火力发电厂锅炉经济运行研究分析

火力发电厂锅炉经济运行研究分析

刘喜庆

（大唐黄岛发电有限责任公司266500）

摘要：众所周知，在二十一世纪，电能已然成为支撑社会运行而不可缺少的重要能源。电能不仅是社会各界生产的保障，同时也对群众的日常生活关系重大。在可持续发展理念下，作为电能主要生产方式的火力发电厂需要提高其运行效率，降低能源损耗，而发电厂锅炉运行对其运行效率至关重要。文章结合工作经验，浅谈火力发电厂锅炉经济运行研究，抛砖引玉，以期对今后的工作开展有所帮助。

关键词：火力发电厂；锅炉；经济运行

中国的电力工业是国民经济的重要基础，也是国家经济发展战略中的重点产业和支柱产业。我国的资源国情决定了我国电力能源结构必须以火电为主、水电为辅、核电和风点作为补充的格局。预计今后10年内火力发电量所占比重仍在70%左右，燃煤电厂火力发电仍然会是我国主要的发电手段。随着煤炭资源的收缩和煤炭原料价格的日益递增，电力行业的竞争日趋激烈，燃煤火力发电利润在直线快速下降，提高火力发电厂锅炉经济运行水平和综合竞争力是各个发电集团的面临的重要课题。

1火力发电厂锅炉的构成简介

对于火力发电厂来说，锅炉是最基本的组成部分，可以说没有锅炉，就没有火力发电厂。因此，要想解决火力发电厂的经济运行就必须要对锅炉的基本构成有大概的了解，然后找到相应的解决办法。而锅炉一般是由本体部分和辅助设备两部分组成。锅炉的主体部分作为锅炉最重要的组成部分，也分为“锅”和“炉”两部分。其中“锅”的部分主要是吸收燃料所放出的热量，并将这些热量加热水并将水蒸气转成过热参数，相当于一个水汽系统。一般是由省煤器、下降管、联箱、水冷壁、过热器和再热器等设备及其连接管道和阀门组成；对于“炉”的部分，主要是保证燃料可以在锅炉内有较好的燃烧状况，并放出热量供水汽系统一定的热量，一般是由炉膛、燃烧器、点火装置、空气预热器、烟风道及炉墙、构架等结构所组成。而对于锅炉的辅助部分，一般只起到对燃料的运输，给燃料通风等功能，所以，辅助设备一般是由送、引风机构成的通风设备、燃料的运输设备、制粉设备、去除煤炭残渣和飞扬的灰尘设备和燃料的脱硫设备等。

2火力发电厂锅炉经济运行影响因素

2.1蒸汽参数

火力发电厂在发电过程中，蒸汽参数的高低是极为重要的，其对发电厂热力循环的运行效率有着极大的影响，因此发电厂要使蒸汽参数保持稳定，不仅需要运行人员有较强的责任心，也要确保热工自动装置的投入率。比如DG-670/13.7-8型自然循环煤粉炉，发电厂要想使这种自然循环煤粉炉保持稳定的蒸汽参数，可以利用DEH（数字电液控制系统）和DCS对其进行改造，以便提高设备的自动化水平，并确保其可以根据煤质、负荷的不同而做出及时的调整。根据实验结果显示，当主蒸汽温度被提高11-15℃时，发电厂的耗煤量会降低1.45g/（kw.h），而当热气温在提升13℃后，耗煤量会降低0.83g（kw.h）。

2.2发电厂锅炉的各种热损失对策

在火力发电厂锅炉的各种热损失中，排烟是造成热损失的最主要原因，其大约占热损失总量的5%-12%；而排在其后的就是固体未完全燃烧造成的热损失，大约占总量的1%-5%；至于其它因素所带来的热损失都比较小。因此，火力发电厂要对运行的经济性进行提高，首先必须要减少排烟和固体未完全燃烧所造成的热损失。

2.2.1固体未完全燃烧所造成的热损失对策

固体未完全燃烧所带来的热损失是指在炉内没燃烧完就被排出的部分固体燃料颗粒所带来的热损失。其是造成燃料锅炉热损失的主要原因之一，而造成这些未完全燃烧的固体燃料颗粒被排出的原因有多种，一是燃料颗粒混在灰渣中被排出炉膛；二是燃料颗粒以飞灰形式随烟逸出。在煤粉炉中，混在灰渣中被排除的固体燃料颗粒所带来的热损失仅占固体未完全燃烧所造成热损失的5%-10%；以飞灰形式随烟逸出的固体燃料颗粒所带来的热损失才是造成固体未完全燃烧热损失的主要原因，而且燃料的性质、燃料燃烧的方式、炉膛结构以及运行状况等都对这一原因的产生也有着重要的影响。

