基于火力發(fā)電廠鍋爐運行優(yōu)化措施的探討

段少峰

摘要：火力發(fā)電廠消耗的資源主要是煤炭，其鍋爐的運行效率是影響煤耗量的重要因素，煤耗量對火電廠運行的經(jīng)濟性有很大的影響。因此，為了提高火力發(fā)電廠的經(jīng)濟效益，有必要對鍋爐運行進(jìn)行研究。本文對基于火力發(fā)電廠鍋爐運行優(yōu)化措施進(jìn)行探討分析。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；鍋爐運行；優(yōu)化措施

1、火力發(fā)電廠鍋爐簡介

在火力發(fā)電廠中，其鍋爐的使用時最為常見的，而其中所構(gòu)成的設(shè)備主要包括兩個部分，也就是鍋爐的本體和輔助的設(shè)備。在鍋爐的本體使用過程中，一般構(gòu)成的設(shè)備就是過熱器，還有省煤器、聯(lián)箱等，這些設(shè)備的組成能夠讓鍋爐在發(fā)電廠使用過程中更加便捷，也能夠有效促進(jìn)電廠工作的進(jìn)步，而輔助的設(shè)備主要構(gòu)成的部分就是煙道和點火裝置。實際上在火力發(fā)電廠中的鍋爐主要的動能生產(chǎn)重點內(nèi)容就是要求其能夠?qū)崿F(xiàn)燃料的充分燃燒，以便于吸收其產(chǎn)生的熱量，隨后需要對鍋爐的內(nèi)部進(jìn)行加熱，這樣也能夠形成一定的水蒸氣，進(jìn)而把水蒸氣轉(zhuǎn)化成動能。在這樣的過程中，煤炭在鍋爐中充分的然后，產(chǎn)生熱能，最終實現(xiàn)電力企業(yè)動能的增加。

2、火力發(fā)電廠鍋爐運行的原理分析

第一步，火力發(fā)電廠工作人員使用相關(guān)設(shè)備將煤炭材料輸送進(jìn)入火力發(fā)電廠鍋爐的爐膛之中，煤炭材料在鍋爐的爐膛之中發(fā)生劇烈的燃燒反應(yīng)，將煤炭材料之中的化學(xué)能通過燃燒反應(yīng)轉(zhuǎn)化成為可以為火力發(fā)電廠其他組成部分提供能量的熱能（該部分的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成為熱能的效率也是火力發(fā)電廠鍋爐運行優(yōu)化的重要組成部分之一）。

第二步，煤炭燃燒以后，其中的碳物質(zhì)以及雜質(zhì)組分就會具有較大的熱量，并在鍋爐的內(nèi)部運行，而后在鍋爐內(nèi)經(jīng)過水冷壁、高溫過熱器以及鍋爐屏式過熱器與鍋爐再熱器等，同日寸接觸受熱表面，進(jìn)而使得高溫?zé)釟夂湾仩t各個部分間實現(xiàn)熱量傳遞，然后把高溫?zé)煔庵械臒崮軅鬟f到鍋爐內(nèi)部的工作物質(zhì)，并且工作物質(zhì)再次經(jīng)過高溫?zé)煔獾募訜岷蜔崃康膫鬟f，進(jìn)而產(chǎn)生蒸汽組分，使其具有一定的溫度與壓力。

第三步，經(jīng)過高溫?zé)煔饧訜岚l(fā)生相變反應(yīng)的水蒸氣成分進(jìn)入火力發(fā)電廠鍋爐的汽輪機部分，在汽輪機部分之中，水蒸氣組分將吸收自高溫?zé)煔獾臒崮軅鬟f給汽輪機部分，將水蒸氣組分之中含有的熱能轉(zhuǎn)化成為汽輪機的機械能，完成為整個火力發(fā)電廠進(jìn)行發(fā)電提供所需要的能源以及為發(fā)電機和汽輪機提供動力資源的工作步驟。

3、火力發(fā)電廠鍋爐運行問題

3.1火力發(fā)電廠鍋爐的蒸汽參數(shù)問題

在火力發(fā)電廠發(fā)電的過程中，鍋爐的作用十分關(guān)鍵，不緊能夠為發(fā)電機提供所需的動能，同時，還能夠保證輔助工具的正常運行，所以，可以發(fā)現(xiàn)發(fā)電過程當(dāng)中的運行狀態(tài)十分關(guān)鍵。因為，蒸汽機的蒸汽參數(shù)對發(fā)電廠的鍋爐會產(chǎn)生一定的影響，只有參數(shù)保持平穩(wěn)，才能夠保證蒸汽機運行正常，并帶動發(fā)電機實現(xiàn)運行。另外，蒸汽參數(shù)平穩(wěn)還能夠按照所確定的煤炭質(zhì)量和機器負(fù)荷對耗煤量進(jìn)行判斷，確保發(fā)電廠運轉(zhuǎn)的更加正常。

