《火力发电厂锅炉运行优化策略的相关研究》

发表时间:2020/7/30   来源:《当代电力文化》2020年第5期   作者:马旭阳
[导读] 由于目前我国大多数的发电厂主要以火力为主,所以对能源资源的消耗居
        摘要:由于目前我国大多数的发电厂主要以火力为主,所以对能源资源的消耗居高不下。为了能够深入的贯彻节能减排的理念,必须要对火力发电厂的电能生产进行积极的改造。锅炉作为火力发电厂电力生产最主要的部分,必须要对整个锅炉的运行进行全面的优化,定期排查锅炉潜在的故障隐患,减少锅炉能源资源的消耗,提高火电厂的综合运行效率,保证火力发电厂的经济效益和社会效益得到全面提升。
关键词:火力发电厂;锅炉设备;优化策略
一、锅炉运行分析
        1.1锅炉运行的原则
        众所周知,锅炉运行状态是否稳定,主要以水质为衡量标准,所以要严格控制锅炉中的水质。只有水质符合相关标准要求,才可以使锅炉处于良好的运行状态。如果锅炉中的水质中出现大量杂质,且不对其做任何处理,久而久之,就会在锅炉中形成水垢,影响锅炉的传热效率,从而降低运行质量,产生资源浪费。严重情况下,则会对锅炉的内部管壁造成损坏,基于此,相关工作人员要把握好对水质的检验。锅炉在运行的过程中,通过对锅炉运行标准来控制其运行情况,在水质方面,按照相关标准选择锅炉用水,并做好水质的过滤工作,严格控制水中杂质含量的控制,降低杂质的含量。此外,还要定期对锅炉设备进行定期排污,采取有效措施清理设备中的污垢。适当地调整锅炉中气泡水,防止在锅炉运行过程中水位突然发生变化,对锅炉的蒸汽生产产生极大地不利影响。同时,对锅炉的运行负荷状态进行监督及控制,防止运行负荷高于相关负荷标准,从而影响锅炉的运行效率。
        1.2锅炉安全运行应当遵守的原则
        锅炉只有做到安全运行,才能节约资源,防止重大安全事故的发生,以免对相应的工作人员造成生命财产安全的隐患。因此,锅炉在运行的过程中,要遵守相应的原则和规范,严格按照相应的安全运行守则进行工作,监督控制锅炉的运行方式以及运行质量,为锅炉的安全运行以及安全生产提供基础条件。锅炉在运行时要遵守的主要原则就是及时性。锅炉在运行的过程中,如果发现运行故障,相关人员要及时提出解决方案,根据实际情况采取有效措施进行解决,保障故障问题在最短的时间内得到有效解决,降低锅炉故障的危害性。同时,锅炉安全运行还要遵守分散性。在锅炉运行出现故障时,首先要确保工作人员的生命财产安全,在此基础上,找出锅炉故障位置,将其注意到其他不影响锅炉运行的部位上,在最大程度上减少锅炉安全运行的损失和威胁。
二、影响火力发电厂锅炉运行的相关因素
        2.1火电厂锅炉运行优化的意义
        火电厂运行中锅炉是三大主机之一,也是进行燃料燃烧和能量转换的主要部分,具有较大的节能减排空间和潜力。在锅炉燃烧过程中需要定期对其燃烧和配风参数进行调整来满足锅炉燃烧方式的参数要求才能确保火电厂锅炉燃烧的高效性。但是目前我国火电厂锅炉燃烧的效率与国际先进水平还存在一定的差距,这就需要以提高锅炉的燃烧效率为目的,首先需要对锅炉的燃烧效能进行优化,对锅炉内的汽压和汽温起到稳定作用来保证锅炉燃烧之后具有足够的热量并且避免对燃烧器以及过热器的损坏。然后是根据锅炉的燃烧要求来进行发电机以及其他辅助设备的型号选择,并在满足性能的基础上尽量降低对环境的污染,即减少环境污染物质的排放。这就需要不断引入先进的锅炉燃烧技术对其燃烧过程进行优化,推动火电厂可持续发展战略的实施。
        2.2火电厂锅炉运行的影响因素
        根据火电厂锅炉运行的原理来对影响其运行的因素进行分析,首先是锅炉运行的蒸汽参数。这是火电厂发电过程中锅炉运行时的重要运行参数,这主要是由于锅炉是进行燃料燃烧并向发电机组提供稳定动能的重要组成部分,而蒸汽参数的高低则是代表其运行稳定性和性能的重要指标,想要维持发电机组的稳定运行,首先就需要确保锅炉运行蒸汽参数的稳定性,并且能够根据煤炭质量以及负荷等因素来对煤耗量的高低进行确定。二是锅炉运行中的热损问题。根据锅炉的运行原理可知,推动汽轮机运转的主要动力就是蒸汽动能,而蒸汽动能则主要是来自燃料燃烧所产生的热量。但是在将产生的热量向动能转换的过程中会不可避免造成热量的损失,从而降低其能量的转换率,其中最主要的因素就是排烟因素,排除的烟气会带走较多的热量,是造成热损问题的主要因素。


