火力发电厂锅炉运行优化策略张强

火力发电厂锅炉运行优化策略张强

张强

河北大唐国际唐山热电有限责任公司河北唐山063000

摘要：火力发电对社会经济发展以及人们日常用电生活具有重要影响，随着社会经济发展，国家对可持续发展战略的重视，火力发电厂在电力市场受到的监管力度也随之加大。火力发电厂发电，以消耗煤炭资源产生动能，进而依靠机器设备产生发电的机械能。火力发电厂的发电，是以消耗能源为前提，这样一来，如何进行能源的优化配置，对于提升经济效益有着重要影响。火力发电厂锅炉是产生动能的主要机组之一，所以，针对这种状况，优化电厂锅炉运行，对火力发电厂产生的经济效益有着直接影响。

关键词：火力发电厂锅炉；运行优化；管理

1火力发电厂锅炉运行发电的基本原理

火力发电厂锅炉产生动能的基本原理分为三个方面，这三个方面关系到火力发电厂锅炉的运行效率。

1.1火力发电厂锅炉进行燃料的燃烧，多以煤炭为主。煤炭燃料在锅炉内燃烧，随着燃烧反应产生大量的热能，并且以化学反应的方式提供给汽轮机，从而推动汽轮机运作，产生电能。

1.2除了蒸汽动能外，高温燃烧下，煤炭会产生碳物质和杂质，形成高温烟气。高温烟气之中，同样具有大量的热能，这些热能会随着火力发电厂锅炉的内壁运行，逐渐提升锅炉内的温度。这样一来，随着高温传递效应，将会产生大量水蒸气，推动汽轮机运作。

1.3高温烟气和水蒸气同时作用于汽轮机，蒸汽能转化为动能，推动汽轮机运转。这是火力发电厂锅炉运行的最后一部分，是燃料燃烧最终产生的动能，是推动火力发电厂产生电能的关键。

2火力发电厂中锅炉运行优化的重要性和影响因素

2.1锅炉运行优化的重要性

我们都知道锅炉运行优化系统，它是一个对锅炉系统性能全面进行优化的系统，它能给火电厂解决的问题主要有：热效率、减温水量、煤耗、排烟温度的改进；氮氧化物、飞灰含碳量等的减低；控制过热器与再热器超温和受热面结焦结渣。其中最为重要的就是是在进过优化系统后可以实现协调控制并挖掘了锅炉系统冗余的空间。

2.2影响因素

影响锅炉效率的因素有很多，为提高机组效率，就锅炉而言，一方面应通过调整运行方式尽量减少各种损失；另一方面则应提高蒸汽参数，减少减温水量和排污量。在所有损失中，排烟热损失和未完全燃烧热损失占主要损失，因此有效地减少这些损失，能提高锅炉效率。影响排烟热损失的因素包括：一是漏风。漏风是指炉膛漏风、制粉系统漏风和烟道漏风等。漏风直接导致排烟热损失增加，实践证明，炉膛漏风系数每增加0.1，排烟温度将随之增加3-8℃，排烟热损失将增加0.2%-0.4%。二是受热面积灰和结渣。受热面积灰和结渣主要包括空预器堵灰、炉膛和烟道积灰等。三是外界因素。影响排烟温度的外界因素主要是环境温度（即空预器入口温度）和入炉煤的成分。煤质是影响排烟温度的最大因素，煤成分的变化将使炉膛的燃烧工况发生变化，当入炉煤的煤质变差，发热量低于设计值时将使给煤量和烟气量增加，最终使排烟热损失增大。

3锅炉运行优化设计的基本措施

3.1火力发电厂粉煤锅炉的运行优化策略

3.1.1做好煤炭原料质量下降时的准备

在锅炉燃烧过程之中，一旦出现煤炭原料质量下滑，使得煤炭原料的质量和设计好的煤炭原料的质量存在偏差，就很容易对火力发电厂粉煤锅炉的运行效率产生很大影响。针对这样的情况，当煤炭原料的质量和设计好的煤炭原料的质量的偏差已经开始影响生产效率的时候，可以采用原煤掺烧的解决方案，通过改变使用的煤炭材料各种类型的煤炭之间比例的调和，尽可能地减少煤炭原料的质量和设计好的煤炭原料的质量偏差，并辅之以改变锅炉供风设备所提供的一次风和二次风的风量大小，以便于保证煤炭原料在炉膛部分充分燃烧。

