摘要：锅炉作为电厂的核心设备，对电厂安全稳定的运行具有非常重要的意义。锅炉在正常运行过程中其参数处于平衡状态，而且所有参数都具有较强的关联性，因此为了保证电厂锅炉运行状态的稳定性，需要对锅炉运行状态和参数进行实时监视和动态调整，有效地保证锅炉运行的稳定性和可靠性，为电厂正常、安全的运营奠定良好的基础。本文针对影响电厂锅炉运行的主要因素进行分析，并进一步对电厂锅炉运行方式进行优化，保证电厂锅炉运行的经济性和稳定性。
关键词：电厂；锅炉；运行；排烟；燃烧损失；给水；优化；维护
当前我国经济开始向集约型方向发展，这也对电厂锅炉燃烧的安全性、经济性和环保性提出了更高的要求。锅炉燃烧过程中，燃料在炉膛中燃烧会释放大量的热能，这些热能经过金属壁面传热使锅炉中的水转化为过热蒸汽，这些蒸汽被送入到汽轮机中，从而驱动汽轮机进行发电。通过对锅炉燃烧运行进行优化，可以有效的提高锅炉燃烧的效率，降低锅炉燃烧过程中所带来的污染，实现节能减排的目标。
1 影响电厂锅炉运行的主要因素
1.1锅炉给水品质的好坏
锅炉水是锅炉运行过程中进行能量转换的重要介质，所以锅炉水的品质直接关系到锅炉的运行效率。为了保证锅炉的高效运行，要保证锅炉给水的充足性。而锅炉水的品质对能量转换的效率有很大的影响，如果给水中的离子含量较高，那么在锅炉运行的过程中所产生的蒸汽杂质就会过高，随着蒸汽的传送就会附着在受热面上，从而降低受热面的传热性，影响到锅炉的运行效率。如果受热面内壁的污垢积累到一定程度时，锅炉燃烧所产生的温度超过管壁的极限温度或者受热不均时，就会导致受热面出现裂纹和破损等现象，直接威胁到锅炉运行的安全性。
1.2排烟热损失
排烟热损失是影响锅炉运行效率的重要因素之一，排烟热损失主要表现在排烟温度过高以及排烟体积较大，都会造成热量损失。导致排烟热损失的因素较多，炉膛燃烧不充分，煤种的质量较差，受热面的积垢较多以及烟风道密封性不佳等，都会对排烟温度和排烟体积造成不同程度的影响。如果在烟道的积灰太多，就会降低传热效率，导致排烟温度较高。受热面出现结焦或者积垢等现象，就会导致排烟体积增加，从而导致排烟热损失，降低锅炉运行效率。
1.3燃料未完全燃烧的热损失
燃料是锅炉运行的主要动力，而燃料的质量直接关系到燃烧效率。在电厂中使用的燃煤含水率、细度、硫分和灰分等都关系到燃烧效率，如果燃煤质量较低，就会导致不完全燃烧，燃煤中的颗粒就会随着烟气或者废渣排出，产生一定的能量损失。而炉膛的结构设计、填料的方式和速度、风量等也是导致不完全燃烧的因素，所以为了合理控制燃烧效率，应该及时调整锅炉的燃烧工况，保证锅炉处于高效运行状态。
1.4维护保养不当产生的损失
由于电厂的供电需求量较大，为了满足市场用电需求，电厂锅炉经常会处于超负荷运行状态，由此会对锅炉中的各部件产生不同程度的影响。如果日常的维护保养不到位，就会导致锅炉元件出现裂纹、破损等现象，不仅会影响运行效率，而且存在巨大的安全隐患。如果管道密封不严，就会出现漏风现象，元件润滑保养不到位，就会增加磨损，降低锅炉元件的使用寿命和运行效率，增加运行成本，对电厂的经济效益产生一定的影响。
2 保障锅炉有效运行的原则
