关于火力发电厂锅炉优化运行措施浅析

发表时间:2020/4/9   来源:《电力设备》2019年第22期   作者:段志祥
[导读] 摘要:火力发电厂锅炉是火力电厂进行发电所使用的三大主机之一,很有必要对火力发电厂锅炉采取一系列的优化措施。
        (内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司  内蒙古呼伦贝尔市  021025)
        摘要:火力发电厂锅炉是火力电厂进行发电所使用的三大主机之一,很有必要对火力发电厂锅炉采取一系列的优化措施。文章从火力发电厂的概念、运行过程中出现的问题以及优化策略方面简单阐述,以供借鉴。
        关键词:火力发电厂;锅炉运行;问题;优化策略
        1火力发电厂的概述
        从现阶段的火力发电厂的发电运行来看,主要是通过锅炉运行实现的,其中锅炉主要由锅炉的本体与辅助设备两个部分构成。锅炉本体同样也具有复杂的内部结构,包括过热器、省煤器、联箱与下降管等设施设备。而辅助设备则主要是由烟风道和点火装置等设施来发挥作用。而火力发电厂锅炉的运行需要通过燃料充分燃烧来作为基础,从而将燃烧的热能最大限度的吸收,然后加热锅炉内的水产生蒸汽,进而转换为动能。因此,在整个发电阶段,无论是燃烧产生热能,吸热产生蒸汽形成动能,都需要得到相应的控制和管理,确保转换效率。
        2锅炉运行的原理
        锅炉运行的原理有三个,它们都关乎锅炉的运行效率。第一,能量的转化。燃料在锅炉中燃烧以后,会形成大量的热能,然后以热蒸汽的形式提供给汽轮机,使汽轮机的发动能够有效地运行,最后再把动能提供给发电机组,使其产生电能。第二,高温的传递。燃料在燃烧的过程当中,除了动能外,还会有高温的气体产生,气体里的热能会提高锅炉当中的温度,就形成了高温的热传递效果,还能够形成水蒸汽。第三,水蒸气的转换。高温气体和燃料所形成的水蒸气将会推动汽轮机的运行,其原理主要是汽轮机把高温水蒸汽里的热量转变成汽轮机所需的能量,即机械动能,最终为整个发电厂提供能源,并给发电机和汽轮机提供动力,这就是火力发电厂锅炉运行的基本原理。在运行原理相同时,如果把锅炉内部根据循环物质的状态以及物质转化驱动力的不同进行划分,能够分成三种形式,分别为:自然循环锅炉、强制循环锅炉以及混合循环锅炉。其中自然循环锅炉的运行原理是把锅炉内部转变成高温水蒸汽使用的驱动力,是燃烧物质相变以后所形成的水蒸汽密度差。
        3火力发电厂锅炉运行过程中应注意的问题
        (一)锅炉的蒸汽参数稳定性
        在火力发电厂的发电过程当中,锅炉是其最为关键的运行设施之一,其不仅能够给发电机带来大量的能源和动能,而且还能带动其它的辅助设施有效地运转,所以对火力发电厂锅炉运行状态进行研究是很有必要的,是实现充分发电的关键。而锅炉的蒸汽参数对火力发电厂锅炉的影响非常大,不稳定的蒸汽参数不仅会使锅炉在运行当中存在安全隐患,而且还会对发电机的正常运转和发电带来影响。因此只有稳定的蒸汽参数才能有效地判断和确定煤炭的质量、机器的负荷情况以及耗煤量,所以锅炉的蒸汽参数稳定性非常的重要。
        (二)锅炉运行当中的热损耗情况
        在火力发电厂的发电过程当中,主要的消耗资源就是煤炭,煤炭在燃烧的过程中会产生大量的热能,使其损耗非常的大,并且还没有得到良好的再次利用,就使能源的浪费情况变得极其严重,同时煤炭在燃烧的过程中还不是特别的充分,如此一来,时间长了就会导致能源的损耗量极其的巨大。
        (三)汽轮机的运行效率
        汽轮机是火力发电厂发电过程中非常关键的组成部分之一,在运行的过程中会直接影响锅炉的运行效率。通常汽轮机会发生高压排气量过大的现象,这就会严重影响高压缸的运行效率。如今在火力发电厂锅炉运行过程中,汽轮机的运行效率还会直接影响到发电厂的整体运行效率,因此必须高度重视。
