浅谈电厂锅炉运行效率的影响因素及对策 刘新星

发表时间:2019/3/12   来源:《电力设备》2018年第27期   作者:刘新星
[导读] 摘要:伴随我国经济的快速发展和城市化进程的不断推进,我国对于电能的需求量也在不断攀升。
        (安徽安庆皖江发电有限责任公司  安徽省安庆  246000)
        摘要:伴随我国经济的快速发展和城市化进程的不断推进,我国对于电能的需求量也在不断攀升。电厂锅炉性能的高低,不断决定着电能供应能否满足社会需求,也决定着电厂的经济效益,会火电厂的发展而言意义重大。鉴于此,文章通过分析影响电厂锅炉运行的主要因素,提出提高电厂锅炉运行效率的对策建议和锅炉运行的节能措施,以供参考。
        关键词:电厂锅炉;运行效率;影响因素;解决对策
        1 电厂锅炉工作原理
        电厂是我国的基础建设,其发展有利于推动我国经济的发展,随着市场竞争越来越激烈,给电厂的发展带来严峻的挑战,为了实现电厂的发展,需要在其运行的时候降低运行成本、提高生产效率,提高电厂的经济效益。锅炉的运行效率影响电厂的经济效益,在运行的时候实现节能环保的目的,提高电厂的社会经济效益,促进电厂可持续发展,电厂锅炉的经济运行是系统工程,应严格规范操作,以保证其经济运行。锅炉依靠机械牵引设备,而不是自然通风,主要是由于自然通风受到外界空气、离开炉的烟道气的温度的影响,通风方式分为加热烟囱的排放效应、蒸汽喷嘴、引风机三种方式。空气经常通过空气加热器,其加热进入炉中的空气,以便提高锅炉的总效率。阻尼器用于控制进入炉的空气量,强制通风炉通常具有正压力。平衡排风是通过使用诱导和强制通风获得的,这对于较大的锅炉更常见,其中烟道气必须通过许多锅炉通道行进长距离。锅炉的目标是使热流尽可能完成地从热源到水,水受到空间的限制,产生的蒸汽的密度比较低,所以在容器中温度将保持在沸点,随着压力的增加而增加。锅炉中的饱和蒸汽可能含有夹带水滴,应精心设计锅炉将提供干饱和蒸汽,继续加热饱和蒸汽将使蒸汽达到过热状态,此种情况下蒸汽被加热,不会有液态水出现,大多数的往复式蒸汽机使用饱和蒸汽,现代蒸汽发电厂通常使用过热蒸汽,使得蒸汽循环
        2 电厂锅炉运行效率的主要影响因素
        2.1锅炉设备给水品质的影响
        电厂锅炉运行效率作为衡量锅炉运行状态的重要参数,对其的控制显得十分关键。而锅炉运行效率的主要因素就是给水品质问题,由于锅炉给水酸碱度会在一定程度上影响锅炉内水蒸气的离子含量,当离子含量过高时,锅炉内水蒸气中的杂质会不断增多,形成结垢情况,导致锅炉运行效率受到严重影响,同时也会进一步影响锅炉的传热能力。而当离子含量特别高时,锅炉内结垢现象十分严重,此时会导致锅炉外壁温度持续升高,最终造成锅炉爆炸,不仅影响电厂的正常运行,同时也给人员的生命安全构成威胁。另外,锅炉结垢现象如果集中在汽轮机零部件上,还会导致汽轮机的运行阻力增加,一方面降低锅炉的使用寿命,另一方面也增加了后续的维护成本。
        2.2锅炉设备排烟的影响
        在电厂锅炉的日常运行过程中,其会由于排烟而导致一部分热量流失,造成大量的能源浪费,这在很大程度上影响了电厂锅炉的运行效率。一般情况下,当锅炉设备排烟温度不断升高时,其造成的热量损失也就越大。大部分电厂都会选择焦炭作为燃料,而如果锅炉运行过程中出现漏气问题,此时所造成的热量损失更大,对于电厂造成影响也就更大。除此之外,一旦电厂锅炉设备制粉系统和循环硫化床设计达不到规范要求时,此时由于排烟而造成的损失也将十分严重,因此合理设计相关系统,使其达到标准要求,这可以有效降低锅炉排烟而造成的能源损失。
        2.3燃料燃烧的影响