锅炉的正常有效运行必须遵循一定的运行原则，通过这些原则来制约其具体的运行方式和运行质量，从根本上确保锅炉生产运行的安全性和可靠性。那么锅炉具体需要遵循的三个原则主要包括以下几点：首先，在锅炉运行发生故障时，应根据故障的具体症状表现来对故障可能发生的位置进行确定，然后再针对具体问题采取具体措施；其次，锅炉运行产生故障后，首要任务是保障施工人员的安全，然后把锅炉故障部位所承担的负荷转移到其他部位或者是其他非障碍机组，尽量保证电厂供电不中断，这样才能确保锅炉设备运行的安全性和可靠性；最后则是在锅炉运行时如果发生非常严重的故障问题时，无法通过合适的形式转移故障部位的负荷，此时应果断采取停机处理，并将出现的问题上报给领导。
3 电厂锅炉运行方式的优化
3.1降低排烟损失
降低排烟热损失需要对漏风进行控制，同时还要减少空预器的积灰现象，定期对烟道及炉膛进行吹灰。通过监视锅炉排烟氧量表、炉膛小口氧量表及风量表变化，并进行深入分析，在满足燃烧的基础上减少送风量。检查锅炉运行过程中水槽的水位，排干净渣斗水。每次完成吹灰工作后，需要全面检查入孔门及看火孔，及时关闭各观察门及检查门，以此来有效地对漏风情况进行控制。在确保安全的同时，尽可能的采用热风，并提高烟道保温层及入孔门的严密性。当空预器存在积类现象时，可以利用化学物品对其进行彻底清洗，保证充足的烘干时间，避免受热面残垢沉积。做好空预器吹灰工作，特别是当机组启停、煤粉燃烧不好及灰分较高时，需要适当增加吹类次数。通过对烟道和炉膛进行完全吹来有效降低排烟温度。
3.2优化锅炉燃烧的方式
3.2.1制粉系统运行的优化方法
3.2.1.1煤粉细度
当煤粉细度越细时，其煤粉越容易分配调平。对于电厂锅炉使用的煤粉，其细度通常要求在R90≤15%，通过对煤粉细度进行控制，不仅有利于实现煤粉的均匀分配，而且能够保证煤粉具有较低飞灰含碳质量浓度。在对煤粉细度进行控制，需要对煤粉进行取样测量，对取样过程进行严格要求，确保煤粉取样具有较好的代表性。煤粉分离器通常会设置在磨煤机出口的位置，在运行过程中利用离心分离原理将合格的煤粉送给燃烧器，不合格的煤粉则会重新回到磨煤机中。煤粉细度会受到磨煤机结构参数及球磨机相关参数的影响，因此为了能够更好的提高煤粉的细度，通常会对磨煤机进行适当改造。
3.2.1.2磨煤机通风量
当磨煤机出口保持不变的情况下，磨煤机通风量过高时，不仅会增加排烟损失，而且还容易出现结焦及积灰现象，导致煤粉管和火嘴等部位出现磨损。因此需要对磨煤机通风量进行优化。特别是对于中速磨煤机在对其通风量进行优化之前，需要对磨煤机的风环面积进行核实，保持其达到规定的风环风速，如果达不到规定风速时，需要对风环进行更换。为了确保给煤机能够达到最佳给煤量，需要精确对通风量进行控制。但在通风量测点所在位置通常没有精确测量装置，而且冷热风混合点后的测点位置温度场分布也不均匀，这样风量就很难换算成标准状态下的体积流量。另外，风中夹带的飞灰还会对测量装置的测量结果带来一定的影响。因此在实际工作中，可以将磨煤机的入口风道进行改造，将其做成文丘里形态，这对于提高通风量测量精度具有非常重要的意义。
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3.2.1.3煤粉管道之间流动阻力偏差
煤粉管道之间流动阻力偏差越小，煤粉分配就越均匀。对煤粉管道之间煤粉分配调平之前应先用纯空气调平管道阻力，纯空气流动阻力的偏差越小，煤粉分配就越均匀。在调平之前，应先把给煤机停运，把热风送入磨煤机，当磨煤机出口温度达到正常运行条件时的温度再进行调平。首先用皮托管对煤粉管内空气流速采用网格法测量，然后用可调缩孔进行调整。最终应保证煤粉管道之间纯空气流速偏差小于平均值±2%。在整个调平过程中，应注意保证煤粉管内的纯空气流速不能低于17m/s，保证煤粉正常输送。
