李艳军
苏晋保德煤电有限公司 山西 忻州 034000
摘要：随着社会节能环保理念的不断推进，我国各个行业紧跟时代步伐，为社会的持续发展与行业进步作出一些贡献。近几年来我国科研人员一直立志研究火力发电厂锅炉运行节能控制策略，想以此控制火力发电资源消耗问题。火力发电需要汽轮机、发电组、锅炉设备同时运转才能发电，它们之间配合程度与发电效率有着直接的关系，为了实现高效发电，笔者结合现当下火力发电锅炉运行现状，浅谈火力发电技术节能策略，意为降低我国火力发电环境污染与资源消耗提供参考文献。
关键词：火力发电；锅炉控制；节能策略；有效方案
引言
随着我国经济规模的不断变大，对电力的需求也日增多。我国的火力发电在电力资源中还占据很大的比重，锅炉是火力发电厂重要的机械装置，对锅炉进行优化可以更好地利用煤炭燃料，也可以降低燃烧后排放气体中硫氧化物、氮氧化物等有害物质的含量，减少温室气体排放量，对提高火电发电厂的经济效益也起到一定的促进作用，这就要求做好火力发电厂锅炉运行优化。
1火力发电厂节能意义
虽然我国经过十一个五年计划的建设，国内水利电站数量已经是名列世界前沿行列，但是由于水力发电稳定性较差，受天气环境的影响，很难承担我国主力发电的重任，为此我国在1990年开始建设火力发电电站，并在几年内代替了水利电站成为了我国发电主力。但是火力发电也并不是十全十美，火力发电需要消耗大量煤炭资源，并且会产生大量温室气体（二氧化碳CO2），若没有采取有效措施，会使二氧化碳扩散到空气之中，改变当地气候结构，对大气造成严重污染，最终破坏整体生态平衡问题，影响当地人民身体健康程度。2009年我国代表参加了哥本哈根世界气象大会，就《京都协定书》一事进行商讨，我国作为世界上人口最多的国家，也是世界上综合实力第二强大的国家，在本次大会上起到了积极主导的作用，为帮助全人类抑制全球变暖问题作出了表率。
2火力发电厂中锅炉工作原理
煤炭是火力发电的燃料，煤炭是由于碳、氢等元素构成，内部还存在着一定比例的杂质，与氧气混合进行燃烧后会产生高温度的烟气，排放的烟气中会带走燃料燃烧产生的大量热能。高温烟气顺着锅炉内部进行运动，会与受热面进行接触而产生热传递，将热能传递到锅炉内部。通过持续的加热会使锅内水变成高温、高压的蒸汽，通过蒸汽喷嘴驱动汽轮机运转，这样就会将热能转变为动力能，汽轮机与发电机组进行连接，汽轮机的高速运转会带动发电机组运行，发电机的旋转产生电磁反应而形成电能。煤炭的充分燃烧是实现发电的前提条件，在燃烧过程中会生成大量的热能，也会残留下一些杂质。但很多杂质也具备一定的热能，将杂质中的热能应用于发电，可以为企业创造更多的经济效益。
3火电厂锅炉运行存在问题分析
3.1热能损耗大、飞灰碳含量高
很多火力发电所采用的锅炉存在着热能损耗大的问题，这主要由于锅炉结构设计不合理，没有对燃烧状态进行合理控制，燃料转变热量的效率不高而导致的，存在较为严重的能源浪费现象。煤炭研磨成灰粉后进行燃烧会存在着不同程度飞灰，如果灰分情况比较严重，会使得煤粉无法完全燃烧，会使得锅炉运行效率变低，热能转化率降低。如果没有对飞灰现象进行重视，而继续加入煤粉来补充，会使得锅炉燃料形成的飞灰量不断变多。
3.2锅炉蒸发系统流速过高
当火力发电锅炉蒸发系统工质流速变大，会使得流动阻力也相应增加，水在锅炉蒸汽系统的循环就会受到阻碍。过热器内的工作介质流动速度变大，会使得流动阻力变大，汽包与热热器出口相互间的压力差也会变大，会使汽包与集管承受更大的压力。
4火电厂锅炉运行的控制措施
4.1辅机节能技术