        固体燃烧由于含热能价值较高,加之运输方便,所以是目前电厂锅炉运行的主要燃料。但是固体燃料在燃烧过程中,如果不能完成燃烧殆尽,也会不造成一定的能源浪费,同时其会产生大量的炉渣个烟尘,导致锅炉排烟系统出现结构,最终降低锅炉设备的使用寿命。而固体燃料的不完全燃烧通常受到以下几方面原因的影响,即燃料燃烧方式、锅炉设备的结构设计以及通风系统等,这些因素都会在一定程度上限制燃料的燃烧。另外,固体燃料颗粒粒径大小也会影响其燃烧程度,通常粒径越小,其燃烧时间越短,同时燃料燃烧的越充分,产生的炉渣和粉尘相应的也就越少,所以大部分电厂通常会选择粒径较小的固体燃料进行生产,确保锅炉设备的运行可靠性。
        3 锅炉运行效率的对策
        3.1保证锅炉蒸汽品质
        对于锅炉蒸汽中含有盐量较高时,可以通过相应的措施进行控制,对锅炉给水品质进行保证,避免锅炉给水中掺杂杂质,控制水中的含盐量,通过对锅炉给水中含盐量的控制,实现对蒸汽含盐量控制,对锅炉进行酸洗,防止有结垢的情况出现,并且对锅炉结垢进行监测,对管内壁的结垢进行清理,应对锅炉运行人员的技术水平进行提升,还应提高运行人员的技术水平,通过更加专业的技术手段实现对超压现象或超温现场的控制。
        3.2降低排烟热损失
        上述分析得知,电厂锅炉设备在排烟过程中会导致大量的热量流失,进而造成能源的浪费。据调查显示,由于排烟而引起的热量损失大约占到锅炉总体热损失的80%,所以对其进行控制就显得十分关键。但是实际的锅炉运行过程中,相对比其它热损失的控制,排烟热损失的降低十分困难,而其损失程度的增加确实十分容易。因此,需要电厂相关运行管理人员做到以下几点:第一,严格按照锅炉操作流程进行操作,确保锅炉在正常有序运行;第二,由于排烟热量损失主要受温度和容积的影响,所以实际的运行过程中需要根据锅炉的实际情况,对其排烟温度和容积进行有效调整,进而达到降低排烟热量损失的最终目的;第三,固体燃料燃烧也会导致排烟热量的提升,所以需要工作人员严格控制固体燃料的水分和燃烧程度,确保燃料燃烧不会导致排烟热量的过度流失。


        3.3减少未完全燃烧热损失
        应该对炉膛的氧量进行严格的控制,通过对磨煤机入口温度提高实现对水分的干燥,并且对一次风和二次风进行调试,一次风对煤粉提供灌注运送动力,同时使得燃料的燃烧获得氧气,二次风蚀增大烟气的扰动,锅炉运行的时候,需要结合负荷的变化对风箱及炉膛间的压力进行适当的调整,对燃烧时间进行适当的延长,通过对炉膛负压进行控制,通过对给粉机转速进行控制,提高顶部反切二次风比例等方式实现。
        3.4加强锅炉的维护和保养
        应加强锅炉的维护和保养工作,建立完善的维护保养制度,加强对维护人员的专业培训,维护人员应对锅炉元件进行细致的检查,防止锅炉的运行产生的影响。锅炉在运行的时候受到水质、燃煤质量等因素的影响,使得锅炉出现积垢、腐蚀等情况,降低锅炉的运行效率,使其存在安全隐患,所以应做好日常清洗、除灰等维护工作,提高锅炉的运行效率。
        4 火电厂锅炉节能减排技术
        4.1缓解锅炉风力泄露
        (1)在电厂锅炉运行过程中,锅炉风力泄露会直接造成大量的热能流失,为了降低因风力泄露而导致的热能损耗,相关工作人员应加强锅炉的维护工作,及时发现锅炉泄露风险因素,制定处理方案,为锅炉风机运行提供一个良好的环境,保障锅炉内部燃料充分燃烧。
        (2)电厂锅炉在实际运行过程中,汽水损耗问题也会导致锅炉热能损失。为了避免上述情况的发生,在锅炉运行之前,相关工作人员应根据实际情况进行锅炉水位、气压等运行参数的设定。而在锅炉运行过程中除了保证锅炉水分供给的质量,还需要加大锅炉汽水分离设备的控制力度,保证良好的锅炉设备排污效果。而在锅炉运行后期设备维护过程中可根据实际情况采取适当措施提升汽水分离效率,降低因汽水损耗而造成的能源损失[4]。
        4.2设备优化改造
        锅炉设备优化调整主要包括除尘灰斗加热方式的更换、燃烧器和风粉混合器的更换、锅炉加热压力的优化调整及锅炉引送风设备的更新等方面。
