火力发电厂锅炉运行优化分析 张禹

发表时间:2020/1/16   来源:《基层建设》2019年第28期   作者:张禹
[导读] 摘要:发电装置赖以正常运转的关键动力就在于锅炉对其提供蒸汽动能。
        山西大唐国际神头发电有限责任公司  山西朔州
        摘要:发电装置赖以正常运转的关键动力就在于锅炉对其提供蒸汽动能。为此,火电厂对于内部现有的各种锅炉装置都应当逐步予以改进优化,通过优化锅炉性能的措施来保障电厂各类设施的正常运行。
        关键词:火力发电厂;锅炉运行;优化措施
        引言
        在火力发电厂中,电力生产环节中的锅炉设备承担着至关重要的作用。锅炉设备的高效运行,不仅可以提升发电效率,还可以起到降低安全隐患的重要作用。为此,在火力发电厂中,对锅炉设备进行优化调整是提升火力发电厂供电水平的重要手段。为了实现对锅炉设备调整优化方案的深入探讨,我们以600MW的燃煤锅炉为例,对其运行特点进行分析,并且探讨相应的优化措施。
        1火力发电厂现有的锅炉运行难点
        首先,锅炉本身的传热效能将会受到运行时长导致的影响。经过长期的锅炉持续运行后,较多的污垢将会沉积于锅炉内部的水冷壁管,进而阻碍了锅炉整体传热效率的优化。在情况严重时,锅炉机组还可能呈现迅速升高的煤炭消耗与电能消耗,并且造成显著降低的锅炉机组效率。另外在某些情况下,火电厂如果突然改变了原有的煤炭材料种类,那么与之有关的锅炉参数也会产生显著改变。由此可见,很多因素都可能造成锅炉本体的传热效能产生波动。
        其次,某些锅炉装置现有的运行参数未能符合标准。在目前的现状下,很多火电厂未能做到及时更新现有的电厂锅炉设施,因此造成迅速降低的锅炉装置稳定性。并且从锅炉参数设计的角度来讲,锅炉目前的各项运行参数还可能受到调峰力度以及外界负荷改变造成的显著影响。火电厂如果未能做到及时更换现有的电厂锅炉设施,或者怠于进行定期性的锅炉设施检修,那么装置运行参数将会偏离相应的锅炉安全运行指标。
        第三,频繁改变的锅炉煤质状态。从现状来看,火电厂现有的某些锅炉设施之所以很难达到最基本的经济指标以及安全运行指标,其中关键根源就在于较大的煤种偏差影响。火电厂对于现有的燃煤种类如果不断进行更改,则会造成电厂锅炉具有较差的燃烧适应性。某些电厂锅炉由于受到劣质燃煤给其带来的影响,则会呈现迅速升高的设备磨损率以及煤炭燃尽率。并且,运用劣质煤炭还会造成相对较大的烟气与炉渣处理难度,以至于整个锅炉机组无法保证最基本的运行稳定,或者出现较高的机组耗能现象。
        2火力发电厂锅炉运行优化措施
        2.1循环流化床的锅炉运行优化措施
        (1)燃煤运行优化措施。锅炉运行的过程中,离不开煤炭资源的有效支持煤炭资源的质量对锅炉运行的总体效率具有直接影响。为此,要想提升锅炉运行的可靠性与安全性,还需要从控制煤炭资源的质量方面入手,使其粒径与燃烧质量同锅炉运行的需求相符,在燃烧过程中所释放的能量能够满足火力发电厂的产电需求。尤其是对于循环流化床的锅炉设备来说,对煤炭原料粒径规格提出了较高的要求,只有保证煤炭原料的粒径符合最初的设计需求,才能确保循环流化床锅炉的供热效率,进而保证火力发电厂的供电水平。(2)调整风量。对于火电厂的循环流化床锅炉设备来说,锅炉燃烧的过程就是锅炉内部的氧气组分与煤炭原料进行融合燃烧的过程。然而,锅炉内的风量便是提供氧气组分的重要环节。要想保证锅炉内部煤炭原料的充分燃烧,就需要对锅炉内部的风量实行有效控制。风量控制措施为,对锅炉中的风量大小进行实时监测,使其与煤炭原料而形成有效的配比,进而保证锅炉内煤炭的燃烧效率,从而提升锅炉运行质量。
        2.2粉煤锅炉的运行优化措施
        (1)由于粉煤锅炉运行的过程中,很容易形成煤灰原料质量下降的问题,对锅炉内煤炭的燃烧率带来一定影响,从而导致火电厂产电效率降低的现象。针对此类问题,可以采取原煤掺烧的方式,来平衡锅炉内的煤炭质量,从而保证锅炉运行的安全性与可靠性。除此之外,还可以通过风量调节来提升锅炉内煤碳的燃烧率,使其释放出大量的热能,为火电厂的电力生产作业提供有效的能源供应,进而保证火力发电厂的生产效率。(2)对于粉煤锅炉设备来说,燃烧炉内的粉煤质量以及烟气成分是判定粉煤锅炉运行参数的重要参考。