三、火力发电厂锅炉运行存在的问题
        3.1锅炉的效率
        锅炉在运行过程中由于排烟、未完全燃烧、灰渣、散热、给水品质和蒸汽品质等问题的存在,降低了锅炉的换热效率。在锅炉运行中提高给水品质,降低排烟温度,减少飞灰可燃物,控制蒸汽压力和温度成为了提高锅炉效率的重中之重。
        3.2锅炉辅机的耗电率
        锅炉作为火电厂三大主机之一,拥有众多的辅机,其中一次风机、送风机、引风机、磨煤机等均为耗电大户。在保证锅炉安全运行的情况下,合理调整锅炉运行方式,降低锅炉辅机的耗电率,是降低厂用电率和降低供电标煤耗的重要手段之一。
        3.3环保指标的控制
        锅炉燃烧产生的烟气中包含大量的二氧化硫、氮氧化物和烟尘。减少环保参数的生成量,不但能将这些参数的排放量合理的控制在规定的范围内,还能有效减少环保设备的能耗以及环保原料的消耗,降低环保成本。
四、火力发电厂锅炉运行优化策略
        4.1对风煤比例进行调节
        对风煤比例进行调节,确保锅炉燃烧最基本的条件满足正常燃烧的要求,技术人员通过试验燃烧的方式来对锅炉进行优化设计,其中不仅要对锅炉的内部参数进行分析并且需要通过计算机软件对其内部的曲线运行方式进行观察和研究,然后最终确定最佳的燃烧方式。此种方法在应用过程中需要消耗大量的人力、物力和财力,通常在对火电厂的老旧机组进行改变以及新机组还没有应用之前采用,通过此方法可以选择适合自身的燃烧运行方式,对于其他火电厂的发电效率并降低燃烧过程中对环境的污染具有重要作用。
        4.2建模分析的锅炉运行优化策略
        此方法在目前的火电厂中应用比较广泛,就是通过建模分析的方法对锅炉的燃烧效率进行分析和研究。但是在目前此方法的应用中可以看出,此方法不仅需要消耗大量的人力和财力,而且具有较高的技术难度,需要对锅炉燃烧的机理进行明确之后才能针对其工作原理进行建模,然后才能进行后续的建模分析和研究工作的开展。但是目前火电厂对锅炉燃烧机理的研究以及建模优化燃烧技术的应用还存在诸多不足,需要深入研究并且在离线分析和仿真研究上进行应用来提高锅炉燃烧的效率。
        4.3从设计角度对锅炉进行改造
        此方法就是根据锅炉内部构造并且在实际运行中不断发现问题且在原有的基础上进行改正和改进的优化技术。在对锅炉内部构造进行仔细分析之后发现锅炉燃烧中存在的问题,然后在对问题进行解决时对燃烧设备进行改造和优化来提高锅炉的燃烧效率。这就对优化方案提出了较高的要求,不仅需要实现锅炉燃烧效率的提高,而且需要确保其稳定燃烧,因此需要对燃烧过程中不同燃烧以及制粉系统对锅炉燃烧效率和稳定性的影响进行分析和考虑,并且采用科学合理的技术对传统的锅炉燃烧技术进行改进。
结语:
        火力发电是我国现阶段电能产生的主要方式,本文对火力发电厂锅炉运行过程中存在的问题进行分析,明确了对锅炉、汽轮机的优化运行对于提高整体发电厂的工作效率的重要意义。在优化策略部分通过对蒸汽参数的稳定、减少锅炉运行的热损耗、提高汽轮机工作效率三个方面进行论述,进而不断提高火力发电厂运行的安全性与经济性,推动火力发电厂的高效正常运行。
参考文献:
        [1]胡国梁.广州珠江发电厂锅炉运行方式的优化调整[J].广东电力,2017.
        [2]韩志强.DG75/3.82-2循环流化床锅炉运行调整[J].科技专论,2017.
        [3]张立宏.浅析火力发电厂锅炉运行优化策略[J].大科技,2016(4).
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