火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行控制節(jié)能分析

陳謙 林放海 萍鄉(xiāng)礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司安源發(fā)電廠

結(jié)合實(shí)際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段我國很多火力發(fā)電廠存在鍋爐運(yùn)行問題，如燃料質(zhì)量問題、飛灰可燃物多、鍋爐運(yùn)行出現(xiàn)中斷，這類問題帶來的不必要能源消耗和資金損耗必須得到重視。為盡可能預(yù)防相關(guān)問題，正是本文圍繞火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行控制節(jié)能開展具體研究的原因所在。

一、火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行控制節(jié)能對策

（一）關(guān)注鍋爐漏風(fēng)等現(xiàn)象

火力發(fā)電廠的鍋爐在實(shí)際運(yùn)行中很容易出現(xiàn)各類問題，鍋爐漏風(fēng)便屬于其中典型，鍋爐的環(huán)保高效性能將因此無法保障。在煤炭燃燒過程中，分解成微小離子的整個煤塊對鍋爐密封性要求較高，密封性較高的鍋爐能夠全部包裹住燃燒形成的微小粒子，漏風(fēng)的鍋爐則會導(dǎo)致煤粉粒子溢出并與外界氧氣結(jié)合，這不僅會造成污染，鍋爐的溫度也會隨之降低，并導(dǎo)致燃料燃燒耗時增加及煤炭消耗量增加。因此必須重點(diǎn)關(guān)注鍋爐漏風(fēng)等現(xiàn)象，并采取針對性的運(yùn)行控制手段[1]。

（二）改進(jìn)和優(yōu)化鍋爐設(shè)施

為提高火力發(fā)電廠鍋爐的節(jié)能水平，必須針對性改進(jìn)和優(yōu)化鍋爐設(shè)施設(shè)備，以此配備最先進(jìn)最好的鍋爐發(fā)電設(shè)備，即可有效提高燃料利用效率并降低火力發(fā)電廠的發(fā)電成本。結(jié)合相關(guān)實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn)，優(yōu)質(zhì)鍋爐和優(yōu)質(zhì)鼓風(fēng)器均能夠較好服務(wù)于發(fā)電質(zhì)量水平提升，工作人員技術(shù)水平高低也直接影響火力發(fā)電設(shè)備的控制與操作質(zhì)量，這些均需要引起重視。此外，還需要創(chuàng)新和改進(jìn)鍋爐設(shè)施設(shè)備，以此積極引入高新技術(shù)設(shè)備，如安裝粉墨吸收通道于鼓風(fēng)器上，多余飄散的粉末由此即可在鍋爐燃燒鼓風(fēng)的過程中吸收，容器整合的粉末可再次送入鍋爐作為燃料，低碳環(huán)保、燃料資源充分利用均可由此實(shí)現(xiàn)。

（三）科學(xué)規(guī)劃鍋爐燃燒

為更加節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能運(yùn)行，還可以從燃用油入手，作為火電廠燃料燃燒的助力油，燃用油的應(yīng)用需結(jié)合燃燒的效率與規(guī)則?；鹆Πl(fā)電廠鍋爐并不會一直工作，其在中間也需要一定時間加燃料和休息，鍋爐會在這一空閑時間冷卻，重新使用時鍋爐需要再加熱，放燃油在這一過程中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。因此，為實(shí)現(xiàn)更加節(jié)能低耗的鍋爐運(yùn)行，必須在助燃油使用和升溫加熱鍋爐前做好規(guī)范工作。此外，鍋爐燃燒的科學(xué)規(guī)劃還需要結(jié)合實(shí)際情況，以此針對性調(diào)整煤炭燃料，火力發(fā)電廠可能出現(xiàn)的煤塊堆積等情況需得到重點(diǎn)關(guān)注，如舊煤長時間堆積，無法使用的舊煤將慢慢失去價值，最終造成嚴(yán)重的浪費(fèi)。因此，火力發(fā)電廠需考慮將舊煤摻雜在新煤里，以此降低劣質(zhì)煤炭催生的負(fù)擔(dān)并實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約[2]。