3.1.2为了了解锅炉燃烧过程之中的具体步骤要对锅炉的运行过程进行定期的质量调平、浓度标定、高温烟气成分分析等操作，确定出火力发电厂粉煤锅炉的最优化运行参数，为火力发电厂粉煤锅炉的高效运行提供数据支持和理论帮助。

3.1.3要进行火力发电厂粉煤锅炉的炉内负荷调节操作，在这个过程之中，要按照具体规定的方式严格操作，不要轻易地提升调节操作的操作速度，保证整个调节过程缓慢有序地进行，以便于保证粉末状煤炭材料在火力发电厂粉煤锅炉的炉膛内部稳定的燃烧。具体的来说，如果要进行对炉内负荷调的优化调节，在降低炉内负荷的时候，要先撤出锅炉炉膛之中的粉末状煤炭材料，再停止锅炉供风设备供风，在提升炉内负荷的时候，要先加大锅炉供风设备供风，再增多锅炉炉膛之中的粉末状煤炭材料供给量，其具体的运行目的就是保证火力发电厂粉煤锅炉时刻保持在稳定状态运行。

3.1.4当火力发电厂粉煤锅炉在较高的负荷下工作时，高温高压的环境很容易导致在火力发电厂粉煤锅炉炉膛之中产生结焦问题。为了避免火力发电厂粉煤锅炉在运行过程之中出现炉膛结焦问题，影响火力发电厂粉煤锅炉的运行效率，就要求在火力发电厂粉煤锅炉内部采用配风试验的试验方式，不断调节火力发电厂粉煤锅炉供风设备所提供的一次风和二次风的风量大小和配比数值，并在火力发电厂粉煤锅炉的不同区域采用不同的分量配比数值，有效地阻止发电厂粉煤锅炉炉膛之中产生结焦问题。与此同时，还要不断调节火力发电厂粉煤锅炉内部的风量频率和吹风的范围，时刻保证火力发电厂粉煤锅炉内部的各个受热面不存在粉末状煤炭原料的污染。

3.2火力发电厂循环流化床锅炉的运行优化策略

3.2.1燃煤调整的运行优化策略

无论是火力发电厂粉煤锅炉还是火力发电厂循环流化床锅炉，煤炭原料的质量问题都将极大影响火力发电厂锅炉的运行效率。因此，为了保证在实际的燃烧过程之中的燃烧效率，要保证实际进入火力发电厂循环流化床锅炉内部的煤炭原料粒径略小于设计的数值，以便于保证火力发电厂循环流化床锅炉的供热效率。

3.2.2风量调整的运行优化策略

锅炉内部的风量和煤炭原料的配比将是影响火力发电厂循环流化床锅炉供热效率的重要因素之一。在火力发电厂循环流化床锅炉的使用初期，要保证风量所占据的比例，这是因为在使用初期锅炉内部的床层压力数值可以得到充分保证，内部所使用的煤炭原料的粒径也相对较大，为了保证煤炭原料的流动性，就要求进入火力发电厂循环流化床内部的风量保证一定的数值。与此同时，为了保证风量不至于过高地提升火力发电厂循环流化床锅炉内部的空气系数，就要求在确保煤炭原料的流动性的前提之下，限制进入火力发电厂循环流化床锅炉内部的风量数值，合理地确定风量数值和配比。与此同时，要注意二次风风量的供给，以便于为煤炭原料燃烧提供足够的氧气，保证煤炭原料燃烧的彻底性。除此之外，如果能够保持一个良好的一次风，二次风风量配比，也有利于维持火力发电厂循环流化床锅炉内部的煤炭原料循环。

4结语

在火电厂锅炉运行的过程之中，能够影响到火电厂锅炉运行的因素有很多，在进行对火力发电厂锅炉运行优化策略探索的过程之中，一定要注意对这些影响因素的分析与把握。具体来说，就是要对火电厂锅炉运行过程中使用的煤炭材料的种类变化、火电厂锅炉运行过程中的各种工作状态、火电厂锅炉运行过程中的煤炭燃烧温度压力条件等方面的参数进行实际的分析，根据实际的情况找出可行的解决方案，确保火电厂锅炉可以保持在高效率的状态运行，保证火电厂锅炉运行的安全性和经济性。

参考文献：

[1]韩志强.DGG75/3.82-2循环流化床锅炉运行调整[J].科技专论，2014，（3）.

[2]李祺亮.1000MW超超临界直流锅炉变煤种运行特性研究[D].上海交通大学，2013.

[3]杨新荣.锅炉运行的优化调整[J].电力设备，2014，（4）.