火力發(fā)電廠鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行探究

范大為

（國家電投新鄉(xiāng)豫新發(fā)電有限責(zé)任公司設(shè)備維護(hù)部，河南 新鄉(xiāng) 453011）

火力發(fā)電是我國重要電力能源供給設(shè)施，但隨著可持續(xù)發(fā)展的提出，火力發(fā)電在市場中的規(guī)模逐漸縮小，并加大了對(duì)燃燒原料的整改，使得市場燃燒的價(jià)格有所上升，而電價(jià)受國家調(diào)控，每年的電價(jià)均保持平穩(wěn)或下調(diào)狀態(tài)，這讓火力發(fā)電廠的經(jīng)營受到市場困境，如果無法解決此類問題，易造成虧損的狀態(tài)。而火力發(fā)電的主要原理是，通過燃燒大量的煤炭來產(chǎn)生巨大的熱量，促使水沸騰產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)蒸汽輪運(yùn)轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生電能。而傳統(tǒng)火力發(fā)電廠鍋爐的燃燒效率低，所產(chǎn)一度電的成本高。因此，改變火力發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)困境的重要舉措就是提高鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率，加強(qiáng)燃燒效益，使得鍋爐燃燒的熱度集中，燃燒的效率高。

1 火力發(fā)電廠鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的簡述

1.1 鍋爐的簡介

要提高鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率，就要了解鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。鍋爐是由兩個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成，鍋是聚集熱能，從而讓水蒸氣來釋放熱能；爐是煤料燃燒室的功能，并連同排煙體系和點(diǎn)火設(shè)施，是將燃料轉(zhuǎn)化成熱能的區(qū)域。換而言之，兩組不同體系相互配合，才能實(shí)現(xiàn)高效的火力發(fā)電。最直接的說，利用已被研磨的煤料來提高鍋爐的熱能效益，從而將熱能促使水加熱產(chǎn)生熱蒸汽，然后經(jīng)專用管道來促使汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，至此產(chǎn)生電力。而蒸汽則會(huì)隨時(shí)間逐漸下降，最終進(jìn)入冷凝器中，作為循環(huán)用水。最后，將發(fā)出來的電并入國家電網(wǎng)，供相關(guān)客戶進(jìn)行使用。

1.2 鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的利益探索

熱電資源的轉(zhuǎn)化率以及成本投入是火力發(fā)電廠的重要運(yùn)行成本，如果提高轉(zhuǎn)化率，改善煤質(zhì)的燃燒狀況，則會(huì)改善現(xiàn)有的電廠運(yùn)行現(xiàn)狀。即產(chǎn)生同等能效所耗資源降低。而生產(chǎn)資本的降低、運(yùn)行效率的提升、設(shè)備檢修力度的加大則將對(duì)火力發(fā)電廠的鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益產(chǎn)生最直接的影響。

2 火力發(fā)電廠鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的因素

2.1 蒸汽指標(biāo)

火力發(fā)電廠對(duì)蒸汽的要求極高，如果蒸汽的效率達(dá)不到要求，必然導(dǎo)致水熱循環(huán)的效率有所下降，這將會(huì)影響到電廠的整個(gè)效益。因此，發(fā)電廠要裝備多個(gè)自動(dòng)化設(shè)施以保障運(yùn)行效率，確保相關(guān)指標(biāo)參數(shù)具備穩(wěn)定的條件。同時(shí)，煤質(zhì)的選擇也極為重要。近些年，環(huán)保力度的不斷加大，對(duì)火力發(fā)電廠的要求也逐漸嚴(yán)苛，為了確保國家制定的環(huán)保年度指標(biāo)，選擇最佳煤質(zhì)作為燃燒原料，改變?cè)械陌l(fā)電結(jié)構(gòu)，淘汰老舊發(fā)電設(shè)備，以高效率、高效益、高標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠的轉(zhuǎn)型。

2.2 發(fā)電廠熱損耗的應(yīng)對(duì)措施

火力發(fā)電廠看中熱聚效應(yīng)，超高的熱量預(yù)示著發(fā)電效益和電廠鍋爐運(yùn)行效率高，但在現(xiàn)實(shí)發(fā)電中，因排煙和煤質(zhì)自然燃燒不完全等原因?qū)е码姀S出現(xiàn)熱損耗，嚴(yán)重影響發(fā)電的效率。為了避免熱損耗對(duì)電廠的發(fā)電效率具有較大的影響，應(yīng)加大對(duì)電廠內(nèi)部設(shè)備數(shù)據(jù)的監(jiān)測，并對(duì)必要設(shè)備進(jìn)行改造，優(yōu)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，以此來降低熱損耗造成的巨大虧損。

