淺析火電廠鍋爐運(yùn)行控制與故障預(yù)防

王繼強(qiáng) 李友志 白 帆 李正陽(yáng) 王 洪

（華電萊州發(fā)電有限公司，山東 萊州 261441）

0 引言

火電廠的運(yùn)行主要依賴于燃料在鍋爐中燃燒，從而產(chǎn)生電能，因此抓好對(duì)火電廠鍋爐運(yùn)行控制與故障預(yù)防這兩項(xiàng)工作是尤為重要的，以確保火電廠能夠安全地發(fā)電?；痣姀S的發(fā)電效率直接受到鍋爐運(yùn)行的影響，所以必須采取有效的措施，解決火力電廠鍋爐出現(xiàn)的問(wèn)題，加大對(duì)鍋爐的整改力度，才能提高火電廠的發(fā)電效率[1-4]。

1 火電廠鍋爐在運(yùn)行時(shí)存在的問(wèn)題

我國(guó)的火電廠鍋爐在運(yùn)行中還有很多問(wèn)題，必須把火電廠鍋爐在運(yùn)行中產(chǎn)生問(wèn)題的原因了解透徹，才能提出更好的解決此類問(wèn)題的辦法。

1.1 鍋爐內(nèi)的溫度過(guò)高消耗量大

火電廠鍋爐的工作效率直接受到鍋爐運(yùn)行時(shí)煙氣溫度的影響，伴隨著鍋爐內(nèi)有了越來(lái)越多的燃料消耗，爐膛內(nèi)部也隨之增大了容積熱負(fù)荷。 所以必須對(duì)其嚴(yán)格地進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整，以防止出現(xiàn)長(zhǎng)期過(guò)熱的情況。在鍋爐內(nèi)部，當(dāng)煤被燃燒的時(shí)候，由于增大了爐容積熱負(fù)荷，繼而導(dǎo)致了爐內(nèi)結(jié)渣的可能性被增加。 在鍋爐工作的過(guò)程中，鍋爐里不但存在熱能損耗過(guò)多的問(wèn)題，煤炭不充分被燃燒，導(dǎo)致能源浪費(fèi)的現(xiàn)象。

1.2 含有過(guò)多的飛灰碳

煤是火電廠鍋爐運(yùn)行的主要能源。如果灰塵量過(guò)大，導(dǎo)致燃燒不充分，會(huì)影響鍋爐的使用效率，降低產(chǎn)生的熱量。

1.3 鍋爐內(nèi)流速過(guò)高的蒸發(fā)系統(tǒng)

如若把鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng)中工質(zhì)流量增加，就會(huì)使流動(dòng)阻力隨之增加，以至于產(chǎn)生不利因素，影響到水在鍋爐蒸汽系統(tǒng)中的循環(huán)，所以必須將水循環(huán)不良的部件進(jìn)行更精細(xì)的檢測(cè)工作。 除此之外，如若將火電力鍋爐過(guò)熱器里工作介質(zhì)的流量增大，就會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)阻力也直接被增大，使得過(guò)熱器出口和汽包之間的壓差進(jìn)一步增加，從而使集管和汽包承載的壓力再次被增大。

1.4 鍋爐在運(yùn)行中爐內(nèi)會(huì)結(jié)大量的爐渣

基于鍋爐內(nèi)部較為惡劣的空氣流動(dòng)性，具有較高含量的燃料灰分，同時(shí)其熔點(diǎn)還比較低，所以一旦過(guò)量空氣系數(shù)變小，就會(huì)直接使灰熔點(diǎn)降低，從而導(dǎo)致結(jié)渣的概率再次增加。 倘若其空氣系數(shù)太大，則會(huì)令火焰的中心沒(méi)有辦法往上移，繼而增加鍋爐內(nèi)部結(jié)渣的概率。 各燃燒器的風(fēng)速都有較大的變化，會(huì)導(dǎo)致火焰被偏轉(zhuǎn)，在鍋爐內(nèi)壁的一側(cè)產(chǎn)生結(jié)渣。 還有其他導(dǎo)致鍋爐內(nèi)部出口結(jié)渣的因素，包括旋流燃燒器向一側(cè)旋轉(zhuǎn)、火焰中心上移、鍋爐漏風(fēng)嚴(yán)重以及鍋爐過(guò)度負(fù)荷運(yùn)行等。

