電廠鍋爐檢修與節(jié)能改造探究

郭小鋼

摘要：本文介紹火電廠鍋爐檢修的重點內(nèi)容，在分析目前電廠鍋爐節(jié)能改造的現(xiàn)狀和其中存在問題的基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的節(jié)能改造措施。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐;檢修;節(jié)能改造

1引言

鍋爐是電廠中進行燃料燃燒的主要設(shè)備，主要由鍋爐本體和輔助設(shè)備組成，其在燃料燃燒過程中產(chǎn)生熱量對水介質(zhì)進行加溫和加壓，使之變?yōu)檫^熱蒸汽來驅(qū)動汽輪發(fā)電機進行發(fā)電。由于目前全球資源緊缺和環(huán)境惡化等問題不斷加劇，各國都在開發(fā)和利用清潔型能源進行發(fā)電，不斷減少燃煤燃油等火力發(fā)電形式的占比，但是在我國，火力發(fā)電量仍占全國發(fā)電量的一半以上，是我國的主要發(fā)電形式，在此形式下，火力發(fā)電廠也應(yīng)研究提高鍋爐燃燒效率的措施，并對現(xiàn)有的鍋爐進行節(jié)能升級改造，這是目前我國火力發(fā)電廠的未來發(fā)展趨勢。

2火力發(fā)電廠鍋爐檢修重點

電廠鍋爐由于長時間處于高溫高壓的作業(yè)環(huán)境中，且構(gòu)造復(fù)雜，輔助設(shè)備的數(shù)量較多，所以難免會出現(xiàn)各種故障，其中與節(jié)能改造相關(guān)的重點部位和常見故障有以下幾種：一是加強對鍋爐水冷壁、過熱器、再熱器和省煤器的檢查和維修，這四個部位在運行中容易發(fā)生故障，且加強對這幾個部位的檢修可以明顯提高鍋爐的燃燒效率，所以需要分析其故障原因，通過對其運行數(shù)據(jù)的收集和分析，采用科學(xué)的模型分析方法提高對這四個部位的檢修水平，已達到節(jié)能的目的;二是應(yīng)預(yù)防鍋爐爐膛爆燃的問題，定期對鍋爐內(nèi)部堆積的可燃物進行清理，并對鍋爐爐膛的通風(fēng)系統(tǒng)和燃燒工況進行檢查，防止因可燃物不斷堆積引起鍋爐內(nèi)部的熱量、溫度和壓力不斷上升而導(dǎo)致爆炸等事故的發(fā)生;三是嚴格控制鍋爐水位，鍋爐內(nèi)部的水位保持在一個合適的范圍之內(nèi)才能保證內(nèi)部的液態(tài)水和水蒸汽的平衡，所以應(yīng)對水位進行嚴格控制，避免出現(xiàn)滿水或缺水的現(xiàn)象，確保鍋爐的運行安全[1]。

3電廠鍋爐運行過程中存在的問題

3.1燃煤質(zhì)量問題

目前的火力發(fā)電廠中燃煤發(fā)電的占比較大，但是目前我國的煤炭質(zhì)量不太穩(wěn)定，如果原煤沒有經(jīng)過加工處理，其品級和顆粒度大小差別較大，同時加入到鍋爐中進行燃燒會對燃料的燃燒方式和鍋爐的燃燒效率產(chǎn)生較大的影響，導(dǎo)致鍋爐燃燒過程的不穩(wěn)定，燃燒工況無法達到預(yù)期標準，所以鍋爐的輸出功率和熱效率較低，還會增加對環(huán)境的污染[2]。

3.2技術(shù)水平問題

目前在火電廠中已經(jīng)普及熱工自動化系統(tǒng)，此系統(tǒng)是利用先進的計算機技術(shù)和傳感器技術(shù)等對整個發(fā)電系統(tǒng)包括鍋爐燃燒系統(tǒng)進行監(jiān)測和優(yōu)化控制，既節(jié)省大量的人力物力，也能提高系統(tǒng)的運行效率，但是目前熟練掌握此系統(tǒng)操作和維護的技術(shù)人員較少，且目前在崗的管理人員的專業(yè)水平普遍較低，使得此系統(tǒng)無法發(fā)揮出其應(yīng)有的作用。