        4优化锅炉运行的策略
        4.1蒸汽参数的优化
        锅炉的蒸汽参数数值需要保证平稳,所以,需要相关工作人员端正态度,对蒸汽参数的变化实时关注。火力发电厂的锅炉都具有保热自动装置,能够使锅炉的蒸汽参数保持平衡。

若发电厂采用的是自然循环煤粉炉,其蒸汽的参数变化会根据主蒸汽温度的变化发生变化,当主蒸汽温度提高11~15℃时,发电厂煤炭消耗就会减少1.45g,而在热气温升高13℃后,煤炭消耗就会减少0.83g。
        4.2减少锅炉运行过程中的热损耗
        在前文的分析中得知,现阶段火力发电厂锅炉运行过程中,热损耗过大,而且煤炭浪费的现象较为严重。因此,要提高锅炉运行过程中热量的利用效率,而提高利用效率的关键因素在于优化煤炭的质量,二次利用蒸汽热能。在优化煤炭质量方面,要优化煤炭的配比,有条件的发电厂应该设立自己的科研实验室,在实验室中设计出比较高效的煤炭配比方式。在二次利用蒸汽热能方面,应该注意对锅炉排烟问题的处理,加大工作量在空气系数的配置上,并对排烟的风量表进行监控,要控制好风量的输入,以及漏风现象的发生,维持炉内气压的稳定。
        4.3科学合理选择煤炭种类
        火力发电厂应对煤炭进行合理地配置,将不同种类的煤炭进行混合搭配,进而保证锅炉运行参数的稳定性。与此同时,煤炭在实际燃烧的过程中,需要保证煤粉细度的适宜性。因此,在火力发电厂实际发电的过程中,一定要重视煤炭燃料变化的规律,并根据其具体情况采取适当的方法进行相应调整,进而保证煤炭资源的使用效率,提高火力发电厂锅炉的运行稳定性与安全性。
        4.4针对热损问题进行优化
        热损失是火电厂锅炉运行优化的关键,解决热损失问题对优化运行具有重要意义。固体燃烧不能完全燃烧,这是热量损失的关键问题,也是资源浪费的关键。燃料的燃烧和燃料的质量是燃烧不足的原因之一。此外,热电厂锅炉本身也是一个重要因素。
        4.5降低锅炉排烟热损失
        首先,降低空气预热器的漏风率,特别是回转式空气预热器的漏风率。其次,严格控制锅炉锅水水质指标,当水冷壁管内含垢量达到400mg/m时,应及时酸洗。最后尽量燃用含硫量低的优质煤,降低空气预热器入口空气温度,现代大容量发电锅炉均装有空气预热器,防止空气预热器冷前端受热面上结露,导致空气预热器低温腐蚀。采用提高空气预热器入口空气温度,增大锅炉排烟温度(排烟热损失增加)的方法,延长空气预热器使用寿命。
        4.6降低飞灰含碳量
        火力发电厂主要工作原理是利用煤炭的燃烧所产生的热量去带动发电机的运行从而发电。但是由于煤炭的主要成分是碳元素,其燃烧后会产生一定的飞灰,但是,如果飞灰中的碳元素过高,那么煤炭在锅炉内燃烧的煤炭就会被阻碍,从而导致锅炉的使用率下降,其产生的热量也下降,一旦出现这样的情况,相关的工作者就会认为是煤炭煤燃烧尽了,然后就会大量的添加煤炭,从而使成本增加,锅炉的使用效率也下降。而为了解决这一问题,除了改善锅炉本身的结构之外,还需要对锅炉内的燃烧器进行改良,从而加快煤炭的燃烧,使其可以稳定工作,提高锅炉的使用效率。
        结束语
        锅炉对火电厂正常运行的影响不仅是直接的,而且还受到间接影响。由于内部结构和燃料质量等各种因素,火电厂锅炉在现有材料基础和理论的基础上尚未充分发挥其作用;响应于此,有必要结合各种因素并采取相应措施来优化火力发电厂中锅炉的运行。通过对火电厂锅炉运行的研究,如何优化火电厂锅炉,将减少资源消耗,提高经济效益,对火电厂的未来发展具有重要意义。
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