电厂锅炉热效率提升与运行维护研究

电厂锅炉热效率提升与运行维护研究

李刚波 刘涛

陕西商洛发电有限公司 陕西省商洛市 726000

摘要：为提高锅炉运行效率，首先了解热效率提升策略，加强锅炉运行方式的调整与改进，提高受热面的传热性能。平时工作中注重锅炉运行维护，定期进行检修与维护，由此提出有效的锅炉运维措施，提升电厂锅炉的运作能力。

关键词：电厂锅炉；热效率提升；运行维护

引言

在我国电力行业发展过程中，火力发电厂发电量占据了总体的 80% 左右。因此，火力发电厂在能源结构中的重要性显而易见。在对电能进行生产过程中，不仅需要消耗大量的煤碳资源，还会对环境造成一定程度的污染。因此，火力发电要取得持续的发展，就一定要对节能降耗技术进行有效的应用，最大限度降低能耗，全面促进火力发电厂经济效益的提升。作为火力发电厂的主要设备之一，锅炉效率的高低在整个发电厂的能耗比重较大，下面就锅炉节能降耗技术的实际应用研究进行分析。

1影响锅炉热效率的因素

1.1缺乏完善的锅炉辅助配置

在很多企业的燃煤锅炉运行中，始终处于低负荷运行状态，导致燃煤锅炉的热效率相对较低，资源也未能得到充分利用。此外，未能配置完善和专业的燃煤锅炉辅助设备，使得锅炉运行效率大打折扣。此外，燃煤锅炉运行过程中，噪声随之产生，使得煤炭消耗量也显著上升，设备运行不够稳定，严重影响到了燃煤锅炉的性能发挥。

1.2二次风变化

燃烧器当中的喷嘴位置出现损毁、汽温低于常规标准、排烟温度异常升高等都是导致锅炉运行出现故障的主要原因，而其出现的很大一部分原因是二次风的变化，当风量出现异常情况时，锅炉的运行也会随之产生不良问题，最终影响电厂发电工作的实际效率。

1.3燃烧时温度不合适

锅炉内燃煤燃烧环节，炉膛温度不稳定，炉内受热面积达不到标准的燃烧要求，燃煤发热量变化引起炉内辐射受热面积的变化。炉膛内温度时高时低、超出设计中的炉膛温度，燃料不完全燃烧导致部分热量损失，不仅烟气过量，还影响锅炉热效率的有效发挥。

1.4监管不到位

燃烧过程中，监管人员未及时为作业人员提供指导，当运行人员发现锅炉燃烧不完全，自己无法解决时，管理人员未及时发现这一问题，对这些人员的指导不及时。不能在第一时间给予运行人员有效的改正意见，某些人员私自更改锅炉运行工序，不但导致燃煤燃烧效果不佳，还引发了安全隐患。

2电厂锅炉热效率提升技术的优化要点

2.1合理运用低 NO x 燃烧器技术

燃煤锅炉在日常运行过程中，会产生大量的 NO x ，一旦大量的 NO x 排入到空气之中，将会对人体健康和生态环境产生较大的危害。在环保背景下，我国对 NO x 的排放有着严格的要求。因 NO x 的产生主要和燃烧过程密切相关，而燃煤锅炉的燃烧器是用于燃烧的主要设备，因此，采用低NO x 燃烧器技术则能够显著控制 NO x 的排放。该技术主要是利用特殊设计的燃烧器结构和通过改变燃烧器的风煤比例，在确保稳定燃烧的前提条件下，最大限度的降低着火氧浓度，且将着火区温度予以适当降低，以此降低 NO x 的产生。例如 M-PM 燃烧器的运用。该燃烧器于 2010 年由三菱公司研发而来，这种燃烧器的煤粉气流分布状况为中心浓，外围淡，较淡的煤粉包裹这较浓的煤粉，并在喷嘴的位置进行燃烧，并将均匀的着火面生成在出口位置。煤粉燃烧的时候，火焰被还原，产生的还原物质则进一步还原NO x 。同时有效防范二次风的混合，确保火焰氧气浓度处于最佳状态，降低高温高氧区域，能够显著降低 NO x 排放浓度，且着火特性优良，避免煤粉气流贴壁，确保燃烧器区域的水冷壁安全。在具体实践过程中，珠海电厂的 2×700MW 机组就运用了该燃烧器进行改造，在满负荷运行状态下，NO x 的排放浓度从之前的 360mg/m 3 快速降低到 136mg/m 3 ，可见，其对于NO x 的减排率高达 62%。