3.2火力發(fā)電廠鍋爐的熱損問題

在火力發(fā)電廠中，這一發(fā)電的方式對于社會經(jīng)濟的發(fā)展和進(jìn)步，還有人們正常生活的開展有著非常重要的影響。在社會發(fā)展和經(jīng)濟進(jìn)步的過程中，國家中的人員逐漸開始對可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略給予一定的重視，所以這也在很大程度上造成火力發(fā)電廠的工作受到嚴(yán)重的監(jiān)督和管理。火力發(fā)電廠中，鍋爐作為主要的蒸汽動能和動力，主要是按照自身所產(chǎn)生的燃燒熱量為主，在整個火力發(fā)電廠的鍋爐運行的過程中，熱損的問題也是影響整體耗能的關(guān)鍵問題之一，所以還需要關(guān)注到這一問題，如果沒有減少熱損問題就會嚴(yán)重降低鍋爐的使用效果，甚至?xí)?dǎo)致排煙出現(xiàn)問題，造成熱損的情況，影響火力發(fā)電廠工作的開展，同時在煤炭沒有完全燃燒的過程中也出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的資源浪費現(xiàn)象。

4、火力發(fā)電廠鍋爐運行優(yōu)化措施

4.1火力發(fā)電廠粉煤鍋爐的運行優(yōu)化措施

火力發(fā)電廠粉煤鍋爐主要使用的是粉末狀的煤炭原料當(dāng)作燃燒物質(zhì)來產(chǎn)生高溫?zé)煔?，最終為整個火力發(fā)電廠提供所需要的能源以及為發(fā)電機和汽輪機提供動力資源。火力發(fā)電廠粉煤鍋爐的主要組成部分包括有粉煤鍋爐爐膛部分、鍋爐燃燒器部分、鍋爐制粉設(shè)備部分以及鍋爐供風(fēng)設(shè)備組成。粉煤鍋爐的運行優(yōu)化主要從以下幾個方面進(jìn)行：

（1）隨時做好煤炭原料的質(zhì)量下降的準(zhǔn)備，積極采取原煤摻燒方式。鍋爐在燃燒時往往會出現(xiàn)煤炭原料質(zhì)量下滑問題，設(shè)計的煤炭原料質(zhì)量和使用過程中煤炭質(zhì)量往往不一致，這種情況就會影響鍋爐的運行效率。所以在這種偏差出現(xiàn)之后可以積極應(yīng)用原煤摻燒方法，通過這種解決方案調(diào)和多種煤炭材料類型間的比例，盡量降低這種偏差的數(shù)值，同時再結(jié)合風(fēng)量的設(shè)定來保障煤炭原料的充分燃燒，這里的風(fēng)量設(shè)計主要包括一次、二次風(fēng)量的設(shè)計。

（2）為了了解鍋爐燃燒過程之中的具體步驟，要對鍋爐的運行過程進(jìn)行定期的質(zhì)量調(diào)平、濃度標(biāo)定、高溫?zé)煔獬煞址治龅炔僮鳎_定出火力發(fā)電廠粉煤鍋爐的最優(yōu)化運行參數(shù)，為火力發(fā)電廠粉煤鍋爐的高效運行提供數(shù)據(jù)支持和理論幫助。

（3）調(diào)整粉煤鍋爐的爐內(nèi)負(fù)荷。依照規(guī)范的操作方式嚴(yán)格調(diào)整，調(diào)節(jié)操作速度要適當(dāng)，切勿盲目的提升調(diào)節(jié)操作速度，保障調(diào)節(jié)過程的有序性。保證粉末狀的煤炭原料于粉煤鍋爐的爐膛內(nèi)得以穩(wěn)定燃燒具體的操作措施為在降低爐內(nèi)負(fù)荷的同時首先撤出爐膛內(nèi)的粉末狀的煤炭原料，隨后停止鍋爐的供風(fēng)設(shè)備的供風(fēng)過程，而在提升爐內(nèi)負(fù)荷時需要對供風(fēng)設(shè)備的供風(fēng)進(jìn)行加大。隨后再增加爐膛內(nèi)的煤炭材料，通過這種操作來保證粉煤鍋爐的穩(wěn)定運行。

4.2火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐的運行優(yōu)化措施

除了火力發(fā)電廠粉煤鍋爐之外，火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐是另一種具有廣泛應(yīng)用的火力發(fā)電廠鍋爐設(shè)備，在進(jìn)行火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐的運行優(yōu)化策略設(shè)計的時候，要考慮到的影響因素主要包括火力發(fā)電廠循環(huán)流化床所使用的煤炭原料的類型和質(zhì)量、火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)部空氣過剩系數(shù)等問題。

