浅析火电厂锅炉运行控制与故障预防

浅析火电厂锅炉运行控制与故障预防

刘鹏

陕煤集团榆林化学有限责任公司

陕西省榆林市神木市719300

摘要：本文针对火电厂锅炉运行控制与故障预防进行了深入分析。首先，介绍了火电厂锅炉的基本原理和运行过程，阐述了锅炉运行控制的重要性。接着，详细分析了锅炉运行过程中可能出现的故障类型及其原因，包括燃烧不稳定、水循环故障、受热面腐蚀等。在此基础上，提出了相应的故障预防措施，包括优化燃烧控制、加强水循环管理、实施受热面防腐等。最后，总结了火电厂锅炉运行控制与故障预防的关键技术，为提高火电厂锅炉运行效率和安全性提供了理论依据。

关键词：火电厂锅炉；运行控制；故障预防

引言

随着我国经济的快速发展，电力需求量逐年增加，火电厂作为我国主要的电力供应方式，其运行效率和安全稳定性直接关系到国家能源安全和人民生活水平的提高。火电厂锅炉作为火电厂的核心设备，其运行控制与故障预防是保证火电厂安全、稳定、高效运行的关键。本文将对火电厂锅炉运行控制与故障预防进行浅析，以期为我国火电厂的安全生产提供参考。

一、火电厂锅炉运行控制概述

1.1 锅炉运行控制的基本原理

锅炉运行控制的基本原理是通过对锅炉运行过程中的各种参数进行实时监测和调节，确保锅炉在安全、稳定、高效的状态下运行。其核心是维持锅炉内部燃烧过程的平衡，包括燃料的燃烧、热量的传递、蒸汽的生成和排放等。具体原理如下：燃料供应控制：根据锅炉负荷需求，调节燃料供应量，确保燃料燃烧充分，避免过剩或不足。空气供应控制：通过调节送风量，保证燃料燃烧所需的氧气量，同时控制氮氧化物和一氧化碳等有害气体的排放。水循环控制：通过调节给水量，维持锅炉内部水循环的稳定，防止水垢、腐蚀等问题的发生。蒸汽压力和温度控制：通过调节过热器和再热器出口的蒸汽压力和温度，满足发电机组对蒸汽参数的要求。烟气排放控制：通过调节脱硫、脱硝等环保设备，降低烟气中有害物质的排放。

1.2 锅炉运行控制的主要参数

锅炉运行控制的主要参数包括：燃料消耗量：反映锅炉燃烧效率的重要指标。送风量：影响燃料燃烧和烟气排放的关键参数。给水量：维持锅炉内部水循环稳定的关键参数。蒸汽压力和温度：满足发电机组对蒸汽参数的要求。烟气排放浓度：反映锅炉环保性能的重要指标。

1.3 锅炉运行控制系统的组成

锅炉运行控制系统主要由以下几部分组成：传感器：用于实时监测锅炉运行过程中的各种参数，如温度、压力、流量等。执行器：根据控制系统指令，调节锅炉运行参数，如燃料供应、送风量、给水量等。控制器：根据传感器采集的参数和预设的控制策略，对执行器进行指令输出，实现锅炉运行参数的调节。人机界面：用于显示锅炉运行状态、参数和历史数据，便于操作人员进行监控和操作。通信网络：实现锅炉运行控制系统与其他系统（如发电机组、环保设备等）之间的数据交换和协调控制。

二、锅炉运行控制策略

2.1 优化燃烧控制策略

锅炉燃烧控制是火电厂运行中的关键环节，直接影响锅炉的效率和安全性。优化燃烧控制策略主要包括以下几个方面：燃料配比优化：根据燃料的化学成分和锅炉的设计要求，合理调整燃料的配比，确保燃烧充分，减少未燃烧燃料的排放。燃烧器调整：通过调整燃烧器的角度、速度等参数，使燃料在炉膛内均匀分布，提高燃烧效率。空气量控制：根据燃料的燃烧特性，精确控制空气量，确保燃料与空气充分混合，避免燃烧不完全。燃烧调整：通过调整燃烧器的火焰形状、燃烧速度等参数，使火焰稳定，减少热量损失。