实际进行生产的过程中,需要先对锅炉的运行状态进行全面分析,并且对气体成分进行有效研究,实现对锅炉内煤碳原料质量的有效平衡,进而保证粉煤锅炉的安全高效运行。(3)对粉煤锅炉设备的炉内负荷进行有效调整。实际操作调整炉内负荷时,需要对于调整的速度进行有效控制,且调解操作需要严格按照规范操作方式执行,使粉煤锅炉设备运行状态具有一定的可靠性与安全性。通过有效的负荷调整能够保证锅炉内煤碳原料的燃烧效率,从而为火电厂的生产作业质量提供保障。主要操作方式为,在执行降低炉内负荷操作时,先将炉膛内的粉煤炭原料减少,之后降低锅炉内的供风装置风量。在进行提升炉内负荷操作时,需要先将炉内的供风装置风量增大。同时,向炉内增加煤炭原料,从而保证粉煤锅炉设备的安全稳定运行。
        2.3关于优化锅炉设备本体
        近些年以来,很多电厂锅炉逐渐增大了异常运行的概率,其中根源就在于较长的锅炉投产年限。在现有的锅炉异常现象中,较为典型的就是磨煤机出现卡涩、过热器脱落氧化皮、较高的脱硫风机能耗以及其他运行故障。经过全方位的燃烧技术转型与技术优化后,锅炉本体设备将会达到更好的运行性能指标。因此可见,全面改造锅炉本体设备的举措具有显著的必要性。火力发电厂具体在改造现有的锅炉设备时,关键措施在于同步控制锅炉系统目前的耗电量以及系统运行阻力,确保实现显著降低的系统耗电比例,提升锅炉装置现有的系统阻力。并且针对挡板频繁出现卡涩的情况来讲,重点应当关注优化现有的磨煤机系统,以便于灵活调节分离器。此外,改造锅炉本体设备还应当体现在控制煤粉细度、控制氧化皮脱落以及延长设备固有的运行年限等。
        2.4对再热器减温水量进行合理控制
        在锅炉的运行过程中,由于燃烧、逻辑等原因造成再热减温水量大。再热器加热过程中会产生一定的蒸汽,其蒸汽会流入汽轮机内形成压缸做功,但是与高压蒸汽流入高压缸所形成的做功相比较,在效率方便相对较低。为了让机组的热效率得到提高,其主要方式为降低排气压力、提高初压、初温等。应该尽量保证用高温高压的蒸汽去多做功。在进行再热器温度的调整设计方面,可以采用烟气挡板完成调整,通过烟气再循环过程中所产生的烟气量大小对再热器温度进行调整。实际的运行过程中,较多情况下都会采取再热器减温水喷水的方式完成调整,对再热器减温水进行喷射可以说是对其蒸汽量的增加,通过低压蒸汽所产生的一部分增加顶替高压蒸汽,从而满足机组负荷所需,同时让其热经济性得到控制。所以,其调整过程中应控制喷水量,让再热器温度得到保证,不仅如此,还可以对其受热面进行调整,以此提高机组经济性。
        2.5加强蒸汽冷凝水的回收再利用
        在火力发电过程中,蒸汽凝结水的回收主要有两种方式,即开式循环和闭式循环,前者的主要特点是凝结水管道段在输送使用过程中一直是敞开的,因此在实际运行过程中更为方便,不涉及运行复杂,总投资少,但其存在一定的缺点,最明显的是凝结水的能量较小,对于后者,它主要采用注入技术解决了凝结水泵高温气体腐蚀的问题,这样,凝结水中的大部分热量就可以循环利用。相比之下,闭式循环的运行更为复杂,但其能源利用率更高,因此在火力发电中,非常值得推广。
        2.6关于优化锅炉的热损耗
        锅炉燃烧过程如果伴有较高比例的热量损耗,则会造成偏高的锅炉能量消耗,甚至还可能引发锅炉燃烧污染。在此前提下,作为现阶段的火电厂尤其需要运用科学手段来优化锅炉装置现有的各项热损指标,如此才能保证稳定并且安全的锅炉运行效果。反之,锅炉热损指标如果无法得到及时的降低,那么火力发电厂对此将会投入较多的资金成本。并且,过高的锅炉热损还会造成超标的火电厂污染,对于此种现状亟待予以优化改进。
        具体在优化各项相应的锅炉热损指标时,技术人员需要做到全面着眼于送风量、煤粉细度、锅炉排烟损耗及其他相关指标。这是由于,锅炉燃烧效率较大程度上决定于排烟损失。
        结束语
        需要针对锅炉设备运行的优化措施展开探讨,使其运行质量与运行效率得到进一步提升,为火力发电厂提供有效的能源供应,进而提升生产效率,使火力发电厂的经济效益得到有效保障。
        参考文献:
        [1]李辉.火力发电厂锅炉运行控制的节能对策[J].现代工业经济和信息化,2019,9(05):47-48.
        [2]王聪.火力发电厂锅炉运行调整与优化分析[J].山东工业技术,2019(16):173.
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