（1）燃煤運行優(yōu)化措施。煤炭資源是火電廠運行的主要能源之一，所以對其質(zhì)量進(jìn)行控制是提升鍋爐運行效率的主要措施之一。無論是循環(huán)流化床鍋爐還是粉煤鍋爐均需要使用大量的煤炭資源，所以必須積極保障煤炭資源的質(zhì)量，以此提高煤炭燃燒過程中的燃燒效率，進(jìn)而保障煤炭資源在進(jìn)入火力發(fā)電廠鍋爐中時能夠具有合適的煤炭原料粒徑，使其數(shù)值盡量低于設(shè)計時的數(shù)值，這樣能夠有效提升循環(huán)流化床鍋爐的綜合供熱效率。

（2）調(diào)整風(fēng)量。應(yīng)對火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐一次與二次風(fēng)量數(shù)值進(jìn)行實時觀察。準(zhǔn)確地說，鍋爐內(nèi)部燃燒的過程是煤炭與空氣氧氣組分在鍋爐爐膛內(nèi)充分燃燒的過程。所以，鍋爐內(nèi)部風(fēng)量與煤炭配比對火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐的供熱效果具有直接影響。在循環(huán)流化床鍋爐使用初期，需要確保風(fēng)量比重，因為在鍋爐使用初期，必須保證鍋爐內(nèi)部床層的壓力值，而且鍋爐內(nèi)部使用煤炭的粒徑比較大，所以，為了可以更好地確保煤炭流動，一定要保證進(jìn)入循環(huán)流化床內(nèi)部風(fēng)量的數(shù)值科學(xué)合理。除此之外，還需要確保風(fēng)量不能過高而導(dǎo)致鍋爐內(nèi)部空氣系數(shù)提高，基于煤炭流動性，需要對進(jìn)入到鍋爐內(nèi)的風(fēng)量值進(jìn)行控制，合理制定風(fēng)量值與配比。同時，需要重視二次風(fēng)風(fēng)量供給問題，進(jìn)而為煤炭的燃燒更好地提供氧氣，并確保煤炭完全燃燒。若能夠保證一次風(fēng)、二次風(fēng)風(fēng)量的配比良好，也同樣可以保證鍋爐內(nèi)的煤炭循環(huán)正常。

（3）減少飛灰碳含量。煤其主要成分是碳元素，在燃燒過程中會產(chǎn)生一定量的飛灰，如果灰太多，將嚴(yán)重影響鍋爐內(nèi)煤粉充分燃燒，只會使實際使用效率降低鍋爐，降低熱。而如果這些現(xiàn)象發(fā)生，工作人員就會錯誤地認(rèn)為，煤炭已被燒毀干凈，然后繼續(xù)增加煤炭的數(shù)量，導(dǎo)致發(fā)電成本不斷提高。因此，為了有效地解決上述問題，不僅需要改善鍋爐本身的結(jié)構(gòu)，還需要改進(jìn)鍋爐的燃燒器，從而促進(jìn)鍋爐的運行，使鍋爐運行更加穩(wěn)定，提高其實際使用效率。

（4）降低排煙溫度?；鹆Πl(fā)電廠的鍋爐使用效率的高低和鍋爐使用過程中的排煙溫度有直接的關(guān)系。通常情況下，排煙的溫度和鍋爐使用效率呈正相關(guān)的關(guān)系。然而，導(dǎo)致鍋爐排煙溫度過高的主要原因就是鍋爐尾部的加熱不均衡，而且所加熱部位的清灰工作不合格，最終使得鍋爐內(nèi)部煙灰較多。在我國科技水平不斷提高的當(dāng)下，研究工作者針對上述問題進(jìn)行了分析，并提出了解決的措施?？梢詫﹀仩t結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，也可以完善鍋爐的使用守則，進(jìn)而保證鍋爐在燃燒的過程中能夠更穩(wěn)定，這不僅可以降低鍋爐排煙的溫度，同時還能夠有效地提高鍋爐運行過程中的使用效率，并且使得火力發(fā)電廠的工作效率有所提高。

5、結(jié)語

在對火力發(fā)電廠鍋爐運行優(yōu)化過程中，要對火電廠鍋爐運行過程中使用的煤炭材料的種類變化、火電廠鍋爐運行過程中的各種工作狀態(tài)、火電廠鍋爐運行過程中的煤炭燃燒溫度壓力條件等方面的參數(shù)進(jìn)行實際的分析，根據(jù)實際的情況找出可行的解決方案，確?；痣姀S鍋爐可以保持在高效率的狀態(tài)運行，保證火電廠鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟性。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：山西平朔煤矸石發(fā)電有限責(zé)任公司）