        (1)锅炉加热压力的优化调整不仅需要对当前锅炉进行适当优化,而且需要对相邻锅炉加热压力进行适当调整,保证热力资源的合理配置,避免底部加热过度导致的的热能损耗。
        (2)为了避免燃烧设备和风粉混合器技术性能不足导致的热能损耗,相关工作人员可根据实际情况对燃烧器内部结构进行适当优化,采用性能更加优良的燃烧器和风粉混合器,如引射式风粉混合器等。燃烧器和风粉混合器结构的优化可以保证煤等燃料燃烧稳定性,降低燃料点火频率造成了能源损耗。
        (3)锅炉引送风设备优化调整,主要是将以往单一配风措施转化为变频配风措施,降低锅炉引送风设备配送模式更改频率过高导致的电力资源消耗。
        (4)除尘灰斗加热方式调整,其主要是将以往电力加热模式转化为蒸汽加热模式,除尘灰斗加热模式的调整不仅可以有效缓解除尘灰斗灰尘积压情况,而且可以降低电力加热模式导致的经济损耗,促使整体设备运行实际效益得到提升。
        4.3变频调速技术
        变频调控技术是电力锅炉智能控制技术的重要内容,其主要以电厂锅炉内部系统资源为主要管理对象,然后对整体锅炉系统进行全面优化更新,利用内部的扫描软件对锅炉运行数据进行全面检测、配比,第一时间发现锅炉运行过程中隐藏的风险因素,然后采取相应措施及时排除锅炉系统内部风险隐患,避免锅炉风险故障导致的能源消耗。
        变频控制技术在实际应用中发挥了良好的节能效果,根据锅炉实际容量的区别可进行不同的能源控制措施,结合智能变频设备的安装应用,可根据发电机最优电力负荷进行锅炉能量输出,实现对发电机运行速度的有效调控,在保证锅炉系统整体设备运行状态良好的同时,也可以有效避免高温高压蒸汽温度过高导致的电力资源过度消耗状况,从而达到良好的能源节约效果[5]。
        4.4应用余热回收技术
        电厂利用锅炉产生的高压蒸汽来做功,实现发电的主要目的,与此同时,锅炉还会产生低压余热蒸汽,且产生量较大。若是电厂不能合理的利用低压余热蒸汽,不仅是能源方面的浪费,并且会对电厂周围的环境造成严重破坏。因此,电厂需要结合低压余热的产生量以及特点等因素,对余热进行回收利用:第一,利用封闭疏水阀的方式,封闭蒸汽,使其无法排出,可以利用低压余热实现汽化潜热目的;同时,可以回收蒸汽凝结之后的水,将其回收进锅炉内,对其进行循环使用。第二,通过软水箱实现余热蒸汽对锅炉的加热,促使锅炉可以吸收余热蒸汽的热量,可以减少一部分能源损失,但在实际中这样做的效率很低,不能实现对低压余热蒸汽的充分利用。第三,利用蒸汽热泵实现对低压余热蒸汽的有效回收利用。蒸汽热泵能够在整体回收系统内形成封闭循环,可以最大限度的避免回收余热蒸汽时造成的热损失,从而实现低压余热蒸汽回收利用的最大化,并能够有效解决热污染,保护电厂周围环境。
        结语
        随着各行各业对于电能需求量的不断提高,各大电厂企业先后进行进行了优化改造,目的在于提高电厂锅炉的运行效率。但是由于锅炉设备在实际的运行过程中受到的影响因素较多,所以实际的改造成果并不是特别显著。为了确保锅炉设备的有序运行,提高其稳定性和可靠性,需要电厂相关管理人员根据自身的实际情况,结合锅炉设备的影响因素,制定相关制度体系,同时加强工作人员综合素质的培养,确保锅炉设备操作的规范有序进行,最终提高锅炉设备的运行效率,促进我国电厂的更进一步发展。
        参考文献:
        [1]刘德文.煤质对电厂锅炉运行及经济性的影响研究[J].中国高新技术企业,2016(02):73-74.
        [2]贾晓东.探析电厂锅炉运行及其设备维护问题[J].能源与节能,2014(07):58-60.
        [3]赵传斌.电厂锅炉运行效率的影响因素与对策探讨[J].中国科技博览,2016,(46):34.
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