火电厂锅炉运行优化设计研究

火电厂锅炉运行优化设计研究

汪明贤

63012119820430****

青海益和检修安装有限公司 青海，西宁 810000

摘要：锅炉是火电厂的主要动力来源之一，其运行效率不仅是影响火电厂运行效率的主要因素，更能在很大程度上影响火电厂的经济效益。但现阶段由于各项因素的制约，我国部分火电厂锅炉的运行效率较低。鉴于此，本文先是阐述了火电厂锅炉的运行原理，又分析了影响火电厂锅炉运行效率的主要因素，最后详细研究了如何优化火电厂锅炉运行设计，仅供相关人员进行借鉴与参考。

关键词：火电厂；锅炉运行；优化设计

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、火电厂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

我们都知道锅炉运行优化系统，它是一个对锅炉系统性能全面进行优化的系统，它能给火电厂解决的问题主要有：第一，热效率、减温水量、煤耗、排烟温度的改进；第二，氮氧化物、飞灰含碳量等的减低；第三，控制过热器与再热器超温和受热面结焦结渣。其中最为重要的就是在进过优化系统后可以实现协调控制并挖掘了锅炉系统冗余的空间。

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。第一，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。第二，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。第三，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、锅炉运行优化设计的基本措施

3.1 火力发电厂粉煤锅炉的运行优化

第一，做好煤炭原料质量下降时的准备。煤炭是一种不可再生的能源，我国存在着严重的煤炭供不应求问题，煤炭的质量远不如前，实际的煤炭原料质量并未真正达到事先设计好的煤炭质量要求，而煤炭质量又是影响锅炉运行质量与效率的重要因素，由于两者之间的偏差使得火电厂锅炉的运行效率得到了极大的降低，这是火电厂运行中的常见问题。因此，工作人员可以运用原煤掺烧的方法来解决这一问题，即对使用过程中的各项煤炭原料根据不同类型与适当比例调整，进一步缩短煤炭原料质量与煤炭设计质量之间的差距，进一步对锅炉供风设备的一次风量和二次风量的大小进行改变，从而确保燃料在炉膛内能够充分燃烧。第二，对于运行过程中的锅炉，需要定期对其进行质量调平、浓度标准定和高温烟气成分分析等，这不仅有利于更好地对锅炉燃烧的过程进行了解，而且能够对粉煤锅炉运行参数的最优化进行确定，同时可以提供充分的数据来确保电厂粉煤锅炉能够高效、优质的运行。第三，炉内负荷调节操作。在进行此操作过程中，需要严格按照具体的方式进行，而且在具体操作过程中不能随意对操作速度进行提升，而且整个操作过程中需要确保调节缓慢、有序的进行，这样才能确保粉末状的煤炭能够在炉膛内燃烧的稳定性。在对电厂锅炉负荷进行优化调节时，当需要对炉内负荷进行降低时，则需要首先将炉膛内的粉末状煤炭材料先撤出来，然后需要停止对锅炉内部进行供风。而在对炉内负荷进行提升时，则需要加快供风设备的供风量，同时还要增加煤炭的供给量，这样才能有效地确保粉煤锅炉运行的稳定性和可靠性。第四，做好炉膛结焦问题的处理。当粉煤锅炉处于高负荷状态运行时，由于运行的环境具有高温高压的性质，极易产生结焦问题，从而导致锅炉运行的效率受到较大的影响。针对这个问题在具体解决过程中，可以在粉煤锅炉内部采用配风试验的方式，通过对供风风量的大小进行调节，而且根据区域不同而采用不同的分量配比数值，从而有效地预防粉煤锅炉炉膛结焦现象的发生。

3.2 火力发电厂循环流化床锅炉的运行优化策略

3.2.1 燃煤调整的运行优化策略

无论是火力发电厂粉煤锅炉还是火力发电厂循环流化床锅炉，煤炭原料的质量问题都将极大影响火力发电厂锅炉的运行效率。因此，为了保证在实际的燃烧过程之中的燃烧效率，要保证实际进入火力发电厂循环流化床锅炉内部的煤炭原料粒径略小于设计的数值，以便于保证火力发电厂循环流化床锅炉的供热效率。

3.2.2 风量调整的运行优化策略

锅炉内部的风量和煤炭原料的配比将是影响火力发电厂循环流化床锅炉供热效率的重要因素之一。在火力发电厂循环流化床锅炉的使用初期，要保证风量所占据的比例，就要求进入火力发电厂循环流化床内部的风量保证一定的数值。与此同时，为了保证风量不至于过高地提升火力发电厂循环流化床锅炉内部的空气系数，就要求在确保煤炭原料流动性的前提之下，限制进入火力发电厂循环流化床锅炉内部的风量数值，合理地确定风量数值和配比。

结语

总而言之，火电厂发电仍是我国现阶段的主要发电形式，对我国经济社会的发展具有十分重要的意义。而锅炉又是火电厂运行中的核心部分，对火电厂的正常运行具有十分重要的意义。因此，火电厂工作人员必须要提升对锅炉运行优化设计重要性的认识，准确把握锅炉的发展趋势，积极研究与运用顺应新时期发展需求的锅炉及燃烧控制系统，及时调整锅炉运行的风量，确保火电厂的安全稳定运行。由于本文的篇幅有限对火电厂锅炉运行优化设计的探讨还存在诸多问题，但相信随着广大一线工作人员的不断努力，相信我国的火电厂锅炉运行领域必将取得更大的发展与进步！

参考文献：

[1]吴吓华.探讨火电厂中锅炉运行优化设计[J].中国新技术新产品,2014(22):70.

[2]刘向英. 锅炉燃烧优化控制系统的设计与实现[D].电子科技大学,2014.