2 控制火電廠鍋爐運(yùn)行的措施

2.1 減少排煙中熱能的損失

當(dāng)前火電廠的鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中損失過(guò)多的熱量。為了提高熱量利用率，同時(shí)使熱能的損失減少，工作人員要多專注于優(yōu)化煤炭質(zhì)量和煤炭比例等方面的工作，如果是有條件的電廠，還應(yīng)自己建立專門(mén)研究煤能量的工作室，以便于將更高效的燃煤方式設(shè)計(jì)出來(lái)。 對(duì)于蒸汽熱能的二次利用問(wèn)題，工作人員必須對(duì)鍋爐排煙的處理工作加以重視，將空氣系數(shù)分配的工作量增加，并監(jiān)測(cè)排風(fēng)表。把風(fēng)的輸入量控制好，并盡量避免漏風(fēng)情況的發(fā)生，以便于保障爐內(nèi)有一個(gè)穩(wěn)定的氣壓。把鍋爐內(nèi)部和鍋爐底部的漏風(fēng)情況予以減少，并同時(shí)把制粉系統(tǒng)和煙道漏風(fēng)的概率降低。 鍋爐內(nèi)要維持一個(gè)合格的空氣系數(shù)水準(zhǔn)，同時(shí)定期地將鍋爐內(nèi)部予以打掃，特別是要對(duì)于鍋爐內(nèi)的空預(yù)器和各受熱面加以打掃， 定期對(duì)鍋爐內(nèi)部積累的灰進(jìn)行清理，確保鍋爐的內(nèi)部受熱面能夠始終保持清潔。

2.2 對(duì)鍋爐進(jìn)行定期的除焦

進(jìn)行鍋爐內(nèi)部的除焦工作之前，必須先向鍋爐運(yùn)行值班員申請(qǐng)并獲準(zhǔn)。 在鍋爐除焦的工作進(jìn)行中，要讓鍋爐內(nèi)部穩(wěn)定地燃燒，然后將燃燒室的負(fù)壓適當(dāng)提高。 在相關(guān)人員進(jìn)行鍋爐內(nèi)部除焦工作時(shí)，必須有醒目的提醒標(biāo)志位于鍋爐運(yùn)行值班員操作處，以便于使工作人員的安全得到保障。 在除焦工作進(jìn)行時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)鍋爐內(nèi)出現(xiàn)不穩(wěn)定燃燒，或出現(xiàn)從里向外噴出爐煙的狀況，值班員要立刻將除焦工作停止。

2.3 將火力電廠鍋爐運(yùn)行的工作人員專業(yè)水平提高

在火電廠運(yùn)行及生產(chǎn)的過(guò)程中，鍋爐的維護(hù)工作是否良好，對(duì)整體工作發(fā)揮著無(wú)與倫比的作用，但若要在實(shí)際的工作過(guò)程中把維護(hù)的質(zhì)量及效果很好地提升上去，就必須采取有效的措施，并予以應(yīng)用在實(shí)際的工作當(dāng)中，不斷地促進(jìn)維護(hù)人員自身素質(zhì)的進(jìn)步和提高。 所以，為了能夠更有效地杜絕火力發(fā)電廠中鍋爐故障的出現(xiàn)，我們就必須擁有一個(gè)具備較強(qiáng)能力的負(fù)責(zé)團(tuán)隊(duì)，除此之外，還要對(duì)他們進(jìn)行全面的知識(shí)技能培訓(xùn)工作。 在實(shí)際的操作中，以使整個(gè)隊(duì)伍的素質(zhì)得到綜合提升， 還要聘請(qǐng)一些業(yè)內(nèi)高精尖技術(shù)人才，對(duì)團(tuán)隊(duì)展開(kāi)針對(duì)性較強(qiáng)的一些培訓(xùn)鞏固，從而使培訓(xùn)的效果能夠更好。

