摘要：火力发电厂主要通过锅炉传热带动汽轮发电机使之产生电能，因此，锅炉运行的效率，能够在很大程度上对于电力产量的提升产生决定性作用。锅炉的工作主要分为燃料燃烧，传热及过热三个过程，而在这个过程中，锅炉作为主要的换热设备，能够为其他对应设备提供相应的动能。而在当下，由于锅炉的燃烧需要消耗大量的燃料，同时国内对于电力的需求更加迫切。探讨如何通过运行优化使之机组的整体煤耗有所提升已成为当前的主要问题。
关键词：火力发电厂；锅炉；运行优化
引 文：电能是发展国民经济不可缺少的部分，而火力发电厂作为主要的发电企业在当下国内占有绝大比例。火力发电厂主要通过锅炉传热带动汽轮发电机使之产生电能，因此，锅炉运行的效率，能够在很大程度上对于电力产量的提升产生决定性作用。优化锅炉运行，是当下降低火电机组供电煤耗的重要途径之一。
1原理
在火力发电厂中，锅炉运行结构分为锅炉本身及其辅助设备。煤炭是锅炉的主要燃料，通过燃烧将化学能转变为热能，之后进一步通过受热面将其热能传递给锅炉水并使之升温，以此产生高温热水及其水蒸气，蒸汽动能进一步带动其他发电设备进行运转。而其中，锅炉的性能及效率提升主要取决于锅炉内燃料的燃烧率，动能的转化率以及能量的利用率。
2问题
当前电厂中锅炉运行中主要存在的问题有以下几点。其一，当前的锅炉由于设备随着运行时间的增加，使锅炉的水冷壁管内结垢缓慢增加，直接影响水冷壁管的传热效率，长久下来，会使机组效率下降，供电煤耗上升。其二，锅炉在运行时所用的燃料煤种在改变时，一定程度上会与锅炉本身的运行参数产生影响，如不调整到位就会导致运行效率下降，直接影响锅炉的工作效率。其三，由于锅炉的燃烧设备在布置时，采用的方式较为固定，使锅炉在不同负荷运行过程中，制粉系统运行方式不同而产生不同的火焰位置变化，从而进一步影响锅炉内部的温度分布，使锅炉的效率下降。
同时当下针对我厂锅炉设备本身，也存在以下几点设备隐患，第一，机组的运行时间已比较长，导致在日常的运行过程中，运行稳定性下降，设备运行时达不到设计参数。第二，机组的整体负荷变化幅度大，调峰力度较大，导致锅炉的参数稳定性有所下降，对机组效率有明显影响。第三，煤质变化大，与锅炉设计煤种偏差较大，导致锅炉运行的安全性和经济型有所下降，同时，劣质煤炭对于锅炉的燃尽率及磨损率有所上升。除此之外，当使用大量的劣质煤时，锅炉对于炉渣和燃烧烟气的处理难度加大，从而引起机组的环保达标排放的耗能及稳定问题。
3策略
3.1运行方式优化
由于煤质变化大，锅炉燃烧对于锅炉的效率有较大的影响，参数不稳定就会影响锅炉设备的温度分布，从而进一步导致锅炉的煤耗以及热损失发生变化，使机组的效率发生改变。因此，根据煤质变化情况，对制粉系统运行方式做适当调整就很有必要。除此之外，还需要对锅炉配风、运行氧量等参数一起配合调整，这样，才能在煤质大幅变化时，尽可能保证锅炉燃烧稳定，锅炉出口蒸汽参数接近额定参数。其次，对于不同煤种的配比及不同制粉系统组合，其对锅炉效率的影响也很明显。因此，通过不同制粉系统的运行组合调整试验，可以确定最优的制粉系统组合方式；通过不同煤种的配比调整试验，锅炉的配煤掺烧提供参考，从而根据煤质参数，及时调整配煤方式，使锅炉在燃烧不同煤种时都能保持较高的锅炉效率，降低了机组供电煤耗，机组经济性得到了明显提升。
3.2设备优化
由于机组投产已有10年时间，随着运行时间的延长，锅炉部分设备出现了不同程度的异常。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如过热器氧化皮脱落问题、磨煤机分离器挡板卡涩、脱硫增压风机能耗高等问题比较突出。为此该厂对部分设备进行了技改优化。如针对增压风机能耗高的问题，该厂结合超低排放进行了“增引合一”改造，改造后，在系统阻力大幅上升的情况下，风烟系统电耗却明显下降，达到了预期的目的，机组厂用电率明显下降；针对磨煤机分离器挡板卡涩问题，该厂进行了磨煤机技改，将原来固定的分离器改造为旋转分离器，改造后分离器调节方便，煤粉细度得到有效控制，制粉电耗也有所下降，节能效果显著；针对过热器氧化皮脱落问题，该厂对换管和酸洗两套方案进行了分析论证，换管检修周期较长，目前暂安排不了较长的检修工期，加上换管费用比较高，因此采取了过热器酸洗措施。过热器酸洗技术成熟，工期比较短，费用也比较低。酸洗后氧化皮得到了控制，后续再根据管子寿命情况，结合机组大修安排换管。
3.3环保指标优化
随着人们环保意识的增强，国家对各种污染物的排放要求也更加严格。因此该厂也响应国家号召，完成了机组超低排放改造。锅炉在运行的过程中产生大量的烟气，这些烟气的排放要求提高，势必要增加液氨和石灰石的消耗量，增加运行成本，提升机组的厂用电率，对经济工作造成较大的困扰。因此，进行节能优化，做好减排工作，也是进一步实现锅炉经济运行的有利途径。在优化时，一方面可以通过对设备的改造管理以提升设备的运行效率，优化系统运行方式，降低厂用电率，提升机组的经济效率。另一方面可以通过加强锅炉燃烧优化调整，降低氮氧化物的生产，减低运行成本。
3.4热损指标优化
只有高效稳定的运行，才能够为电力生产效益的优化提供有力支持。一方面需要解决锅炉运行过程中，影响其运行稳定性的关键因素，另一方面需要寻找锅炉持续稳定运行的有利条件。在锅炉的具体运行过程中，其热损失问题是导致锅炉运行效率下降的重要因素。首先，我们在进行优化时，需要通过进一步探究各种指标参数与锅炉热损失的相互应影响，以此对煤粉的细度，一次风量进行确定。其次，排烟损失对于锅炉效率有较大的影响，我们一方面需要从控制空气系数进行改善，一方面需要控制锅炉的漏风量，通过实施有效的设备整治，减小锅炉散热损失。从而提升锅炉效率，提升机组经济性。
4结语
近些年来，由于时代快速发展，我国在火力发电方面的技术还应进一步的提升与优化，然而，任何事情都不是一蹴而就的。我们需要进一步的思考讨论火力发电厂锅炉燃烧存在的问题，并且针对怎样提升锅炉燃烧的效率，以及怎样通过优化火力发电厂锅炉燃烧技术控制环境污染物排放，以此践行可持续发展的环保战略。总的来说，本文通过介绍以及说明火力发电厂中锅炉运行的原理及运行过程中出现的问题，从而对有效改善运行的具体策略提出。从相关系统参数、设备、耗能以及热损失四个方面对当下的锅炉运行问题提出建议，从而进一步希望在锅炉运行过程中，不仅能够使运行越发稳定，降低能耗，也同时能够获得更高的经济效益，对于当下较为紧张的火电厂运行成本压力及环保排放的缓解能够提供有力支持。
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论文作者:杨明忠
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/16
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