3.2.1.4对煤粉流量和煤粉流速的测量
一直以来煤粉流量测量都会采用取样称重的方法进行，并利用皮托管按网格法来对煤粉流速进行测量。但这两种测量方法不仅劳动强度较大，而且测量精度较差。对于大型锅炉来讲，往往会配备几十台燃烧器，因此需要采取先进的方法来对煤粉流量和煤粉流速进行测量，尽可能对电厂煤粉流量进行实时监测，这样可以有效的掌握煤粉分配的具体情况。
3.2.2对二次风量和燃尽风量的优化
风量的供给是保证锅炉燃烧效率的重要因素，所以为了优化锅炉燃烧运行效率，应该在风量供给方面采取优化策略。为了保证燃煤能够得到充分的燃烧，不仅要将每层燃烧器之间的煤粉都均匀分布，还要根据煤量的多少来配给一定的风量，在每层的二次风箱配给一定比例的风量，以确保每层燃烧器中的煤粉都能够得到充分燃烧，从而提高燃烧效率。为了保证每层燃烧器中二次风箱所提供的风量能够满足燃烧条件，应该确保二次风箱风量供给的科学性，以最大程度的提高每层燃烧器的化学当量比。这就需要做出合理的测量，并且严格控制测量的精度。而根据我国现有的锅炉结构设计方式，在测量的过程中会遇到很多的问题，对测量的精度控制提出了很大的难题，所以在机组投入运行后，会由于风量的控制问题而影响到锅炉的燃烧运行效率，在这方面还有待加强。
3.2.3对飞灰含碳质量浓度的优化
在锅炉燃烧运行的过程中，飞灰的含碳质量浓度会对锅炉的燃烧运行状态有一定的影响，如果制粉系统效率较低，或者风量的配比不合理，就会导致飞灰的含碳质量浓度升高，从而降低锅炉燃烧的运行效率。为了优化锅炉燃烧运行效率，可以通过测量飞灰含碳质量浓度来调整燃烧工况，利用这种在线监测的方式来对制粉系统以及风量的供给进行调整。而我国的电厂在进行锅炉飞灰含碳质量浓度的测量时，一般都会在尾部烟道中进行取样测量，这种取样方式不具有代表性，所以测量出来的数据与实际的数据存在很大的误差，对飞灰含碳质量浓度的控制造成了一定的影响，所以在取样测量方面还需要进行改进，从而为优化锅炉燃烧运行提供有利的条件。
3.3严格控制锅炉给水品质
锅炉给水需要严格按照相关的操作规程来进行制水，尽可能地减少给水中的杂质和含盐量，同时还要做好锅炉排污工作。对于运行中的锅炉，需要按照相关技术规范调整其气泡，使其气泡水位始终处于零位，以此来避免蒸汽品质恶化现象的发生。在调整负荷时，需要按照锅炉的定额蒸发量进行，对于一些长时间处于超负荷运行状态下的锅炉，需要严禁其出现超压超温现象。当锅炉给水中含氧量过高时，会对锅炉带来一定的腐蚀作用，因此需要对锅炉给水中的含氧量进行控制，通过监控锅炉水的含氧量，定期对锅炉水含氧量进行检验，当含氧量过高时可能采用除氧器来对其含氧量进行控制，使其处于规定的范围内。
4 电厂锅炉的设备维护
4.1电厂锅炉的常规维护方法
电厂在对锅炉安装前，应按照要求填写正式的申请报告，并把锅炉的相关资料及申请报告递交至当地的质检部门，申办锅炉安装生产的安全手续，若未经许可，则不可擅自安装并利用锅炉。在申办成功后，必须严格根据相关部门对锅炉安装、改造及维修等方面的规定进行相应操作。在安装操作锅炉时，必须在安监部门的严格监督管理下进行，并经过验收合格后才可发放登记使用证。在锅炉日常生产运行过程中，应按照要求对锅炉管道及附属设备器件进行常规的保养和维护，延长其使用寿命，保障其安全可靠地运行。当锅炉正式投入运行使用后，电厂不可擅自改造有关锅炉的管路系统及主体结构。