火力发电厂锅炉运行优化策略张金良

火力发电厂锅炉运行优化策略张金良

张金良

(山东能源枣矿集团田陈煤矿富源电厂山东枣庄277523)

摘要：在我国社会主义市场经济发展的现阶段，我国各项水平的逐渐提高，对电力资源的需求也越来越大。电力资源作为我国资源利用的重要部分，随着我国科学技术水平的不断提高，我国电力资源的产生以及利用方式都有了较大的改变。而对于发电厂锅炉的运行效率问题也是一个重要的方面，如何让发电厂的锅炉最大限度的将燃煤效率提高到最大化，是我们需要去逐渐探究的问题。

关键词：火力发电厂；锅炉；策略分析

1火力发电厂锅炉运行的基本原理

电厂锅炉运行过程中，操作人员将燃料送入锅炉炉膛中后，炉膛内的燃料则会与空气进行接触，从而产生燃烧反应，而在整个燃烧过程中会有化学反应发生，从而将化学能转化为能够为电厂设备运行所需的能量。运行过程中的锅炉，在其燃料燃烧过程中燃料中的碳物质、杂质等与空气接触时会与空气中的氧气直接发生化学反应，从而产生大量的高温烟气。由于这些高温烟气中含有大量的热能，所以需要在锅炉内部运行求生之路中，经过锅炉的内水冷壁到锅炉屏式过热器，然后再到锅炉高温过热器，最后才能到再热器，高温烟气在与锅炉受热面接触过程中会进行热能传递，再在高温加热作用下，从而生成一定压力和温度的水蒸气。所产生的水蒸气需要经过锅炉的汽轮中，水蒸汽中所包含的热能才能有效的传递到汽轮机设备上，并进行能量的转化，从热能转化为机械能。

2火力发电厂中锅炉运行优化的重要性和影响因素

2.1锅炉运行优化的重要性

锅炉运行优化系统可以全面对锅炉系统的性能进行优化，能够有效的改进锅炉热效率、煤耗、排烟温度及减温水量等问题，而且有利于降低氮氧化物和飞灰含碳量，能够对过热器、再热器及受热面结焦结渣的现象进行有效控制，而且锅炉经过运行优化后，可以确保锅炉控制的协调性，对于进一步挖掘锅炉系统内部的冗余空间具有非常重要的意义。

2.2锅炉运行优化的影响因素

对于运行过程中的锅炉，对其效率带来影响的因素较多，所以为了能够有效提高电厂机组的运行效率，则需要对锅炉的运行方式进行有效调整，确保各种损失的减少，同时还要进一步提高蒸汽参数，确保减温水量和排污量的降低。在运行过程中的锅炉，其主要热损失也排烟热损失及未完全燃烧热损失为主，为了能够有效地提高锅炉运行的效率，则需要尽量减少这些热损失的发生。运行过程中的锅炉排烟热损失的影响因素主要来自于以下几个方面。一是漏风。锅炉运行时漏风主要以炉膛、制粉系统和烟道等处漏风为主，当有漏风现象发生时，会直接导致排烟热损失增加，当炉膛漏风系数增加时，则排烟温度也会随之增加，从而导致排烟热损失增加。二是受热面积积灰和结渣。运行中的锅炉空气预热器、炉膛和烟道等处的受热面极易出现积灰现象。三是外界因素。空气预热器入口的温度和入炉煤的成分会对影响排烟温度造成较大的影响。同时当煤成分变化较大时，炉膛内的燃烧工况也会发生变化，一旦煤质较差时，则其发热量则会比预期设计的值较低，从而导致烟气量增加，使排烟热损失增大。

3火力发电厂锅炉运行优化策略分析

3.1飞灰碳含量

煤其主要成分是碳元素，在燃烧过程中会产生一定量的飞灰，如果灰太多，将严重影响锅炉内煤粉充分燃烧，只会使实际使用效率降低锅炉，降低热。而如果这些现象发生，工作人员就会错误地认为，煤炭已被烧毁干净，然后继续增加煤炭的数量，导致发电成本不断提高。因此，为了有效地解决上述问题，不仅需要改善锅炉本身的结构，还需要改进锅炉的燃烧器，从而促进锅炉的运行，使锅炉运行更加稳定，提高其实际使用效率。

