电厂锅炉的优化与运行维护卢旺

电厂锅炉的优化与运行维护卢旺

卢旺

（吉林电力股份有限公司白城发电公司吉林省白城市137000）

摘要：随着电力能源供应需求量的增加，电厂设备管理部门必须强化故障预防，有效提高设备运行效率、减少设备维修时限，通过管理体系完善、制度健全、规范运行，提高锅炉故障预防能力与水平，从根本上实现电厂锅炉安全、稳定的运行目标。

关键词：电厂锅炉；优化；运行维护

1电厂锅炉运行特点

锅炉是维持电厂日常生产活动的重要保障，是保障电厂产能的根本。在电厂发电机组正常运行中，锅炉设备的各项运行参数均会维持在平衡且稳定的状态，以此保障电厂锅炉的正常运转。然而，当锅炉设备在运行时受外界因素影响，致使某一运行参数发生变动，则锅炉设备的稳定运行将会受到影响。在电厂发电机组运行期间，为保障锅炉设备的良好运行，相关人员应加强对设备运行参数的关注度，加强对设备运行各项参数的实时监控，当设备参数及外界因素发生变化时，工作人员应对设备运行各项参数进行微调，保障设备运行参数的动态平衡，以此保障锅炉气温、气压等维持在正常状态[2]。

2影响电厂锅炉运行因素分析

2.1锅炉给水品质影响锅炉使用效益

锅炉给水是重点，水的品质对锅炉影响也较大，给水情况是衡量锅炉运行状态是否良好的重要标志，特别是关系到给水的酸碱度，不同程度的水质会产生出不同含量的水蒸汽离子，离子含量高，就出现水蒸汽杂质含量多的情况，此时，所激发出的能量就会大大降低水蒸汽效率，热能集中不足，造成发电损耗，同时，也会在锅炉内形成结垢，影响锅炉使用效率，导致传热能力的下降和锅炉气温下滑，从而最终会出现锅炉烟囱气温高的现象，影响锅炉整体使用效率。气温达到一定高度时，会造成锅炉爆管，锅炉设备就会受损，影响正常运行工作。而结垢现象集中在汽轮机流通部件上，还会造成导致蒸汽流通量下降，污垢附在汽轮机叶片会增加汽轮机转动阻力，对锅炉安全造成严重的威胁。

2.2锅炉燃烧排烟影响电厂锅炉运行

锅炉排烟是否通畅，也与热传导有直接关联，如果排烟好，则会提高锅炉整体制热效果，相反，则会带走锅炉产生的热量，导致一定程度的热损失，消耗原料相同的情况下，会增加成本造成能源白白的流失，火电厂锅炉运行效率就不高。从运行效果上看，随着排烟温度不断提升，热能损失就会不断增加。从燃烧材料上看，如果使用焦炭作为燃料，就会比用普通煤更好，有效提高锅炉火焰热量，确保中心火焰温度，而温度越高，则受锅炉性能影响会产生漏气或粉尘，此时往往会使排烟更多，热量损失也会增加。锅炉的性能、制粉、循环效果、炉膛设计均会产生不同的排烟损失。电力企业必须要对脱硫脱硝一体化应用给予高度的重视,避免由于排烟问题对大气造成严重的污染,结合实际情况运用有效的技术手段来促进脱硫脱硝一体化工艺的应用,尽可能的将烟气中的危害物质降到最低。

2.3固体燃料燃烧对火电厂锅炉使用效率影响

锅炉燃烧可用材料较丰富，当前，最为经济实用的是固体燃料，固体燃料在燃烧过程中，往往会出现不完全燃烧，此时就会出现大量炉渣和烟尘，导致锅炉和排烟系统受阻或者结垢，影响锅炉性能良好发挥，如果问题严重，还会造成锅炉停止运行。导致固体燃料不完全燃烧的因素较多，主要和燃烧方式、锅炉结构、通风系统有直接关联，任何一项不符合要求的，均会造成燃料的不完全燃烧。固体燃料颗粒越细，则其整体燃烧过程就变短，燃烧充分、粉尘少，热能损失少火电厂效益就会增加。

