余热发电设备安装调试易产生的问题与对策研究

余热发电设备安装调试易产生的问题与对策研究

陈涛

山东钢铁股份有限公司莱芜分公司能源动力厂

摘要：能源问题一直是全球关注的焦点，而在能源利用中，热能的回收与再利用是一项重要的发展方向。余热发电设备作为一种高效利用余热的技术手段，对于提高能源利用效率、降低能源消耗具有重要意义。然而，在余热发电设备的安装调试过程中，由于设备复杂性、工艺特点以及现场条件等因素，容易产生各种技术问题和难题，严重影响设备的稳定运行和发电效率。本次研究旨在深入分析易产生的问题，并提出有效的对策和解决方案。

关键词：余热发电设备；安装调试；问题；对策

余热发电技术作为一种环保高效的能源回收利用方式，具有重要的应用价值和发展前景。然而，在实际的安装调试过程中，由于设备本身的复杂性和工艺特点，易产生一系列问题影响设备的稳定运行和发电效率。

一、余热发电设备安装调试易产生的问题

（一）设备布置与连接问题

余热发电设备通常由多个关键组件和部件组成，如余热锅炉、蒸汽轮机、发电机等，这些部件需要在有限的场地内合理布置，并且要确保它们之间的连接紧密可靠。在设备布置方面，由于余热发电设备通常需要与现有的工业生产线相结合，不同设备之间的布局关系相互影响，如何合理布置成为首要问题。例如，设备之间的距离和位置关系必须经过精确计算和充分论证，以避免因布置不当而导致设备间的相互干扰和交叉影响。此外，对于一些大型设备，如余热锅炉和蒸汽轮机，其空间占用较大，如何在有限的场地内进行布置也是一个挑战。

（二）控制系统调试问题

余热发电设备的控制系统通常由复杂的电气元件、自动控制装置和监控系统组成，用于实现对设备运行过程的控制和监测。然而，由于控制系统的复杂性和特殊性，控制系统调试问题往往较为复杂，容易出现技术瓶颈和不稳定因素。在余热发电设备中，不同部件之间的相互关系和动作逻辑必须精确设计和合理设置，以确保设备的协调运行。然而，由于设备的复杂性和工艺特点，控制逻辑的设置常常存在一定的难度。不同部件之间的关系和作用需要经过反复试验和调整，以实现最佳的运行效果[1]。同时，对于参数的调整，如控制阈值、开关时间等，也需要进行准确计算和精细调谐，以确保设备的稳定性和性能。

（三）设备配套性能匹配问题

设备配套性能匹配问题涉及到不同部件之间的技术要求和性能指标。在余热锅炉中，燃烧器、换热器和排烟系统等部件的性能需要相互匹配，以确保燃烧效率和换热效果。而在蒸汽轮机和发电机的配套中，必须保证轮机的转速和功率输出与发电机的负荷匹配，以确保设备的平稳运行和发电效率。如果在设计和制造阶段没有充分考虑各个部件的配套性能，很可能导致设备之间存在不协调的问题，降低了设备的整体效率。

二、余热发电设备安装调试对策

（一）合理布置设备空间，避免干扰

在余热发电设备中，各个关键部件和设备通常需要在有限的场地内布置，而且这些部件之间的布局关系必须经过精确计算和合理设计，以确保设备间的相互协调和运行效率。同时，设备布置的合理性直接影响设备运行中的稳定性、安全性以及后续维护的便捷性。在安装调试前，应进行详细的设备布局设计，充分了解各个部件的尺寸、形状和工作空间要求，确保设备之间的距离和位置关系合理合适。对于大型设备，如余热锅炉和蒸汽轮机，其布置必须考虑到相邻设备的干扰和影响，避免设备之间的交叉干扰，从而确保设备的正常运行。其次，设备安装后，必须保留足够的操作和维护空间，便于工程人员对设备进行检修和维护。在布置过程中，需要留出足够的通道和操作空间，确保设备周围没有遮挡物和障碍物，方便工程人员进行日常巡检和维护作业。此外，还应根据设备的运行特点，设立安全通道和应急通道，确保在设备运行过程中发生意外情况时能够及时疏散和处理。同时，现代化技术手段如计算机辅助设计（CAD）、三维模拟等也可应用于设备布置，以提高设计的精确性和合理性[2]。在实际施工中，要加强现场管理和监督，确保设备布置符合设计要求，避免因布置不当导致设备运行问题。