3.3水冷壁高溫腐蝕問題

鍋爐的側(cè)墻主燃燒器區(qū)以及爐膛前后墻水冷壁經(jīng)過長時間運行容易發(fā)生高溫腐蝕問題，其原因一是由于燃燒器中的煤粉濃度分布不均，導(dǎo)致過熱器出口蒸汽溫度及管壁溫度的差異較大，火焰中心會偏向一側(cè)墻造成對其的沖刷加劇，而且煤粉不完全燃燒還會產(chǎn)生還原性氣體和大的煤粉顆粒對水冷壁的氧化層起到破壞作用;二是由于分級燃燒和配風(fēng)而導(dǎo)致的燃燒器區(qū)形成缺氧區(qū)，產(chǎn)生的還原氣體加劇了水冷壁的高溫腐蝕;三是煤炭質(zhì)量問題，其中高硫煤燃燒產(chǎn)生的硫化物會對水冷壁的氧化膜產(chǎn)生破壞，而高灰分煤在燃燒時會產(chǎn)生大量的飛灰，容易在受熱面結(jié)渣而加速對水冷壁的腐蝕，而揮發(fā)成分高的煤種在燃燒時會形成火焰貼壁燃燒，容易在燃燒器噴嘴結(jié)焦，而且在正常運行中采取的降低動態(tài)分離器轉(zhuǎn)速和增大煤粉顆粒的措施都會加速對管壁的磨損;四是鍋爐的頻繁啟停和變負荷運行會導(dǎo)致水冷壁熱脹冷縮對管壁的氧化膜造成破壞，且爐膛內(nèi)長期處于負壓波動較大等不穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)中也會增加管壁氧化膜的脫落。

4電廠鍋爐節(jié)能的具體措施

4.1電廠鍋爐節(jié)能改造的整體思路

火力發(fā)電廠鍋爐的節(jié)能改造應(yīng)與鍋爐的檢修工作進行配合，鍋爐的定期檢修和維護能夠提高鍋爐的燃燒效率，降低故障和安全事故造成的經(jīng)濟損失，而且在檢修的過程中對鍋爐及其輔助設(shè)備的性能參數(shù)進行統(tǒng)計和分析，對于效率低下、故障率較高的設(shè)備和管道進行及時維修和更換，然后通過對鍋爐燃燒系統(tǒng)中燃料、水汽、熱量控制過中的技術(shù)改進提高系統(tǒng)的運行效率，并采用新技術(shù)和新工藝來不斷提高鍋爐的運行效率。

4.2對鍋爐燃燒系統(tǒng)的控制對節(jié)能改造的影響

首先是對燃料的控制，對所用原煤進行分類選擇，將品級和顆粒度等參數(shù)相似且符合鍋爐燃燒標準的原煤進行混合燃燒，對于不符合要求的應(yīng)預(yù)先進行加工處理，并且在燃燒過程中做好燃煤各種煤種的配比，確保過?？諝庀禂?shù)達到最優(yōu)配置，提高煤炭的燃燒效率;此外，在鍋爐的檢修過程中，加強對水汽品質(zhì)的檢測，提高檢測的精確度，并確保汽水分離裝置的檢修裝置，提高汽水分離的效率，減少排污率;不僅如此，還要加強蒸汽管道的保溫措施，在風(fēng)機出口風(fēng)道增加換熱裝置，減少散熱損失，提高對余熱的利用。

4.3水冷壁高溫腐蝕問題的預(yù)防

一是在鍋爐燃燒過程中嚴格控制氧量的調(diào)節(jié)標準，并對各燃燒器進行配風(fēng)的調(diào)整，確保煤粉的均勻分布和燃燒，通常采用的措施有調(diào)節(jié)燃燒器旋流風(fēng)開度、二次風(fēng)開度、煤粉分配器等;二是根據(jù)不同的煤種制定不同的磨煤機出口溫度控制策略，對于低揮發(fā)分煤應(yīng)適當(dāng)提高磨煤機出口溫度，而對于高揮發(fā)分煤則適當(dāng)調(diào)低，而且根據(jù)煤量控制動態(tài)分離器的轉(zhuǎn)速，確保煤粉顆粒細度;三是確保磨煤機運行時的一次風(fēng)量充足和一次風(fēng)壓適中。

5結(jié)語

在電廠的節(jié)能改造過程中，首先要分析電廠實際生產(chǎn)中存在的問題，然后針對鍋爐及其輔助設(shè)備中的重點部位和環(huán)節(jié)采取改造和控制措施，除了要做到本文所述的內(nèi)容，還要加強對自動化系統(tǒng)管理及技術(shù)人員的專業(yè)技能的培養(yǎng)，對老化嚴重和頻臨淘汰的設(shè)備進行更換和重點改造，對鍋爐的運行管理模式進行優(yōu)化，通過規(guī)范的鍋爐操作、檢修等工作，確保鍋爐以科學(xué)的、最佳的方式運行，延長鍋爐使用壽命，提高鍋爐的運行效率，達到節(jié)能的目的。

參考文獻：

[1] 韓建林.淺談電廠鍋爐節(jié)能的重要性及節(jié)能措施[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016（25）：91-92

[2] 凌福淳.電廠中鍋爐的節(jié)能降耗探析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（7）：136-137