锅炉热动性能对电厂整体运行效率的影响研究

锅炉热动性能对电厂整体运行效率的影响研究

邢彦龙

大唐鸡西热电有限责任公司 黑龙江省鸡西市158100

摘要：现阶段，社会发展迅速，随着用电需求的日益增长，火电厂承担的责任也越来越重，由于大多数火电厂采用传统锅炉进行发电，难以满足当前大量的电力需求。因此，在新时代的背景下，火电厂迫切需要对锅炉设备进行优化改进，以适应时代的发展。具体而言，火电厂优化锅炉首先需要深入了解锅炉的工作原理，针对火电厂锅炉运转过程中面临的问题进行探究，并了解问题产生的根源。针对这些问题，采取一系列措施解决锅炉运行中存在的问题才能够提高火电厂的经济效益。

关键词：锅炉热动性能；电厂整体运行；效率影响；研究

引言

电厂运营消耗的能源以一次能源为主，但由于一次能源属于不可再生性资源，加上近年来集控运行技术在电厂中应用愈加广泛，使电厂能源消耗量增加。为实现节能降耗目标，需要电厂积极采取有效措施，确保各项设备在稳定运行的基础上，减少能源的消耗，为电厂可持续发展奠定基础。

1火力发电厂锅炉的工作原理

煤炭在火力发电厂中扮演着至关重要的角色，作为一种基础能源，煤炭能够满足电厂的日常发电需求。由于煤炭主要由氢、碳等元素组成，并带有一些杂质，当煤炭与氧气混合燃烧时，会产生高温烟气。这些烟气带走了煤炭燃烧释放的大量热能，并在锅炉内部流动。烟气与受热面接触后，热量会传递到锅炉内部，随着温度的升高，锅炉内的水分开始蒸发并形成蒸汽。蒸汽作用下，汽轮机开始运转，将热能转化为动力能，推动汽轮机高速旋转，进而产生电能。因此，火力发电厂的正常运行，离不开煤炭等资源的充分燃烧。燃烧是火力发电厂电能生产的关键环节，它会产生大量的热能。尽管杂质产生的热能远不及煤炭本身，但从节约资源和环保的角度出发，可以利用这些杂质的热能发电，进一步提高火力发电厂的经济效益。

2火电厂锅炉运行中的耗能问题

2.1锅炉本体运行参数不合理

不完全燃烧损失高是锅炉整体能耗水平高于设计值的主要原因，与锅炉本体运行参数不合理有关。在火电厂锅炉运行过程中，锅炉运行参数不佳，特别是主蒸汽流量、主蒸汽出口压力、再热蒸汽出口压力、主蒸汽出口温度、供电煤耗等参数不协调，无法满足锅炉热耗率保证值验收工况，可能埋下锅炉辅机热能失衡隐患。加之锅炉本体运行参数长期依靠人员调节，自动控制技术应用较浅显，缺乏运行参数控制装置，存在较大调节失误风险，可能导致不完全燃烧损失高，甚至引发能耗超标。

2.2辅机过热器与再热器受热面不平衡

火电厂锅炉运行中标准能耗较高，与排烟热损失大有直接关系，而辅机过热器与再热器受热面不平衡是火电厂锅炉运行中排烟损失增加的主要原因。由于再热器辐射受热面积较小，墙式再热器、屏式再热器、末级再热器等不同再热器横向节距、纵向节距设计不合理，未考虑再热器所处位置的热能损失，导致再热器热损失较大。此外，成排布置的过热器管径较小，横向节距较大，特别是锅炉水平烟道后侧的末级过热器、锅炉炉膛上部后屏过热器受热面较小，加之管子材料热传递效率不高，导致过热器所处位置热损失较大。

3电厂锅炉节能改造具体措施

3.1引进先进的燃烧技术

新型燃烧技术通过改进燃烧系统和控制技术，实现更充分的燃烧，减少燃料的消耗和排放物的产生，从而减少能源浪费和环境污染。优化设计的燃烧器和燃烧控制技术提高了燃烧效率，减少了未燃尽燃料导致的能量损失，同时降低了有害气体的排放。此外，先进的燃烧技术可以改善锅炉的运行稳定性，缩短停机维护时间，提高设备的利用率，进一步提升电厂的经济效益。在电厂锅炉的节能改造中，引进先进的燃烧技术是一项重要且有效的策略。通过不断创新和技术引进，电厂能够实现节能减排目标，为可持续发展做出积极贡献，同时在能源利用和环保方面获得双赢。