3.2排烟温度

火电厂锅炉效率直接关系到锅炉运行过程中烟气温度的高低，排烟温度与锅炉效率呈正相关关系。主要原因是锅炉排烟温度过高，锅炉尾部受热不平衡，部分受热面的清灰工作不合格，最终使锅炉内烟较多。在中国科学技术水平的不断提高，研究人员分析了上述问题并提出解决方案。锅炉结构的改进，可以提高锅炉的条件，并保证锅炉在燃烧过程中更加稳定，这不仅可以降低烟气温度，还可有效提高锅炉运行效率和火电厂提高工作效率。

3.3针对热损问题进行优化

热损失是火电厂锅炉运行优化的关键，解决热损失问题对优化运行具有重要意义。固体燃烧不能完全燃烧，这是热量损失的关键问题，也是资源浪费的关键。燃料的燃烧和燃料的质量是燃烧不足的原因之一。此外，热电厂锅炉本身也是一个重要因素。排烟问题也是造成排烟热损失的原因。针对烟气热损失问题，可以从两个方面加以解决。①对过量空气系数进行控制，对氧气表和空气流量计进行监测，控制风量输入。②在条件允许的情况下，避免漏气，保持较小的负压。

3.4降低排烟温度及风机配置

火电厂锅炉的使用效率与使用锅炉的排烟温度密切相关。一般来说，排烟温度与锅炉的使用率成正比。锅炉排烟温度过高，主要是由于锅炉尾部受热不均匀，锅炉受热部位的灰处理不彻底，不干净，导致锅炉内积灰过多等。在一个相对稳定的状态，降低排烟温度，提高火电厂锅炉的工作效率使用效率。并且必须计算或测量风机———电机连接轴系扭振临界转速以及采取相应的技术措施。引风机、鼓风机和二次风机为交流电机，风门只能分档手动调整，其中引风机和鼓风机要求速度可调，故需要为引风机和鼓风机分别增加变频控制，具体配置应如表1。

4新技术改造选择

在锅炉的二次风机上进行改造尝试，并考虑到二次风机电机功率设计时配置裕量较大，选择132kW功率的变频器来控制160kW功率的电机，变频器的型号为FR-F540L-132K，电压等级为380V，变频器安装调试完毕并投入运行，通过一段时间的运行测试，二次风机工频电流由原来的平均135（A）下降到现在的平均70~75（A），节能效果相当显著，并且变频器技术性能完全满足锅炉运行工艺的要求（主要是风压、风量、加减风的速率等），根据电度表测定，节能效率在45%左右。并且电机在启动、运行调节、控制操作等方面都得到极大的改善。低压变频器，由于体积较小，在改造中的安装地点选择比较容易些。但对于高压变频器系统，体积相对较大，一般由4~5面柜体组成，对改造项目来讲，一般都需要重新建造变频器室，因此，选择变频器室位置，既要考虑离电机设备不能太远，又要考虑周围环境对变频器运行可能造成的影响。变频器不能由输出口反向送电，在电气回路设计中必须注意。同时，室内不应有较大灰尘、腐蚀或爆炸性气体、导电粉尘等。

结束语

火电厂锅炉运行和预防工作不仅有利于让锅炉设备的安全运行得到保障，还可以对资源利用率进行提高，减少资源的消耗，节约能源，降低成本，为火电厂带来更好的经济效益。火电厂锅炉运行控制与故障预防的过程中依然存在很多问题，这些问题对运行的稳定性造成较大的影响。相关工作人员应该不断的对新的知识进行学习和创新，让自身的工作素质得到提高，同时还应该借助科学技术对相关体系进行建立，为电力发展事业贡献一份力量。

参考文献:

[1]王家福.浅谈火电厂锅炉运行控制及故障预防[J]科技创新与应用，2016（32）：132-133.

[2]陈涛.浅谈火电厂锅炉运行控制与故障预防[J].科技风，2015（16）：185.