2.2优化制粉系统设备的配置

煤粉在炉膛内的燃烧，除与燃烧器的性能及炉内空气动力场的组织有关外，还与煤粉的细度、均匀性关系很大，而提高煤粉细度目前有两种比较有效的方式 ：对中速磨直吹式制粉系统，采用动态分离器 ；对于中储式制粉系统，除采用动态分离器外，还可采用双轴向串联型粗粉分离器。（1）对中速直吹式制粉系统，要想提高煤粉的细度，可行的解决办法是采用动静组合式旋转分离器（既动态分离器）。它采用的是动、静叶片组合，其优点是能够在更宽的范围内调节煤粉细度，特别是煤粉细度要求R90 ＜ 10% 的情况下，这时一般的 DJ 型挡板静态分离器已经不能满足要求，而动态分离器煤粉细度变化范围在 R90=5%~35%，这时就能满足用户对不同煤粉细度的需要，从而使煤种的选用范围得以增多。而且动态分离器结构紧凑、能实现自动化调节。在煤粉的制备过程中，煤粉经静叶片进行预分离，再由旋转的动叶片进行分离，经扩容式分配箱进入出粉口，煤粉粒度均匀性指数达 n ≥ 1.2，比静态分离器高。在煤粉细度 R90 不变的情况下，煤粉细度 R200 下降，可以有效降低飞灰含碳量，进而降低煤耗。同时经动态分离器至锅炉的各管道煤粉分配均匀性提高，从而提高锅炉的效率。它还可以减少小于 75μm 的过碾磨颗粒，从而提高制粉系统的出力和降低运行电耗。若锅炉采用低 NOx 燃烧器，动态分离器可以满足低 NOx 燃烧所需要的煤粉细度。从而达到环境保护的要求。（2）双轴向串联型粗粉分离器是在原来的轴向粗粉分离器的基础上取消了内锥的回粉，消除了内锥回粉易堵带来对运行的危害。为了避免因取消内锥回粉所带来对分离的影响，在内、外锥之间的下部增加了一级档板，使煤粉的分离不但没有减弱反而有所增强，煤粉均匀性进一步提高。同时由于有两级档板的调节，调节的灵活性增强。

2.3重视故障检修

将燃烧中的爆管及时进行统一处置，将存在泄露的锅炉受热面管子及时更换，做好登记，申请降低运行负荷。了解锅炉受热面积灰、燃烧状态，对于燃烧温度超出限定范围的锅炉及时上报管理人员，采取爆管停炉操作，降低排烟热量，关注锅炉冷却效果。对于温度过高的情况，适量减少煤量，手动调节温度，避免热负荷速度过快，严格控制给水量，温度稳定后再投入自动运行。对于潜在的隐患提高关注，严格执行锅炉故障检修机制，有效处理故障问题。

2.4燃煤充分燃烧

关注锅炉的燃烧状况，提高热效率，针对电厂锅炉的运行状况，及时考虑完善燃煤燃烧方式的问题，借助高温烟气热辐射，及时送风。关注燃烧过程中的送风量和烟气排放量，加强燃烧过程监控，进一步提高锅炉运行效率，及时向锅炉内加入燃煤，使其可以充分燃烧，控制燃煤的水分，确保燃煤在炉膛内可充分燃烧。

2.5 保持配风的合理

①务必采取一定的密封措施，来确保锅炉各个风室的密封性，防止锅炉的炉膛漏风，促使空气和可燃物得到最佳混合，避免燃烧过程中因风量不足带来的未充分燃烧；②合理调整和控制引风机和送风机风量，确保其得以合理运行。密切关注锅炉燃烧中的火焰，以此来对锅炉的配风状况予以判断。若火焰出现发红或者发暗，则代表风量相对较低，需要适当增加锅炉风量。若火焰出现发亮现象，则代表风量过大，需适当降低风量。若火焰为黄色，则表示风量最佳。

结语

传统强化燃烧器的运行，在成本上给火电发电厂运行增加了负担，而且不能满足低负荷稳燃的技术要求，改造了 2层微油点火燃烧器之后，运用技术创新的方式，对 300MW 锅炉运行进行了改造，发现利用微油点火技术也完全可以满足超低负荷稳燃的要求，锅炉稳燃性能较仅燃用煤粉有所提升，且煤粉燃尽情况良好，耗油量可减少达 95%以上，经济效益显著。

参考文献

[1]苏磊.电厂锅炉热效率提升与运行维护[J].科技致富向导,2014(36):52+140.

[2]杨宁.浅析电厂锅炉热效率提升与运行维护[J].山东工业技术，\2016（13）：43.