火力發(fā)電廠鍋爐優(yōu)化運(yùn)行工程措施研究

鄭磊

【摘 ?要】最近幾年，由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源的消耗速度正在成指數(shù)增長(zhǎng)，節(jié)能降耗理念在現(xiàn)代的企業(yè)運(yùn)行管理中將會(huì)占有更多的比重，其中火力發(fā)電廠也選用了相關(guān)的優(yōu)化生產(chǎn)措施，以此來達(dá)到節(jié)能降耗的目的。鍋爐是火力發(fā)電企業(yè)的運(yùn)行核心部件，因此也是火力發(fā)電廠節(jié)能降耗的關(guān)鍵點(diǎn)。本文主要探討了火力發(fā)電工程中鍋爐運(yùn)行中的能耗問題，并對(duì)此提出優(yōu)化措施。

【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電廠;鍋爐;優(yōu)化運(yùn)行

1 引言

就目前社會(huì)形勢(shì)而言，國(guó)內(nèi)的電力主要源自三個(gè)方面，即水力、風(fēng)力和火力，但是風(fēng)力和水力的發(fā)電方式對(duì)自然條件要求很高，國(guó)內(nèi)很多地區(qū)和城市并不適用，所以目前國(guó)內(nèi)發(fā)電主力是火力。我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平在21世紀(jì)后就得到飛速發(fā)展，與前期相比提升非常大，也正因?yàn)榻?jīng)濟(jì)促使科技發(fā)展，國(guó)內(nèi)科技水平也發(fā)展迅猛，應(yīng)用于火力發(fā)電的科學(xué)技術(shù)手段也更加高端和先進(jìn)，與我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技發(fā)展三者之間形成相互促進(jìn)的良性循環(huán)。

2 鍋爐運(yùn)行調(diào)整的目的和重要性

在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展下，對(duì)大型電站鍋爐運(yùn)行進(jìn)行科學(xué)合理的監(jiān)督和調(diào)整具有重要意義。在確保經(jīng)濟(jì)效益的情況下，它將有助于促進(jìn)鍋爐機(jī)組的安全運(yùn)行，這需要大量的實(shí)際操作積累。在此過程中，相關(guān)業(yè)務(wù)人員應(yīng)具有高度的責(zé)任感和綜合素質(zhì)，并具備良好的應(yīng)急操作技能和專業(yè)知識(shí)，以更好地促進(jìn)鍋爐監(jiān)督和調(diào)整的順利進(jìn)行。確保各主要參數(shù)在正常范圍內(nèi)運(yùn)行，時(shí)刻關(guān)注鍋爐的蒸發(fā)情況，確保蒸發(fā)情況一直在鍋爐的承受范圍之內(nèi)，讓整個(gè)機(jī)體安全運(yùn)轉(zhuǎn)保持良好的燃燒工況，提高鍋爐效率;對(duì)于鍋爐運(yùn)行中其產(chǎn)生的蒸汽參數(shù)在規(guī)定范圍之內(nèi)，維持鍋爐中水的深位，確保汽包和水的深位匹配，保證污染物排放量在合格范圍內(nèi)。

3 鍋爐運(yùn)行基本原理

火力發(fā)電廠中的鍋爐運(yùn)行機(jī)理包含三個(gè)過程，首先燃煤能量的轉(zhuǎn)換，火力發(fā)電過程中首先是在鍋爐中讓煤炭得到充分燃燒，釋放出煤炭中大量的熱量，借此來加熱鍋爐中的水分從而產(chǎn)生水蒸氣，并讓蒸汽來推動(dòng)汽輪機(jī)從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)發(fā)電。其次是煤炭在燃燒的過程中，還會(huì)形成高溫氣體，形成的高溫氣體會(huì)額外增加鍋爐中的溫度，高溫會(huì)蒸發(fā)鍋爐中的液體從而產(chǎn)生水蒸氣。最后，鍋爐中的高溫蒸氣將會(huì)推動(dòng)汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，其中汽輪機(jī)會(huì)把高溫水蒸汽中的熱量轉(zhuǎn)換成汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的能量，也就是轉(zhuǎn)換成機(jī)械動(dòng)能，最終產(chǎn)生發(fā)電廠運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的能源。上述就是火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行的基本原理，基于此前提下的，將鍋爐內(nèi)部分為按照內(nèi)部循環(huán)物質(zhì)的狀態(tài)和以及將鍋爐內(nèi)部物質(zhì)轉(zhuǎn)化的驅(qū)動(dòng)力的不同，可以把鍋爐分為自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐以及混合循環(huán)鍋爐。

4 改進(jìn)電廠鍋爐運(yùn)行調(diào)整策略

4.1 鍋爐運(yùn)行前的準(zhǔn)備

鍋爐的穩(wěn)定安全運(yùn)行是確保整個(gè)火力發(fā)電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提。鍋爐的能源利用率和水的質(zhì)量密不可分，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、不摻雜雜質(zhì)的水是鍋爐運(yùn)行的最佳保障。但是，如果有大量雜質(zhì)的水出現(xiàn)在鍋爐內(nèi)并且未進(jìn)行合格有效處理，則隨著時(shí)間的推移，鍋爐就會(huì)和水壺一樣，內(nèi)部形成大量水垢，不僅很難清理，而且會(huì)降低蒸汽能的轉(zhuǎn)換，長(zhǎng)此以往不做處理，甚至?xí)诔慑仩t內(nèi)部受熱管壁的損壞。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)人員必須做好檢測(cè)，掌握水質(zhì)狀況，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選擇鍋爐給水嚴(yán)格控制水質(zhì)，減少雜質(zhì)。除此之外，維修人員也應(yīng)該定期對(duì)鍋爐進(jìn)行維護(hù)和修理，保證鍋爐內(nèi)部的清潔。