2.2 蒸汽压力和温度控制策略

蒸汽压力和温度是锅炉运行的重要参数，直接影响锅炉的安全性和发电效率。控制策略如下：压力控制：通过调整给水量、燃烧量等参数，使锅炉压力稳定在设定范围内。温度控制：通过调整燃烧器、给水温度等参数，使锅炉出口蒸汽温度稳定在设定范围内。过热器控制：通过调整过热器出口蒸汽温度，确保蒸汽过热器出口温度在合理范围内。再热器控制：通过调整再热器出口蒸汽温度，确保再热器出口温度在合理范围内。

2.3 给水温度和流量控制策略

给水温度和流量是锅炉运行的重要参数，直接影响锅炉的效率和安全性。控制策略如下：温度控制：通过调整给水温度，使锅炉给水温度稳定在设定范围内。流量控制：通过调整给水泵的转速，使锅炉给水流量稳定在设定范围内。给水质量控制：确保给水质量符合锅炉运行要求，避免水质问题对锅炉造成损害。给水压力控制：通过调整给水泵的出口压力，使锅炉给水压力稳定在设定范围内。

2.4 空气流量和氧气浓度控制策略

空气流量和氧气浓度是锅炉燃烧的重要参数，直接影响锅炉的燃烧效率和排放。控制策略如下：空气流量控制：通过调整送风机、引风机等设备的转速，使空气流量稳定在设定范围内。氧气浓度控制：通过调整燃烧器、空气分配器等设备，使氧气浓度稳定在合理范围内。燃烧调整：通过调整燃烧器、空气分配器等设备，使燃烧充分，减少未燃烧燃料的排放。排放控制：通过调整燃烧器、空气分配器等设备，使排放物符合环保要求。

三、锅炉故障预防方法

3.1 故障诊断技术

锅炉故障诊断技术是预防锅炉故障的关键环节。主要包括以下几种：振动分析：通过监测锅炉及其附属设备的振动情况，分析振动频率、振幅等参数，判断设备是否存在异常。热像分析：利用红外热像仪对锅炉进行扫描，通过分析锅炉表面温度分布，发现局部过热、泄漏等问题。声发射技术：通过监测锅炉内部声发射信号，判断锅炉内部是否存在裂纹、疲劳等缺陷。油液分析：对锅炉润滑油进行定期分析，检测油液中的金属磨损颗粒，判断设备磨损情况。在线监测技术：利用传感器实时监测锅炉运行参数，如压力、温度、流量等，及时发现异常。

3.2 预防性维护策略

预防性维护策略是锅炉故障预防的重要手段，主要包括以下内容：定期检查：对锅炉及其附属设备进行定期检查，确保设备正常运行。清洁保养：定期对锅炉进行清洁保养，防止积灰、结垢等影响锅炉运行。润滑保养：定期更换润滑油，确保设备润滑良好。紧固检查：定期检查设备紧固情况，防止因松动导致的故障。

设备更新：根据设备运行情况，及时更新老旧设备，提高锅炉运行效率。

3.3 故障预警系统

故障预警系统是锅炉故障预防的重要手段，主要包括以下功能：实时监测：实时监测锅炉运行参数，及时发现异常。数据分析：对监测数据进行分析，预测设备故障风险。预警提示：当设备出现故障风险时，及时发出预警提示，提醒操作人员采取相应措施。故障诊断：根据预警信息，进行故障诊断，为故障处理提供依据。

3.4 故障处理流程

锅炉故障处理流程主要包括以下步骤：故障报告：发现故障后，及时向上级报告，并详细描述故障现象。故障分析：对故障原因进行分析，确定故障类型。故障处理：根据故障原因，采取相应措施进行处理。故障验证：处理完成后，对设备进行验证，确保故障已排除。故障总结：对故障原因、处理过程进行总结，为今后类似故障的处理提供参考。

结语

火电厂锅炉运行控制与故障预防是一项系统工程，需要从多个方面入手，综合施策。只有不断优化运行控制，加强故障预防，才能确保火电厂锅炉安全、稳定、高效地运行，为我国电力事业的发展提供有力保障。

参考文献

[1]李明兴.关于火电厂锅炉运行控制与故障预防研究[J].建材与装饰,2018(52):186-187.

[2]敖选志.浅谈火电厂锅炉运行控制与故障预防[J].民营科技,2018(07):26.

[3]芦军.火电厂锅炉运行控制与故障预防[J].低碳世界,2017(28):26-27.

[4]邬文彬.浅谈火电厂锅炉运行控制与故障预防[J].技术与市场,2017,24(06):232+234.

[5]吴钊.火电厂锅炉运行控制与故障预防措施研究[J].中国高新区,2017(11):97.