浅析火力发电厂锅炉经济运行

浅析火力发电厂锅炉经济运行

马哲超

（大唐吉林长山热电厂发电管理部吉林松原）

摘要：电力工业是我国社会市场经济发展的重要影响因素之一，是我国经济产业结构中核心产业。随着我国科学技术水平的不断提高，促使我国的电力资源产生了巨大的转变。当前阶段，我国电力资源的能源结构主要体现为火力发电、水力发电、核电以及风力发电等。其中通过燃煤发电的火电作为电力资源中主要发电模式，供电煤耗直接影响着发电厂的经济效益。本论文通过对火力发电厂锅炉的概述，对影响煤耗过高的原因进行分析，提出了关于降低煤耗的相关措施，以供广大研究人员参考。

关键词：火力发电厂，煤耗过高，相关措施

1、火力发电厂锅炉的概述

1.1锅炉的结构

通常来说，锅炉有两部分组成。一是锅炉本体，二是一系列的辅助设备。锅炉本体是锅炉设备的核心组成部分，锅炉本体有两部分组成，即汽水系统以及燃烧系统。其中，汽水系统主要作用是利用水吸收发电阶段燃煤释放的热量，形成符合生产标准的过热蒸汽。汽水系统的组成设备由汽包、下降管、省煤器、过热器、链接管道等机械设备组成。燃烧系统，则是促使燃煤燃料在锅炉内部充分燃烧，提高燃煤的利用效率。燃烧系统主要由炉膛、燃烧器、点火装置、烟风道等设备组成。

辅助设备的作用是保证锅炉本体能够正常稳定的运行。其主要组成设备由通风设备、燃料运输设备、制粉系统、脱硫设备等。

1.2锅炉运作的原理

锅炉作业阶段，需要将原料燃煤通过输煤皮带传送至煤斗内部。值得注意的是，为提高燃煤的资源利用效率，需要将燃煤的状态由块状固体转变为粉状。在作业过程中，煤粉通过高温空气的传递，有排粉风机将煤粉送至锅炉炉膛内部。经过对炉膛内煤粉的不断燃烧，并将燃烧产生的热量传递至水中，致使锅炉中形成高温高压的水蒸气。而后利用管道将高温高压的水蒸气输送至汽轮机，作为汽轮机的动力资源。汽轮机通过高速的旋转，将水蒸气的温度下降，随后排入到凝汽器中。

锅炉作业整个过程中，需要将水蒸气中的热能转变为汽轮机中的机械能。通过联轴器，将汽轮机以及发电机链接在一起，将汽轮机中的机械能转变为发电机中的电能，而后经过升压变压器将电能传递到输电线路，从而以供用户日常用电。

1.3锅炉与煤耗之间的联系

锅炉燃煤资源的利用效率直接影响着火力发电厂的经济效益。生产过程中水蒸气的温度以及排烟的温度也是需要着重注意的部分。工作人员在锅炉作业时，应根据不同类型的燃煤，选择不同形式的锅炉燃烧方式，从而提高锅炉的生产效率。其中，作为影响锅炉作业效率的主要因素，锅炉尾部排烟的烟气温度以及产生飞灰碳含量的损失程度需要工作人员在生产阶段加强管理力度。

2、影响煤耗过高的因素

2.1燃煤质量不合格

锅炉燃煤阶段，如果煤炭中的含水量较高，则煤炭在燃烧的过程中，煤炭中的水则会吸收热量，致使煤炭单位面积所吸收的热量减少，不利于保证燃煤的利用效率。同时，煤炭中的水通过吸收热量转换为水蒸气，较大程度的增加了锅炉中气体的体积以及排烟容积，进而造成锅炉排烟热能的损失。另外，随着煤炭中水分的增加，会使煤块之间的粘度增加，易于在落煤管中堆积、堵塞。

煤炭在燃烧阶段所释放的热量较低，为确保锅炉达到预定的温度需要不断的增加燃料的用量。然而，在煤炭中含有较高成分的灰分，灰分在燃料燃烧阶段不断的吸收热量，导致炉膛内部的烟气温度降低。由于灰分在锅炉内起到隔绝的作用，导致燃料不能充分的燃烧。挥发分的高低直接影响煤炭的燃烧程度。挥发分低的煤炭，在燃烧阶段火焰的温度提高较大，产生的热量也比较多，但是需要锅炉将煤炭加热到更高的温度才能使煤炭燃烧，并且煤炭燃烧所需要的时间也比较长，因此挥发性低的煤炭的燃尽性较低，不利于提高煤炭的使用效率。