在确保不停炉的基础上做好对锅炉附属设备的外部检验和保养，一旦发现有冒、漏、滴及跑阀门的问题，应立即更换。日常锅炉要保持其主体设备的清洁，避免出现污垢、锈迹或者渗漏的状况。另外，在对维修或升级锅炉设备过程中，应做好锅炉修改过程的监管，并同时做好详细而认真的技术分析报告。对锅炉维修保养的每一项工作内容必须清晰、明确地传达给操作人员，使其对整个工作流程予以了解和掌握，确保操作的准确性。在锅炉维修施工前，维修人员应携带相关的安全维修资料至技术监督部门做好安全审批手续的办理，并在维修和检测锅炉过程中，必须要有相关部门的实时监督，然后在维修完成后经由相关部门对其工作完成的情况进行质量检查和评估。
4.2做好对结焦结灰设备的检查与维护
当锅炉内的温度达到一定高度时，会促使燃料中所含的金属物质产生加速的氧化作用，进而产生高温性结焦，这种结焦物质通常会贴附在锅炉炉膛的受热面及对流受热面，这就需要对锅炉这两个重要位置做好日常的清洁与维护工作。当炉膛内温度较低时，这种低温状况会产生结焦，其产生的杂物会附在受热面的附近。在锅炉生产运行过程中，烟气中也带有一定浓度的灰粒，这些灰粒因受到外环境温度变化的影响，而沉积在过热器、空气预热器及省煤器这些位置，所以在清理锅炉灰尘时，要特别对锅炉尾部做好清洁维护。
4.3对排烟温度太高的设备做好检查与维护
在电厂锅炉实际生产运行过程中，若因为锅炉设备没有按照要求进行布置或出现部分设备受到损坏时，就会导致排烟温度过高。究其原因主要表现在以下几个方面：如果在锅炉的炉膛、制粉系统以及烟道这些位置有漏风状况，那么就会导致排烟温度不断升高，此时应排查锅炉主体及相应的制粉系统，查看这两部分是否有漏点存在，若存在必须及时对这部分设备进行修复。需要特别注意的是，应重点对锅炉炉底、炉顶的密封性及给煤机的落粉管封闭性进行全面检查和维护。如果锅炉掺冷风量不断增多，会导致排烟温度不断升高，这就需要检查制粉系统的磨煤机设备运行是否正常。另外，如果一次风率较高也可能致使排烟温度升高，而且通常风率高的原因是由于没有合理使用风管所致，若发生这种情况应及时更换通风面积合理的一次风管。当制粉系统的出力下降时，也会使得排烟温度升高，此时应维修或者更换磨煤机的护甲部件，确保磨煤机的有效运行。
5 结语
当前我国仍以火力发电作为主要发电形式，为了确保火力发电厂运行的经济性，需要有效地控制锅炉热损失，提高锅炉运行的效率。锅炉作为电厂非常重要的设备之一，对电厂安全稳定的运行具有非常重要的作用。锅炉运行的状况直接关系到电厂的工作效率，因此需要做好电厂锅炉运行管理及维护工作，并在锅炉实际运行过程中，严格按照相关规范要求进行操作，及时对锅炉存在的故障进行解决，保证锅炉安全、稳定的运行，为电厂正常的运营奠定良好的基础。
参考文献
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[2]刘洋.影响电厂锅炉蒸汽品质的原因分析及维护[J].科海故事博览，2012.
[3]高盛喜.浅析电厂锅炉的运行与维护[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010.
论文作者:王磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
标签：锅炉论文; 电厂论文; 风量论文; 煤粉论文; 就会论文; 排烟论文; 测量论文; 《电力设备》2017年第13期论文;