3.2余热回收技术

燃煤锅炉在燃烧过程中会产生大量的烟气，其中包含着大量的高温余热。如果能够有效地回收并利用这些余热，将能够显著提高锅炉的能效。余热回收技术主要包括烟气余热回收和废水余热回收两种方式。烟气余热回收是通过安装余热锅炉或烟气换热器来将烟气中的余热转化为可用的热能。烟气经过余热锅炉或烟气换热器后，其中的余热传递给锅炉的供水，从而将供水的温度提高，减少了锅炉的燃料消耗量。废水余热回收是指利用锅炉废水中的余热能量。燃煤锅炉在运行过程中，产生的高温废水中含有大量的热能，通过安装废水余热回收设备和相关的换热器，可以将废水中的余热回收利用。这样不仅能减少能源的浪费，还能降低环境污染。

3.3加强对锅炉设备的日常检查及全员参与

燃煤锅炉是一种压力较高的机械设备，其运行的安全性和稳定性直接影响着所属企业的安全经济运行。为了加强对锅炉设备的日常检查力度，必须从多个方面入手。首先，是要重视对锅炉设备使用状况的监督检查，可以定期对锅炉房进行安全检查、设备检修和保养工作。其次，是要加强对锅炉设备操作人员的培训工作，使操作人员具备较高的专业技能和安全意识。例如可以应用全员规范化管理（TnPM），其是以设备管理为核心，以消除浪费、降低成本为目的，将生产现场的人员、设备、物料、能源和环境等都纳入规范化管理，并不断推进实施的一种管理模式。通过TnPM，不仅可以提高员工的素质和技能水平，提高他们的积极性和创造性，同时还可以提升设备的技术水平和安全水平，进而降低生产成本。最后，是要做好相关记录工作，记录内容应该包括以下几个方面：检查项目、检查结果、处理结果和处理措施。通过加强对锅炉设备使用状况的监督检查可以及时发现问题并及时处理问题，有效提高燃煤锅炉设备的运行安全性。

3.4重点优化组织结构

电厂锅炉燃烧运行中，要想优化运行组织结构，就必须要提高组织结构的合理性，在实施具体优化操作中，需要从以下两个方面入手：首先，加强对人员的管理。在电厂锅炉燃烧运行过程中，由于锅炉设备的种类较多，其燃烧操作的程序也比较复杂，因此对操作人员的管理工作就显得十分重要。在这方面要做好两个方面的工作：对于电厂锅炉操作人员来说，必须要加强对其的培训和学习，以提高他们的专业素质和操作技能；在实际操作过程中，要采取一定的激励措施来调动操作人员的积极性，以提高他们对锅炉燃烧运行工作的责任心。其次，要注重对锅炉燃烧运行的监督管理工作。在电厂锅炉燃烧运行中，其工作涉及到的范围比较广，因此其工作质量也关系到电厂锅炉燃烧运行的安全性和稳定性。为此，在电厂锅炉燃烧运行中，必须要做好对工作质量的监督和管理，具体来说，可以从以下几个方面入手：对于锅炉设备的维护工作来说，其工作人员必须要做到认真细致地进行检查和维护；在电厂锅炉燃烧运行中，要及时处理出现的问题和故障，并要做好记录和存档工作；对于电厂锅炉燃烧运行的数据、信息等资料进行妥善保管；对于锅炉设备存在的隐患及时进行排除。

结语

火力发电厂的经济效益主要依赖于锅炉的经济稳定运行，提高锅炉经济运行稳定性对于降低成本、增加产电量具有重要意义。火力发电厂锅炉经济运行需要综合考虑多种因素，包括燃烧效率、散热损失、辅机运行等。通过实施相应的优化措施，可以有效地提高锅炉的运行效率，降低能源消耗，减少环境污染，并为火力发电厂带来可观的经济效益。

参考文献

［１］　徐伟超，韩子博，等．火力发电厂分散控制系统（ＤＣＳ）的应用探析［Ｊ］．电气技术与经济，２０２３（６）：９８⁃１０２．

［２］　赵昕．火力发电厂智能化研究及关键技术［Ｊ］．电气技术与经济，２０２１（３）：２２⁃２３．

［３］　卢达志．火力发电厂锅炉优化运行措施探讨［Ｊ］．电力系统装备，２０２２（６）：９７⁃１００．