摘要：锅炉是电厂生产运行中的核心设备。在锅炉的运行过程当中，是需要对锅炉中的各项参数进行监控并调整，才能保证电厂锅炉的优化运行。同时由于电厂锅炉机组设备处于高温、高压的环境中运行，故在运行过程中容易出现各种问题，基于此，本文就针对电厂锅炉运行中的问题及改进调整策略展开探析。
关键词：电厂；锅炉运行；问题
锅炉作为电厂生产运行的过程中最重要的能量转换设备，电站锅炉设备在高温高压下运行了很长时间，所以当使用各种设备故障问题，这个时候必须要有相关的专业运营商和维修人员进行故障分析，然后定期做好维护和保证的电站锅炉，以确保锅炉的稳定和安全生产运行很长一段时间，为电厂企业提高经济效益。
1电厂中锅炉运行发电的原理
首先，电厂中煤炭是锅炉燃烧的主要燃料。在煤炭燃烧的过程中会产生相应的热能，并应用化学反应的方法为汽轮机提供能量，使汽轮机开展运作而产生大量电能。其次，除蒸汽动能以外，在高温燃烧的情况下，煤炭会产生大量杂质与碳物质，进行形成大量的高温烟气。由于这些烟气当也具有较大的热能，并且这部分热能会在火力发电锅炉运行过程，促使炉内温度快速提升。这样在高温传递效应的影响下，将会有大量的水蒸气产生，推动汽轮机开始进入到运作状体。最后，高温水蒸气与烟气一同作用在汽轮机上，蒸气可以转化成动能，进而推动汽轮机进入到运转状态。所以其不仅是电厂当中锅炉最后一部分运行，也是促进电厂产生人们所需电能最关键的部分。
2电厂锅炉运行的保障原则
①在锅炉运行过程中，如出现故障，应根据锅炉故障的特点进行分析，掌握故障的本质原因，并分析故障的影响因素，降低故障对人身安全及设备安全的损害程度；②在确保人身与锅炉机组设备安全的前提下，要保证机组的正常运行，将故障处负荷转移到备用机组内，以确保电厂能保证电能的正常供应；③当锅炉出现的事故较为严重时，如某些事故可能会危害到人身安全及设备的使用安全，此时应立即停止生产，并向上级主管部门如实汇报事故情况，以便为主管部门提供充足的时间实施负荷调配及检修管理。另外，当某一锅炉机组出现故障需急停主汽门时，汽门需在汽轮机停止运行的基础上进行关闭处理，特别需说明的是，为保障生产稳定，锅炉事故宜预先控制，即锅炉的运行人员应对锅炉设备采用具有针对性的维护策略。
3电厂锅炉运行的安全管理与检查
由于锅炉在运行时的波动较大，所以检查时间间隔的设置不宜太长，最好把时间控制在3个小时以内。在具体工作内容方面，对锅炉的附属设备包括上煤机、鼓风机、引风机、除渣机等运行的状态需做好检查；同时应避免长时间停留在高压设备、管道旁，防止蒸汽喷出伤人；观察炉膛燃烧情况时，不要正对看火孔，要远离看火孔斜着看，防止火苗喷出烧伤；在冲洗水位计时，应站在水位计侧面，操作阀门时应缓慢小心；要检查好电厂锅炉运行时所使用的轴承升温幅度，并检查锅炉承压部件是否有泄露现象；检查管理好锅炉关键位置的元器件。另外，相关运行人员应认真监盘，注意每个参数的变化，对锅炉运行参数包括温度、水压力以及水位也要做好安全管理与检查，保证锅炉的稳定运行，并同时在这些检查过程中对锅炉各部分的运行状态以及参数做好详细的报告记录，以便对锅炉运行进行分析和应用。另外，在进入管廊作业时，若遇蒸汽大量泄漏时，应迅速离开，回到地面联系处理，防止蒸汽烫伤或窒息。
4锅炉运行的衡量标准
电厂锅炉在运行过程中主要是以水质为基本的衡量标准，这就要求必须对锅炉水质进行严格监管。锅炉运行所产生的腐蚀性使锅水和蒸汽的温度、压力都升高，加之工况变动，水中的杂质在锅内发生浓缩和析出，使锅内集结沉积物而加速了腐蚀，这就影响锅炉的传热效率，严重时可能造成锅炉管壁的损坏以及对汽轮机叶片的破坏。提高给水品质办法有：提供合格的补给水，一般要求用除盐水作为补给水；减少冷却水渗漏，因为蒸汽凝结水中杂质的含量，主要取决于汽轮机凝汽器漏入的冷却水量；除去供热返回水含有的杂质；减少被水携带来的金属腐蚀产物。参照锅炉运行的衡量标准有效控制锅炉运行的具体方法：首先要根据锅炉的水质标准选择合格的锅炉用水，并对锅炉用水做好过滤，以及做好锅炉给水、炉水的加药处理，最大可能控制水中所含的雜质含量不超过其标准；其次是做好锅炉设备的排污工作，通过定期或连续排污的方式把锅炉设备内的杂质排出；另外，相关工作人员应根据锅炉技术的规范要求对锅炉内部的汽包水位加以适当调整，使其处于稳定状态，避免水位在锅炉运行过程发生水位的突然上升或者气泡的提升，影响锅炉蒸汽的正常运行。
5电厂锅炉在运行过程中出现的问题及原因分析
5.1锅炉水冷壁出现的异常变形与撕裂爆管问题
锅炉水冷壁出现的异常变形与撕裂爆管问题，是电厂锅炉在运行过程中出现的最严重的问题之一。出现这一问题的主要原因在于：第一，水冷壁存在着过大的热偏差，导致水冷壁管出现变形。在锅炉运行中，水冷壁如果出现受热不均匀的现象，就会使其出现较大的温度偏差，此时锅炉侧墙水冷壁管、锅炉前后墙水冷壁管中介质的流动性存在着较大的差别，其对水冷壁管的冷却程度存在差异，使壁温出现了较大的差别，最终就会导致水冷壁管发生异常变形；第二，燃烧调整不合理，导致炉内热负荷出现分布不均的现象。在锅炉运行中，燃烧调整不合理、煤质变化等因素，均会导致炉内热负荷出现分布不均的现象，最终使水冷壁管内工质的流动性出现异常。