（二）优化控制逻辑，提高稳定性

控制系统在余热发电设备中扮演着至关重要的角色，它负责监测和控制各个关键部件的运行状态，确保设备按照预定参数和规范运行，从而实现高效能源转换和稳定发电。然而，由于余热发电设备涉及多个复杂的子系统和工艺过程，控制逻辑的合理性和准确性对设备的稳定运行至关重要。在安装调试前，应对设备的运行过程进行全面分析和仿真模拟，深入了解各个关键部件之间的相互关系和作用规律，从而确定合理的控制策略和逻辑流程。控制逻辑的优化不仅需要确保设备运行的稳定性，还需要兼顾能源转换效率和发电效益，以最大程度地实现能源的利用价值。在实际调试过程中，需要对控制系统的各个参数进行精确计算和准确调整，确保控制逻辑的灵活性和适应性。例如，对于余热锅炉的控制系统，需要根据燃烧炉内温度、压力和燃料供给情况等参数，动态调整控制逻辑，实现优化燃烧效果和热能回收。对于蒸汽轮机和发电机的控制系统，还需要根据负荷变化和蒸汽参数调整，确保设备的稳定运行和高效发电。利用计算机控制系统和自动化控制算法，可以实现对设备运行过程的实时监测和控制，提高控制逻辑的准确性和响应速度。同时，加强与设备制造商和技术专家的合作，借鉴先进的控制经验，对控制逻辑进行不断优化和改进，以提高设备的稳定性和控制精度

[3]。在实际调试过程中，要加强现场监管和调试人员的技术培训，确保调试工作的顺利进行和成果的实现。

（三）严格选型，确保设备适配性

在余热发电设备的设计和制造阶段，不同部件和设备的选型至关重要，它直接关系到设备的性能和稳定运行。设备选型不仅需要充分考虑设备的技术参数和性能指标，还要综合考虑设备在实际运行中的适应性和可靠性，确保各个部件之间的协调运行和整体效率。不同的余热发电设备涉及到不同的工艺过程和工作条件，因此对于每个部件的选型都必须根据实际情况进行精确计算和论证。例如，对于余热锅炉的选型，需要考虑燃料类型、燃烧效率、蒸汽参数等因素，确保燃烧器和换热器的适配性和高效性。对于蒸汽轮机和发电机的选型，还需要考虑负荷变化、转速稳定性等因素，确保设备的运行稳定性和发电效率。其次，设备制造商通常具有丰富的技术经验和实践经验，他们能够根据实际情况为设备选型提供专业的建议和指导。同时，与技术专家的合作还可以借鉴先进的选型理念和技术手段，确保选型过程的科学性和准确性。对于一些特殊的设备和关键部件，还可以进行现场试验和样机测试，以评估设备的适应性和性能。在设备选型过程中，必须明确选型的技术指标和性能要求，确保选型结果与设计要求相匹配。

结束语：

综上所述，余热发电技术作为一种环保高效的能源回收利用方式，具有重要的应用价值和发展前景。为了进一步推动余热发电技术的发展，我们还应该加强技术研究和创新，提高设备的智能化水平和自动化程度，为推动能源领域的可持续发展作出积极贡献。通过共同努力，相信余热发电技术将在未来发挥更加重要的作用，为实现清洁能源的可持续利用做出更大贡献。通过共同努力，相信余热发电技术将在未来发挥更加重要的作用，为实现清洁能源的可持续利用做出更大贡献。

参考文献：

[1] 转炉钢渣余热发电技术研究[A]. 吴桐;张延平;彭犇;闫天明.环境工程2017增刊2,2017

[2] 基于锅炉及工业窑炉中高温烟气余热利用的超临界CO_2发电循环研究[D]. 陈伟光.山东大学,2018

[3] 提高高炉煤气利用率的生产实践[J]. 魏晓阳.天津冶金,2022(03)