（1）提高煤質(zhì)燃燒完全度。在火力發(fā)電過程中，由于煤質(zhì)資源燃燒的不完備造成的熱損耗，不僅影響發(fā)電效益，還增加了運(yùn)行成本。而造成燃燒不完備的主要原因在于鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不完善，導(dǎo)致供給燃燒的氧氣不足。再者，某些電廠為降低運(yùn)行成本，選擇煤質(zhì)較低的燃燒原材料，故而影響燃燒效果。熱損耗會(huì)降低發(fā)電廠的熱效，影響發(fā)電結(jié)果，同時(shí)增大發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的負(fù)荷。

①增大煤質(zhì)燃燒面。煤質(zhì)資源存在燃燒不完全的原因在于煤質(zhì)與空氣的接觸面小。由于固體資源的內(nèi)部密度影響，在燃燒的過程中，會(huì)隨著固體外部凝結(jié)成煤渣影響內(nèi)部資源與空氣的接觸面，因而出現(xiàn)煤渣中有燃燒未完全的小煤塊。為了解決這個(gè)問題，應(yīng)將固體煤質(zhì)資源進(jìn)行研磨，擴(kuò)大與空氣的接觸面，同時(shí)保障空氣的進(jìn)入，這樣才能降低熱損耗，提高熱效益。

②對(duì)燃燒參數(shù)進(jìn)行科學(xué)調(diào)控。一方面，火力發(fā)電廠施行煤炭混合搭配的燃燒原則，避免煤炭在燃燒過程中發(fā)生較大的改變，影響鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行參數(shù)。另一方面，煤質(zhì)研磨的細(xì)度要適當(dāng)。如果煤質(zhì)研磨過細(xì)，會(huì)增大燃燒車間危險(xiǎn)系數(shù)，嚴(yán)重危害電廠工人的健康。再一方面，對(duì)空氣參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)控。

燃燒需要充足的氧氣，同時(shí)，冷空氣會(huì)影響鍋爐內(nèi)的燃燒溫度，加大燃燒不完全的發(fā)生率，因此，應(yīng)根據(jù)燃燒的效果和煤質(zhì)的選擇來進(jìn)行空氣參數(shù)的調(diào)控。最后一方面，對(duì)燃燒效果進(jìn)行科學(xué)化調(diào)整。為了能夠確保資源燃燒的徹底度，火力發(fā)電廠在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，要掌握不同煤質(zhì)所需空氣參數(shù)、灰渣中所含可燃顆粒與現(xiàn)行燃燒方案的可行性、不同煤質(zhì)資源的燃燒特性，以此來確保鍋爐內(nèi)產(chǎn)生完全熱量，使得火力發(fā)電實(shí)現(xiàn)最佳效益。

（2）排煙熱損耗的對(duì)策分析。據(jù)試驗(yàn)研究結(jié)果表明，當(dāng)爐內(nèi)的溫度每增加10度時(shí)，會(huì)造成的排煙熱損耗提升1%。原因主要包含兩個(gè)方面，一方面，燃燒源出現(xiàn)問題，導(dǎo)致焰心溫度較高；另一方面，鍋爐的初始設(shè)計(jì)存在問題或鍋爐出現(xiàn)故障，例如爐內(nèi)漏風(fēng)、投入燃燒物濕氣較重、空氣攝入量較大等。如何解決排煙熱損耗問題，需從以下兩點(diǎn)來改善。

①對(duì)運(yùn)行進(jìn)行科學(xué)化管理?？諝庀禂?shù)和燃燒指數(shù)為正比關(guān)系，因此，在燃燒發(fā)電的過程中，機(jī)組人員應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)視相關(guān)燃燒數(shù)據(jù)，并檢查燃燒情況，以此來調(diào)整送氣量。此外，還要對(duì)燃燒源的干燥度進(jìn)行嚴(yán)格檢查，故而降低排煙熱損耗帶來的鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行虧損。