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5.2其他常见问题
第一，对于W型火焰锅炉来说，其燃烧器的布置方式比较独特，在低负荷运行时，锅炉很容易出现火焰短路的问题，从而会造成火焰燃烧中心位置出现偏移；锅炉在变负荷运行的状态下，如果停用部分燃烧器，就会使本来呈对称状态的W型火焰出现变化，导致火焰发生偏置，在这样的情况下，锅炉水冷壁的热流密度就会发生一定的变化，最终导致炉内温度场出现分布不均匀的状况。第二，在锅炉运行的过程中，锅炉制粉系统工况、煤种变化等的轻微变动，很容易导致锅炉出现燃烧不稳以及效率下降等问题；第三，由于锅炉垂直炉膛（锅炉拱肩部位上）的高度不够、下炉膛水冷壁卫燃带的大量辅设，使水冷壁吸热不足，造成工质压力调整速度比较缓慢，最终导致过热气温出现过大的波动甚至会使过热器发生超温变形。
6电厂锅炉的改进调整策略
6.1燃烧运行调整
首先，当锅炉进行变压运行的过程中，应对磨煤机、燃烧器的匹配关进行合理控制，使位于前后拱上的燃烧器呈对称分布，最终在锅炉下炉膛中出现对称W型火焰。如果锅炉处于百分之七十五负荷工况的状态下，前拱位置上有四台燃烧器朝着二分之一炉膛内喷入煤粉，后拱位置上有六台燃烧器朝着炉膛内喷入煤粉，炉内速度场、温度场有着一定的不均匀性。在这样的情况下，需要对前后拱位置上燃烧器进行适当地调整，使其应用的燃烧器保持位置对称、数量一致，最终使炉内的空气动力场、温度场实现均匀，以避免由火焰冲刷而造成的水冷壁结渣现象、异常变形状况。
其次，在锅炉运行过程中，应当根据煤质燃烧特性，适当地进行燃烧调整，使炉内的温度场保持合理、热负荷分布保持均匀。此外，对于灰分含量比较低、低位发热量高的煤来说，其在燃烧的过程中火焰中心比较高，就有可能会使高温区域上移，此外，应当调节一次风，使火焰中心下移，以预防出现上炉膛温度过高而导致水冷壁出现结渣、异常变形以及裂缝爆管状况。
6.2设备改进
在对锅炉进行设计、施工安装的过程中，如果没有对水冷壁管的热膨胀裕量进行充分考虑，就会导致水冷壁管屏受热发生膨胀，这时水冷壁被上下进出口联箱固定卡死，在这样的情况下，水冷壁的受热膨胀就会受到严重的限制，进而导致其在受热时应力大幅提高。基于此，需要对阻碍受热面膨胀的下集箱、锅炉水冷壁等部位进行优化改进，最终使锅炉水冷壁可以摆脱限制，自由膨胀、收缩，以解决因受热不均匀使水冷壁出现热应力。
应当对比较容易出现拉裂爆管的部位进行检查，并进行优化改进。主要包括：第一，检查止晃装置以及竖井烟道与炉膛的锚点、梁插销，将膨胀受阻隐患消除；第二，进行后包墙管密封以及顶棚出口集箱保温；第三，对炉底水冷壁前的下集箱密封进行改进；第四，拆除炉底水冷壁前下集箱保温、顶棚出口集箱保温外护；等等。
首先，对后包墙管密封、顶棚出口集箱保温进行优化改进。第一，从集箱底部将顶棚出口集箱、顶棚中间集箱的连接处左右两侧的五根、两根后包墙管鳍片割开；第二，顶棚两端部、割开的鳍片采用密封盒填进行保温密封，以预防锅炉出现漏灰；第三，打断顶棚出口相邻分集箱之间的连接环，并进行单边抱箍；左右包墙拉裂位置的鳍片密封焊缝、顶棚出口集箱维持原样；第四，对顶棚出口集箱采取耐火浇注保温处理。
其次，对炉底水冷壁前的下集箱密封进行优化改进。第一，对下集箱水冷壁位置的密封板进行改进，将其改为搭接式，并将其与水冷壁进行点焊，确保牢固之后，对前后集箱的连接板进行加焊、保温密封。第二，打断相邻集箱之间的连接环，并进行单边抱箍，起到定位效果；第三，在大包内对水冷壁下联箱进行整体保温。
6.3对结焦，结灰设备的检测与维护
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。
结语
综上所述，电厂锅炉是发电厂的三大主要设备之一，作为能源转换设备，其主要的功能是对燃料的化学能进行转换，将其变为热能，目前，电厂锅炉的技术较为复杂、参数高、容量大，且自动化水平、机械化水平比较高。但在电厂锅炉的实际运行过程中，经常会受到各种因素的影响而出现一些问题，因此，对电厂锅炉进行优化改进调整显得尤为重要。
参考文献
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作者简介
刘魁振（1984.06-），男，山东肥城人，上海电力学院，单位：宁夏宁鲁煤电有限责任公司灵州电厂
论文作者:刘魁振
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/12
标签：锅炉论文; 水冷论文; 电厂论文; 炉膛论文; 顶棚论文; 过程中论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第23期论文;