存在部分锅炉在燃烧煤炭的过程中，使用煤炭的颗粒度较大，造成煤炭在锅炉内部的燃烧不能充分，灰渣中的含碳量大幅提升，增加了物理热能的损失。一方面，由于燃煤的颗粒度较大，增加了布风板作用时的阻力，增加了风机使用的机械能，进而增加了发电厂的电能使用。另一方面，如果煤炭的颗粒度较细，则会减少燃煤在炉膛中的停留时间。如果要满足锅炉生产所需的负荷，需要增加燃煤的使用量。但是会造成锅炉的返料量增加，底部的温度降低。

2.2锅炉水温不达标

计算锅炉生产过程中的煤耗时，应注意锅炉的给水温度。一般来说，锅炉在设计时要求锅炉的给水温度达到170摄氏度，但是在实际的生产运作阶段，锅炉给水温度往往达不到设计标准。造成锅炉给水温度较低的原因有许多，其中最为明显的有三点。第一，锅炉生产作业时，设备的各项参数没有达到相应的标准，造成外部的高压加热器的进气压力不稳定，造成锅炉无法正常的运行。第二，锅炉疏水器的样式比较陈旧，易于发生故障问题，大大增加了维修成本。第三，锅炉设备中的高压加热器是U型管状设计，造成换热率比较低。

2.3其他影响因素

存在其他因素，影响锅炉煤耗过高。例如，锅炉内部设置的换热面积不能满足燃煤的燃烧速度。锅炉中烟气的含氧量比较低，排烟的温度比较高等。

3、关于降低煤耗的措施

为提高锅炉燃煤的利用效率，需要对锅炉生产的各个环节的热能损失进行控制，其中控制的重点应该为锅炉排烟热能损失以及机械未完全燃烧损失的控制力度。

3.1降低锅炉排烟热度消耗

针对锅炉排烟热能的损失，设计人员应改善空气预热器的结构模型，降低空气预热器的漏风率。对于锅炉内部水质应定期进行监测，使其达到生产的规定标准。燃煤原料的选择时，应优先选择含硫量较低的煤炭，控制空气预热器入口的空气湿度。当前阶段，空气预热器普遍用于大容量发电锅炉，工作人员应在作业阶段管理空气预热器冷前端受热面的结露情况，避免对空气预热器造成低温腐蚀问题。因此，应增加空气预热器空气入口的温度，提高锅炉的排烟温度，增加空气预热器的使用周期。

3.2降低机械燃烧热度损失

工作人员应根据锅炉负荷定时对锅炉内部的燃烧情况进行调整，科学合理分配锅炉内部的风速，最大程度的降低锅炉中炉膛火焰的中心位置，从而提高炉膛中燃煤的燃烧效率。基于煤炭原料的挥发分定期调整锅炉的给煤量，促使锅炉中煤炭的量保持最佳的程度。此外，工作人员在锅炉作业中应降低锅炉各个环节的散热程度，对锅炉管道以及保温层应定期的检测以及维护。

3.3加强燃煤质量煤场管理

煤场管理的主要作用是保证锅炉煤炭原料达到质量合格的标准，并对已经检测完成后的煤炭进行分类整理以便后期的使用。其中，工作人员应加强煤炭存储阶段的管理力度。通过建立科学合理的管理体系，明确责任到个人。在生产阶段严格按照相关规章制度进行生产，同时设立合理的防范保护措施，例如防风、防火等。值得注意的是，煤炭的存储量不能过多，应做到用多少存多少。

4结束语

综上所述，火力发电厂锅炉的经济运行直接受到锅炉煤耗的影响。为提高发电厂的经济效益，应明确锅炉生产与煤耗之间的关系，严格控制锅炉的燃煤质量以及锅炉给水的温度，提高燃煤在作业阶段的燃烧效率，同时应降低锅炉排烟热度的消耗，降低机械燃烧的热度损失，最后加强燃煤的煤场管理力度，建立完善的管理体系，定期对锅炉本体以及辅助设备进行定期的维护以及检修，最终提高火力发电厂的经济效益。

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