固体未完全燃烧所造成热损失的大小与燃料燃尽速度有着直接的联系。当燃煤的燃烧程度越高时，其产生的发热值就越高，煤的燃尽速度也就越快；而当煤炭研磨成的煤粉越细时，其燃烧速度就越快，所造成的损失也就越小。由此可以看出，固体煤粉燃料的颗粒越大，越不容易完全燃烧；而过量空气系数越大，既较充足的空气，对煤炭完全燃烧越有利。但是空气充足情况下，会导致排烟造成的热损失被增加，因此，在燃烧燃料时，要选择合适的过量空气系数。在实际运行中，火力发电厂要想对固体未完全燃烧造成的热损失现象进行减轻，可以利用以下方法。一是对煤炭进行合理的配置。

2.2.2排烟造成的热损失对策

对排烟造成的热损失大小有着重要影响的是排烟的温度和容积等。当排烟温度较高时，排烟就会造成较大的热损失，试验结果显示，温度每增加10-15℃，排烟造成的热损失就会提高1%。另外，造成排烟温度较高的原因有多种，比如受热面较小、受热面污染、因运行不恰当而导致火焰中心增高等。而造成排烟容积较大的原因则可以分为炉膛漏风；煤粉较湿，导致煤粉燃烧后生成水蒸汽；送风量较大等几种。根据试验结果所得，降低排烟热损失数值的有效方法大致可以从两个方面进行，既设备方面与运行方面。其中，运行方面是最主要的解决方法，其包含以下几个方面：一是对过量空气系数进行控制。发电厂应利用合理的方法对炉膛出口与排烟的氧量表和风量表进行监视，以便及时发现其变化情况，并在满足燃烧的情况下，对送风量进行减少。二是煤粉燃烧器的投入要适宜。运行正常情况下，应该投入的是下层燃烧器，这是为了对火焰中心位置进行控制，以确保炉膛口烟温稳定。三是避免出现漏风现象。发电厂应该及时关闭观察孔和检查口，以便减少漏风。在条件允许的情况下，制粉系统应少开冷风门，以便保持较小的负压。

3火力发电厂锅炉运行经济化的措施

3.1引进先进的保热自动装置

这种保热装置的引进有利于提高蒸汽参数并保证蒸汽参数的稳定，提高锅炉运行过程中自动化水平，进而减少火力发电厂锅炉运行过程中煤炭耗用率，促进锅炉运行经济化，提高锅炉运行的经济性。

3.2减少火力发电厂锅炉运行过程中的热损失

想要降低热损失值，首先要保证固体燃料燃烧完全，固体燃料未完全所产生的热损失数值与燃料的燃烧速度有着直接关系，根据相关的物理知识我们可以知道，固体燃料体积大和过量空气系数高有利于提高固体燃料的燃烧率。所以在锅炉运行时要保证固体燃料与空气有足够的接触面积和体积，这样还可以减少由于燃料燃烧不完全而产生的热损失。其次，要减少排烟过程中产生的热损失，相关研究表明，排烟时温度越高，热损失值越大，除此之外，受热面积和运行不恰当也会造成排烟过程中热损失大的现象，因此，要提高设备的精度和运行的准度，以便于提高锅炉运行的进行性。

4结束语

随着我国科技的不断发展，我国也逐渐走向科技化、智能化社会，因此，电能成为一项十分重要的资源。虽然在科技的不断进步之下，出现了很多的发电方式，但是从我国的基本国情的角度考虑，最适合我国的发电方式为火力发电。但是我国在火力发电的起步比较晚，因此相关技术也不是十分的成熟，这样在我国进行火力发电的时候就会出现很多的问题，并导致其发电效率不高但是成本却过高的情况。实际生产中锅炉运行成本包括风机单耗、制粉系统单耗、脱硝系统出口氮氧化物含量、炉膛二次风压力、燃油使用率、排烟热损失、不同煤种掺烧、入炉煤的热差值等，相关工作人员必须将这些问题解决，并提出合理、具有针对性的解决方案，从而改善我国火力发电的运行现状，更好的造福于百姓。

参考文献：

[1]房旭.辽宁火力发电厂运营模式优化研究[D].长春：吉林大学，2013.

[2]肖波.2×660MW火力发电工程节能评价研究[D].长沙：长沙理工大学，2013.

[3]陈强，周晓庆，陈建锋.火力发电厂电气节能降耗的问题与技术措施[J].硅谷，2013.