（四）開展鍋爐機(jī)電一體化節(jié)能控制改造

為更好實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行控制節(jié)能，鍋爐機(jī)電一體化節(jié)能控制改造的開展也需要得到重視，這一改造需圍繞煙氣含氧量閉環(huán)控制、物料出口溫度控制、節(jié)能減排設(shè)計、爐膛負(fù)壓控制四方面入手，以此針對性打造鍋爐機(jī)電一體化節(jié)能控制系統(tǒng)，提升火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行的節(jié)能水平。以節(jié)能減排設(shè)計為例，這一設(shè)計需結(jié)合引風(fēng)量、引風(fēng)擋板、燃料與空氣配比的針對性控制，這類控制的校正可引入氧氣含氧量，火力發(fā)電廠鍋爐可由此實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)燃燒，并同時擁有滿足環(huán)保要求的尾氣排放。在控制空氣進(jìn)料流量含氧量的過程中，鍋爐的熱效率可得到保障，并同時實(shí)現(xiàn)減排。以煙氣含氧量閉環(huán)控制為例，需采用煙氣氧含量作為送風(fēng)量校正信號。以此綜合應(yīng)用加熱爐、鼓風(fēng)機(jī)、乘法器、煙氣含氧量控制器、空氣量控制器、煙氣/空氣含量測量變送裝置，由此針對性打造煙氣含氧量控制系統(tǒng)，即可保證火力發(fā)電廠鍋爐擁有最優(yōu)的運(yùn)行效率，輔以比例積分控制，鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行也能夠得到保障。

二、實(shí)例分析

為提升研究的實(shí)踐價值，本文以某總裝機(jī)容量254 萬千瓦的火力發(fā)電廠作為研究對象，該火力發(fā)電廠近年來在鍋爐運(yùn)行控制節(jié)能領(lǐng)域開展的相關(guān)探索具備較高借鑒價值，這種探索主要體現(xiàn)在引風(fēng)機(jī)變頻器改造、磨煤機(jī)動態(tài)分離器改造、空氣預(yù)熱器變頻控制三方面。在引風(fēng)機(jī)變頻器改造實(shí)踐中，改造綜合分析了變頻降速、改變功率因數(shù)兩種引風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能方法，并由此圍繞引風(fēng)機(jī)入口擋板運(yùn)行方式、引風(fēng)機(jī)電機(jī)啟?？刂圃O(shè)備開展了針對性改造，輔以針對性增加的爐膛壓力變頻控制調(diào)節(jié)器，該火力發(fā)電廠鍋爐風(fēng)機(jī)節(jié)流損失大幅降低，變頻器的作用得以充分發(fā)揮，發(fā)電成本也同時實(shí)現(xiàn)了顯著下降；在磨煤機(jī)動態(tài)分離器改造實(shí)踐中，改造引入了動態(tài)分離器，入爐的煤粉細(xì)度由此得以顯著增加，鍋爐燃燒狀態(tài)在磨組更高出力支持下提升。動態(tài)分離器可服務(wù)于更為廣泛的煤種，并更好實(shí)現(xiàn)鍋爐負(fù)荷率擾動消除、鍋爐負(fù)荷燃料量的快速改變、風(fēng)量和煤量的協(xié)調(diào)控制、燃燒過程穩(wěn)定性的提升。在磨煤機(jī)動態(tài)分離器改造支持下，火力發(fā)電廠鍋爐實(shí)現(xiàn)了25%左右的飛灰含碳量降低，發(fā)電煤耗同時實(shí)現(xiàn)了2.5g/kwh 的下降，改造的實(shí)用性可見一斑；空氣預(yù)熱器變頻控制基于雙電機(jī)布置模式實(shí)現(xiàn)，輔以變頻輔助馬達(dá)設(shè)計，啟動時大電流導(dǎo)致空氣預(yù)熱器損壞的出現(xiàn)概率大幅降低，設(shè)備安全和機(jī)組穩(wěn)定得到了更好保障。

三、結(jié)論

綜上所述，火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行控制節(jié)能需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的關(guān)注鍋爐漏風(fēng)等現(xiàn)象、改進(jìn)和優(yōu)化鍋爐設(shè)施、科學(xué)規(guī)劃鍋爐燃燒、開展鍋爐機(jī)電一體化節(jié)能控制改造等內(nèi)容，則提供了可行性較高的節(jié)能路徑。為更好提升火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行節(jié)能水平，各類新型技術(shù)和設(shè)備的積極應(yīng)用必須得到重視。