4.2 針對(duì)鍋爐熱損耗進(jìn)行優(yōu)化

在火力發(fā)電項(xiàng)目中出現(xiàn)的最大能源浪費(fèi)就是煤炭資源的燃燒不充分和煤炭燃燒的熱量利用率不完全，從而造成火力發(fā)電中的鍋爐熱損耗比率持續(xù)增加，所以在火力發(fā)電首先要優(yōu)化煤炭資源的質(zhì)量，選擇更為高效的煤炭燃燒方式，具體的來說，對(duì)于燃燒煤炭進(jìn)行不同質(zhì)量配比，選擇最優(yōu)的混合煤炭的配比，另外為了燃燒的更加充分，對(duì)于煤炭的煤粉的直徑有一定的要求，并不是越小的越好，要結(jié)合相關(guān)的熱學(xué)燃燒試驗(yàn)選擇最佳直徑范圍的煤粉進(jìn)行燃燒。此外針對(duì)鍋爐的排煙問題也是增加鍋爐熱耗損的主要原因，所以也要進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)優(yōu)化，首先要完成環(huán)保任務(wù)，不能增加環(huán)境的負(fù)擔(dān)，進(jìn)行勻速排煙，盡可能減少慣性排煙對(duì)鍋爐氣壓的影響。

4.3 建立設(shè)備養(yǎng)護(hù)體系

造成設(shè)備出現(xiàn)故障的原因與設(shè)備本身養(yǎng)護(hù)工作不到位有很大關(guān)系，很多火電廠未對(duì)這方面引起重視，造成很大損失。所以火電廠應(yīng)該建立起相應(yīng)完善的設(shè)備養(yǎng)護(hù)體系，首先應(yīng)該對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)安全隱患及時(shí)采取相應(yīng)措施，爭(zhēng)取第一時(shí)間對(duì)其進(jìn)行修復(fù)，有效避免安全事故的發(fā)生?？茖W(xué)合理的養(yǎng)護(hù)體系不僅可保證維護(hù)工作進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，還對(duì)鍋爐穩(wěn)定運(yùn)作起到重要作用。值得引起重視的是，設(shè)備維護(hù)工作周期相對(duì)較長(zhǎng)，而且必須每天進(jìn)行監(jiān)控和檢測(cè)，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并在最短時(shí)間內(nèi)解決問題，但是鍋爐在運(yùn)行過程中只可對(duì)其外部進(jìn)行改進(jìn)，在設(shè)備停止工作時(shí)才能進(jìn)行進(jìn)一步徹底改進(jìn)。除此之外維護(hù)工作的重點(diǎn)是鍋爐在運(yùn)作時(shí)的情況，從而保證鍋爐能夠正常運(yùn)作，降低故障和事故發(fā)生率，并最大程度延長(zhǎng)其使用壽命，因此除了日常維修之外還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)外部設(shè)備維護(hù)，從而保證火電廠的正常順利運(yùn)行。

4.4 燃燒操作調(diào)整

在實(shí)踐中，當(dāng)燃燒的煤質(zhì)發(fā)生變化，爐內(nèi)的能量場(chǎng)發(fā)生變化，這就會(huì)導(dǎo)致，爐內(nèi)的能量包括溫度和蒸汽都會(huì)沖刷爐壁，所以，采取行之有效的措施，控制爐內(nèi)能量均衡、氣場(chǎng)穩(wěn)定是燃燒操作的重中之重?？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面控制：（1）當(dāng)鍋爐運(yùn)行中煤質(zhì)變化時(shí)，鍋爐燃燒運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整燃燒特性，維持爐內(nèi)合理的溫度場(chǎng)，使?fàn)t內(nèi)熱負(fù)荷分布均勻。確定適當(dāng)?shù)囊淮物L(fēng)及周界風(fēng)的配比，組織良好的爐內(nèi)燃燒工況。對(duì)于低熱值和低灰分含量的煤，燃燒時(shí)火焰基礎(chǔ)高，這可能導(dǎo)致爐內(nèi)高溫區(qū)域向上移動(dòng)甚至進(jìn)入爐子的上部。當(dāng)燃燒并向下移動(dòng)時(shí)，必須調(diào)節(jié)一次風(fēng)以控制火焰基礎(chǔ)，防止上部爐管的溫度過高，導(dǎo)致水壁結(jié)渣，異常變形和爆裂。（2）燃燒的過程中保證風(fēng)力穩(wěn)定、風(fēng)壓分配合理，控制煤粉和風(fēng)粉的濃度已經(jīng)精細(xì)度，正常調(diào)整鍋爐出力時(shí)嚴(yán)禁猛增猛減粉量，汽壓如發(fā)生大幅度波動(dòng)，應(yīng)立即解除燃燒自動(dòng)改手動(dòng)調(diào)節(jié)，查明原因?qū)ΠY處理。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在火力發(fā)電工程項(xiàng)目中，優(yōu)化鍋爐是提升火力發(fā)電效率的關(guān)鍵點(diǎn)，發(fā)電的過程中要盡可能維持鍋爐蒸汽的參數(shù)和降低鍋爐的熱耗損比例。此外對(duì)于燃煤的選擇也要選擇質(zhì)量更好、燃燒更加充分的煤炭資源，燃煤的問題以及空氣壓力要時(shí)刻保障處于最佳狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)煤炭燃燒釋放熱量的最大化，并最終實(shí)現(xiàn)發(fā)電的效率最高化，對(duì)可能會(huì)出現(xiàn)的其他問題要有相關(guān)的解決預(yù)案，保證火力發(fā)電工程項(xiàng)目的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，也是增加鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

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（作者單位：新疆慶華能源集團(tuán)有限公司）