为确保燃料充分燃烧，需要根据作业流程，将固体燃料燃烧分为3个阶段：①预热阶段。包括预热、燃料干燥以及挥发性分离等步骤。燃料进入锅炉，燃料中的水分在非常短的时间内以（300～400）℃的温度迅速蒸发。蒸发完成后，燃料残留的部分变成焦炭。整个过程中燃料自身不参与燃烧，主要是锅炉吸收热量，燃料含水量越小，细煤研磨，需要的预热时间相对较短。②燃烧阶段。预热完成后，逐渐提高燃烧温度。此阶段为燃料燃烧的成分和氧相结合，产生较强烈的燃烧热。迅速送风，保障可燃物质燃烧充分。③燃尽阶段。此阶段完全燃烧，且没有残留的焦炭等可燃物质，多数为灰。由于残留的焦炭燃烧物料处于内、外裹的灰不能与空气充分的接触，所以燃料的燃烧过程相对较慢，继而大大的降低了放热量。

3优化电厂锅炉方式及注意事项

3.1优化降低锅炉排烟损失

锅炉排烟质量关系到热量损失大小，只有全面降低排烟量，才能确保热量少受损失，维护电厂根本效益。一是改良漏风系统。有效设计好排烟氧量表，科学合理设计锅炉炉膛，才能从根本上加大氧气储存量，使锅炉送风量得到适度控制，实现充分燃烧，进一步提高锅炉燃料燃烧率，减少锅炉结垢现象，才能有效保证排烟效果。二是控制水槽水位。控制好水位能够完全做到良好的排烟效果，通过改良，保证水槽能及时给锅炉供水，水槽排水不能一次性排干，要做到合理控制。三是清理粉尘。为了保证排烟效果，则需要全面做日常的及时管理，对锅炉入孔门和火孔门做好全面排查，各入口风量做好科学的测试，确保参数符合运行要求，确保不能出现漏风问题，提高燃料燃烧效率。四是控制冷热风量。锅炉运行安全是总前提，需要在保证锅炉系统安全前提下，做好各项改良创新，控制系统热风和冷风量的控制，能够有效减少排烟温度，确保热量不受损失。五是加强日常结焦情况检查。加强锅炉吹灰,发现异常及时分析处理,保证吹灰器的投入率,尤其要确保高温区部位吹灰器的正常工作,防止受热面积灰影响传热,使烟气温度过高引起结焦。

3.2对锅炉燃烧方式进行优化

科学合理的对锅炉炉膛进行设计，也能够呈现良好的通风效果，提升燃烧效率，增加锅炉通风量能够对锅炉炉膛氧气量做适当控制，在确保燃料充分燃烧的基础上，实现了安全稳定运行。炉膛通风量科学设计，增加了锅炉燃烧氧气量，实现了燃料充分燃烧的总体目标。合理有效控制好锅炉通风量，从根本上确保了锅炉炉温和氧气混合效果，不同的炉温压力得到了全面的调节，实现了炉膛二次进风平衡目标，大大优化了燃烧方式，解决了锅炉燃料燃烧率不足的问题。当入炉煤有部分或全部煤种为非设计煤时，需考虑燃用煤种的着火及燃尽性能。煤种的着火、燃尽性能主要与挥发分相关。要保证煤粉在炉膛内的燃烧效果，需保证入炉煤与锅炉设计煤煤质相差不宜过大。由于锅炉设计煤种不同，其对应的设备设计和运行参数相差较大。例如，对于难燃煤种，锅炉设计中通常会采用较大的炉膛截面热负荷和燃烧器区壁面热负荷、较小的容积热负荷、较高的运行氧量、较高的磨煤机出口温度及较细的煤粉等强化着火和燃尽的措施，而对于燃烧性能优异且具有严重结渣倾向的煤种，锅炉设计过程中不必过分强调稳燃，而是重点考虑采用较小的热负荷参数作为有效的防结渣措施，可选用更低的运行氧量、较粗的煤粉、更低的磨煤机出口温度等。配煤掺烧方式的选取还应考虑煤种的灰熔点、结渣及沾污、磨损、流动等其他煤质特性，应结合锅炉设备特点充分分析这些特性对运行带来的影响，选取合理的掺烧方式和掺烧比例，降低安全风险、减少事故隐患。对于屏式过热器采用管夹结构，膨胀应力小，安全可靠。采用合适的喷水量，保证锅炉50%BMCR时蒸汽达到额定参数。锅炉各负荷下，过热器不超温。