2.4 把鍋爐內(nèi)汽輪機(jī)的工作效率提高

鍋爐能否正常運(yùn)行還受到鍋爐內(nèi)汽輪機(jī)效率的影響。在汽輪機(jī)的使用中，可增設(shè)蒸汽冷卻裝置，安裝在汽輪機(jī)的加熱系統(tǒng)中。增加蒸汽冷卻裝置是為了能夠利用蒸汽凝結(jié)進(jìn)行加熱，增加疏水冷卻裝置是為了提高供水溫度。此外，可以對(duì)凝汽器進(jìn)行優(yōu)化，將汽輪機(jī)的工作效率進(jìn)一步提高。 至于高負(fù)荷汽輪機(jī)，可借助雙循環(huán)泵，同時(shí)可以使用低速和高速循環(huán)泵組合方式解決進(jìn)水溫度和機(jī)組負(fù)荷不穩(wěn)定的情況。

2.5 將燃燒煤的質(zhì)量提高

燃燒煤的質(zhì)量對(duì)鍋爐的正常運(yùn)行也有著巨大影響，所以我們要把煤的質(zhì)量提升上去，讓煤能夠在鍋爐中充分地燃燒。 將火電廠煤的燃燒質(zhì)量提高，可以有效地使能量消耗降低，把成本節(jié)約下來(lái)。 煤質(zhì)對(duì)火電廠的經(jīng)濟(jì)效益有很大影響，如果煤質(zhì)不能得到較好的改善，就會(huì)導(dǎo)致火力發(fā)電廠消耗更多煤，也消耗更多的電力。

3 火電廠鍋爐運(yùn)行故障控制和預(yù)防策略

3.1 完善鍋爐運(yùn)行控制系統(tǒng)

火電廠鍋爐應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)理論原理，結(jié)合鍋爐運(yùn)行的具體情況，對(duì)鍋爐運(yùn)行控制的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，以提高鍋爐的效率和發(fā)電質(zhì)量。例如，某熱電廠鍋爐采用2003 年投產(chǎn)的400 MW 燃煤鍋爐。 為了保證鍋爐的正常運(yùn)行， 提高火力發(fā)電廠的發(fā)電效率，近年來(lái)鍋爐控制監(jiān)控系統(tǒng)逐步被取代， 引進(jìn)鍋爐FSSS在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，鍋爐吹灰和調(diào)度控制系統(tǒng)的更新。 另外，對(duì)鍋爐燃燒器進(jìn)行了很大的改進(jìn)，使其在低氮條件下燃燒。具體改造內(nèi)容為：增加上層燃盡風(fēng)，使煤粉充分燃燒，提高鍋爐主再熱蒸汽溫度。 通過(guò)對(duì)鍋爐運(yùn)行控制系統(tǒng)的改進(jìn)和鍋爐系統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)改造，可以有效地提高鍋爐運(yùn)行效率。

3.2 具體故障的控制

3.2.1 降低排煙損失的相關(guān)策略

首先，員工要做好泄漏風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)。 在本工作中，工作人員首先對(duì)排氣氧表、爐膛氧表和風(fēng)量表的讀數(shù)進(jìn)行分析。鍋爐運(yùn)行時(shí)，應(yīng)檢測(cè)水封水位，在排渣過(guò)程中不得排放內(nèi)部水。 吹灰后，應(yīng)徹底檢查入口門(mén)和火孔。工作完成后，對(duì)管壁進(jìn)行檢查，以減少漏氣的可能性。其次，工作人員應(yīng)注意空氣預(yù)熱器灰的積累。在空氣預(yù)熱器的內(nèi)部處理過(guò)程中， 不能有化學(xué)殘留物。使用干燥設(shè)備時(shí)，應(yīng)防止灰沉積在受熱面上。在空氣預(yù)熱器吹灰過(guò)程中，特別是在燃燒條件差、土壤灰分高的情況下，應(yīng)增加吹灰時(shí)間和次數(shù)。