②煤粉燃燒器投入適宜及檢查鍋爐設(shè)備穩(wěn)定情況。煤粉燃燒器應(yīng)投入下層燃燒器，這是為了對(duì)火焰的中心溫度進(jìn)行有效控制，從而確保排煙溫度的穩(wěn)定性。此外，還要檢查鍋爐設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，對(duì)重要設(shè)備參數(shù)進(jìn)行檢查，避免因漏風(fēng)或操作問題造成排煙溫度過高，影響鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益。

3 火力發(fā)電廠鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化研究

（1）整體性優(yōu)化。為了有效改善火力發(fā)電廠鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效益，利用現(xiàn)代科技手段以及引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，對(duì)國內(nèi)火力發(fā)電的運(yùn)行狀況進(jìn)行模擬，通過它調(diào)整相關(guān)參數(shù)，來選擇最佳的解決措施。然后對(duì)鍋爐進(jìn)行一體化升級(jí)改造。經(jīng)改造后還要利用計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，確保各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定、正常，故而提升火力發(fā)電廠運(yùn)行的質(zhì)量。

（2）建立鍋爐燃料檔案。從上述內(nèi)容中認(rèn)識(shí)到，燃料是解決火力熱源問題以及熱損耗問題的關(guān)鍵。因此，在進(jìn)行燃料采購的時(shí)候，要對(duì)燃料的價(jià)格以及質(zhì)量進(jìn)行記錄，并綜合不同燃料的投入成本和產(chǎn)出熱效比來選擇最優(yōu)方案。確定之后，要研究燃料的搭配方案和與空氣的接觸面積，保障燃燒的完整性和產(chǎn)生熱量的完備性，優(yōu)化資源選擇，減少原材料的成本投入。此外，還要對(duì)爐內(nèi)熱能源進(jìn)行有效控制，確保各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定運(yùn)行，這樣才能延長鍋爐的使用時(shí)間，降低電廠的運(yùn)行成本，為火力發(fā)電廠推進(jìn)發(fā)展提供可靠數(shù)據(jù)資料。

（3）改進(jìn)發(fā)電廠內(nèi)煤質(zhì)燃燒條件。燃燒條件是確?；鹆Πl(fā)電廠穩(wěn)定運(yùn)行的重要舉措，因此，改進(jìn)發(fā)電廠煤質(zhì)的燃燒條件有利于改善煤質(zhì)燃燒狀況，優(yōu)化煤質(zhì)燃燒率。

主要舉措包含兩方面：①重視鍋爐檢修，保障鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行。鍋爐是火力發(fā)電廠的核心，確保燃燒穩(wěn)定性的重要前提是降低排煙受阻、漏風(fēng)等問題的出現(xiàn)。因此加大鍋爐檢修力度，有利于提高鍋爐的穩(wěn)定性。②對(duì)機(jī)組人員的操作進(jìn)行規(guī)范化管理。制定規(guī)范化操作手冊(cè)，對(duì)容易出現(xiàn)的操作問題進(jìn)行歸納整理，同時(shí)，細(xì)化操作人員的工作范圍，并在廠間內(nèi)安裝攝像設(shè)備，一旦出現(xiàn)問題，能夠?qū)ο嚓P(guān)操作人進(jìn)行追責(zé)，而對(duì)于情節(jié)嚴(yán)重者則給予相應(yīng)處理。嚴(yán)格管控操作環(huán)境，避免操作人員因違規(guī)操作和失誤操作造成事故，以確保燃燒條件的穩(wěn)定性，使得燃燒效益明顯提升。

4 結(jié)語

火力發(fā)電廠鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的穩(wěn)定性對(duì)經(jīng)濟(jì)整體效益產(chǎn)生直接影響，因此，加強(qiáng)鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行穩(wěn)定性的操作有利于降低電廠的成本投入，增加產(chǎn)電效益。而改造內(nèi)容主要圍繞熱損耗、燃燒煤質(zhì)特點(diǎn)、鍋爐設(shè)備等方面開展，而具體的改造內(nèi)容為增大可燃燒物質(zhì)的接觸面，對(duì)空氣參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的防控，并加大對(duì)鍋爐的維修力度，以此來改善鍋爐的運(yùn)行狀況，有利于提升效益，降低煤耗，保障發(fā)電廠的相關(guān)機(jī)組設(shè)備的穩(wěn)定性。此外，對(duì)鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況進(jìn)行控制可有效實(shí)現(xiàn)電廠成本控制，施行優(yōu)質(zhì)運(yùn)行條件，為電廠高效益、高效率、高標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

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