3.3加强锅炉进水品质控制

水质对锅炉影响非常大，需要不断强化水质要求，保证锅炉进水安全，对水质的控制主要方向是保证锅炉水的酸碱度平衡，提升水蒸汽含量，避免锅炉内部结垢现象，有效提高锅炉的热能效率。不同的锅炉有不同的改进方式，这就需要根据不同锅炉性能、原理进行改良，实际应用中，针对锅炉实际运行，及时对锅炉气泡做好相应处理，有效避免锅炉内蒸汽离子含量高的现象出现，确保水蒸气良好品质。如果控制不当或者清理不及时，则会使锅炉内部结垢，降低锅炉运行效率。锅炉运行时，温度控制是重点，需要针对不同现象做好温度管理，避免锅炉超高温现象的发生，如果出现超高温，就会造成锅炉超负荷运转，锅炉使用寿命则会缩短。锅炉水蒸汽含氧量高会增加水蒸汽酸度，高温加热后就会激活酸性，造成锅炉内部的金属腐蚀，影响锅炉运行效果，并减少锅炉使用寿命。为了有效提高锅炉运行效率，减少锅炉运行压力，则需要在锅炉高温运行状态下，及时做好检测，确保锅炉内水蒸汽含量符合运行标准，不同时间段要进行一次氧气含量检验，通过标准参数对照，查找问题成因，有效对氧气量进行控制。

4对电厂锅炉运行的维护策略

4.1对锅炉安装大修质量的全面管理

锅炉对运行环境有严格的要求，进行安装时，需要做好环境监测，保证运行环境稳定。进行锅炉安装时，需要全面做好检查，验证相关审批手续，确保齐全的情况下，才能进行安装施工，安装完工后，由相关技术部门进行审核把关，通过严格检测监督合格后，才能够启动使用。应加强锅炉大修的材料设备验收管理,从源头上杜绝不合格的材料设备进入大修现场,用到锅炉上。加强锅炉运行管理工作,避免锅炉结焦情况严重,从而影响锅炉安全、经济和稳定运行。

4.2冬季防冻和夏季防超温

4.2.1冬季北方锅炉注意点

为了保障北方寒冷地区锅炉系统冬季正常运行及停机时各主辅机设备的安全,特编制此操作方法,有效解决了余热锅炉系统的冬季防冻问题,值得推广应用。运行中如发现有阀门或管道出现被冻结的现象，应避免强行开启阀门，要及时加热处理（可先使用温水加热管道、阀门开启后再用明火加热，一定要防止骤然加热使管道阀门胀裂损坏，同时要防范使用明火引起火灾事故）。定期对压缩空气管道、储气罐进行放水；在室温≤5℃时，及时停止冷干机运行；室外压缩空气管道低点增加排水阀，定期排水，防止压缩空气管道结冰。在环境温度≤5℃时，应将各水泵轴承冷却水阀打开较小的开度，使水流动；必要时，应将轴承及冷却水管道内积水排净。根据现场实际环境温度，如有必要应将旋转设备保持长开状态，并有专人巡检。此外，要加强锅炉管材的防冻措施，例如加水暖和汽暖等。

4.2.夏季防超温

夏季用电量大，锅炉负荷高，环境温度高，锅炉煤仓，制粉系统，烟风系统以及各辅机温度的温度控制。采暖季运行结束以后，采暖热源网停止运行。但烟化炉烟气余热锅炉和精馏烟气余热锅炉所产的蒸汽，经过调质后，可以作为余热发电加以利用。

4.3对相关管理人员进行业务提升

为了保证火电厂锅炉安全维护，需要定期更新管理人员知识结构，加强培训与交流，了解最新技术原理，提高安全操作意识。严格强化流程管理，通过制度建立，确保各项操作符合流程标准，更好地保证锅炉稳定安全运行。加强运行检修人员的理论学习和仿真机实操练习。

结束语

能源建设离不开火电，进行火电生产工作时，必须会用到锅炉，锅炉质量关系到电厂的生产运行安全。文章通过对影响锅炉使用因素及应用过程中注意事项的分析，提出具体锅炉维护策略和方法，以此确保锅炉运行的安全与稳定，实现良好生产运行目标。

参考文献

[1]赵卉.电厂锅炉检修运维措施分析[J].山东工业技术,2017(21):169+232.

[2]王一.电厂锅炉运行及其设备维护问题探讨[J].中国设备工程,2017(20):44-45.

[3]王健.电厂锅炉的热效率提升与运行维护[J].机械管理开发,2017,32(07):179-180.

[4]刘岐.电厂锅炉的安全运行及维护保养[J].山东工业技术,2017(14):213.