3.2.2 調(diào)節(jié)供水設(shè)備

為了提高鍋爐的燃燒效率，供水系統(tǒng)必須嚴(yán)格控制。如果水質(zhì)差且含有雜質(zhì)，溫度高了會(huì)產(chǎn)生水垢，堵塞水管，影響鍋爐的使用壽命。因此，給鍋爐提供充分的燃燒環(huán)境，本文對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行兩方面的調(diào)整:（1） 入鍋爐前對(duì)水源進(jìn)行有效的處理，鍋爐給水系統(tǒng)的進(jìn)水是純的， 以避免水質(zhì)對(duì)鍋爐的影響；（2） 嚴(yán)格控制給水，滿足鍋爐燃燒要求，從而提高鍋爐的燃燒效率。

3.2.3 對(duì)鍋爐燃燒方式進(jìn)行優(yōu)化

科學(xué)合理的鍋爐室設(shè)計(jì)也能產(chǎn)生良好的通風(fēng)效果，提高燃燒效率，增加鍋爐通風(fēng)量，合理控制爐內(nèi)氧氣含量。 在保證燃料充分燃燒的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行。 通過(guò)對(duì)爐膛通風(fēng)的科學(xué)設(shè)計(jì)，提高鍋爐燃燒的氧氣，達(dá)到燃料充分燃燒的總體目標(biāo)。 合理有效地控制鍋爐通風(fēng)可從根本上確保鍋爐溫度和氧氣的混合效果，使?fàn)t內(nèi)溫度和壓力得到充分調(diào)整，實(shí)現(xiàn)爐二次進(jìn)氣的目標(biāo)平衡，燃燒模式大大優(yōu)化，解決鍋爐短缺和燃料燃燒率低的問(wèn)題。

3.3 對(duì)鍋爐安裝質(zhì)量進(jìn)行有效的控制

（1） 為減少鍋爐安裝過(guò)程中質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生，避免影響實(shí)際使用效果，對(duì)鍋爐安裝涉及的部件進(jìn)行復(fù)檢，對(duì)壓力管配件的制造質(zhì)量進(jìn)行復(fù)檢。（2）在鍋爐安裝和操作的實(shí)現(xiàn)電廠的計(jì)劃，為了維持其良好的機(jī)械性能，相應(yīng)的測(cè)試工作應(yīng)實(shí)施為提高鍋爐安裝質(zhì)量提供有效的擔(dān)保， 使相應(yīng)的控制工作更加合理和科學(xué)。（3）為有效處理影響鍋爐性能的因素，拓寬設(shè)備安裝質(zhì)量的控制思路，提高電站鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性，制定并實(shí)施了一套實(shí)用有效的電站鍋爐化學(xué)清洗方案。同時(shí)，結(jié)合電站鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行的要求，自動(dòng)切割裝置的應(yīng)用過(guò)程控制提高正確認(rèn)識(shí)安全吊裝鋼框架的需求，減少對(duì)電站鍋爐的安裝質(zhì)量的影響，豐富的質(zhì)量控制模式運(yùn)動(dòng)要求的鍋爐。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述可以發(fā)現(xiàn)，完全可以借助提高工作人員的故障防護(hù)意識(shí)、對(duì)常見(jiàn)故障加強(qiáng)日常監(jiān)控等措施進(jìn)行有效的控防。在把火電廠鍋爐的運(yùn)行控制和故障預(yù)防的工作加強(qiáng)后，可以將資源利用率有效提高，并更好地規(guī)避生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)使生產(chǎn)材料和員工的安全得到更好的保障。所以政府和相關(guān)部門(mén)要共同保障火力發(fā)電廠鍋爐的安全運(yùn)行，以促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)能夠穩(wěn)步發(fā)展。