辅机节能技术的应用要结合电厂锅炉运行的实际情况，在辅机节能设计方案中，提高辅机节能系统的性能并降低电厂锅炉运行消耗的能源。采用液藕离心式风机，提高电厂锅炉节能降耗效率。液藕离心式风机工作原理，是在减少自身对电能消耗的同时不断提高辅机系统中风机的工作效率。对辅机节能方案进行不断的优化和完善，并在锅炉实际运行中进行应用，定期分析并讨论辅机节能效果的实际情况，在辅机节能技术中，液藕离心式风机在辅机节能系统中的应用起到了节能降耗的效果，对辅机节能系统中的风机叶轮进行不断的技术改进可提升风机工作效率。辅助系统是锅炉运行系统中消耗能耗较多的机组部分，也是是锅炉机组整体安全稳定运行的重要部分。采用人工调整方式对辅助系统进行调整，不仅工作效率低，而且由于辅助系统采用的风机和水泵等设备采用定速模式运行，这样会增加锅炉机组的工作负荷，不能起到节能降耗的作用。电厂锅炉运行中需要主系统和辅助系统共同配合，实现锅炉机组的稳定运行。在锅炉辅助系统中应用变频调速技术，对锅炉辅助系统进行科学合理配置，降低机组转动扭矩的脉冲，提升机组对电流的抗干扰能力，保证辅助系统的运行负荷可以满足电厂锅炉运行的基本需要，实现了电厂锅炉节能降耗的效果。
4.减少锅膛结渣
合理调整一次风速，可以有效缓解燃烧器附近区域的结焦，尽可能将分散层燃料投入燃烧中，将火焰均匀布置，可以降低燃烧中心温度，减小灰分熔化程度。对燃烧状进行调节，防止负荷改变幅度过大，对温度提升速度进行严格控制，避免两侧烟气温度存在较在的偏有效期。定期对锅炉内部进行吹灰，将吹灰程流程进行优化，结合蒸汽温度变化情况、炉膛出口烟气温度、两侧烟气温差来调整吹灰频次。对配风工况进行合理调整，将炉膛内燃烧空气动力场更为均匀，设置合理的过剩空气系数。
4.3燃料供给改造
从保证锅炉可靠运行的角度，技术人员应该结合火电厂的生产情况，对锅炉的燃料供给进行改造。优秀的燃料是确保锅炉设备稳定可靠运行的关键，现阶段，很多火电长都是以灰粉作为燃料，灰粉本身是由多种不同品质的煤在经过精加工后得到，可以分为无烟煤粉、褐煤和烟煤。后两者的燃烧效率相对较低，废气排放量大。想要保证良好的燃烧效率，实现锅炉的稳定可靠运行，火电厂在对煤粉进行精加工前，需要将其中存在的无法燃烧的杂质如石块等剔除，将煤块粉碎，确保其能够与空气充分接触，提升燃烧性能。而在对锅炉的燃料供给系统进行改造时，应该确定好最佳的风煤配比，以空气压缩系统为对象进行改造，促进煤炭燃烧效率的提高。合适的风煤配比可以确保锅炉内煤粉的稳定燃烧，燃烧过程中不会产生不稳定燃烧的问题，解决炉内积碳的同时，也可以确保排放的烟气中没有煤灰的存在，能够提升锅炉的运行效率。
4.4优化锅炉运行系统
火力发电厂需要结合实际的发电需要，保证锅炉装置的稳定运行，定期开展维护保养工作，建立起科学完善的运行控制体系。根据锅炉类型与结构，加强对锅炉的技术改造，进一步优化锅炉运行控制体系，建立起运行控制管理制度，制定出详细的锅炉运行控制计划，明确工作人员的岗位职责，避免由于工作人员的误操作对锅炉造成影响。
结语
综上所述，加强火电厂锅炉运行控制与故障预防，可以更好地利用燃料，并燃料具备的化石能转变为电能，还可以更好地保证锅炉安全、稳定运行。需要根据发电厂实际情况，制定出科学完善的锅炉运行管理体系，规范工作人员的行为，做好日常故障监测工作，引进先进的故障检测系统，可以更好地保证电厂正常生产。
参考文献
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[3]李林蔚,顾昊.火力发电厂锅炉运行控制的节能对策探析[J].百科论坛电子杂志,2020,000(002):915.