浅谈电厂锅炉热效率提升及运行维护

发表时间:2020/9/27   来源:《中国电业》2020年5月14期   作者:李双江
[导读] 锅炉是火力发电中的关键性设备,其运行热效率会受到煤质、热量损失的影响

           李双江
           国家能源集团华北电力有限公司廊坊热电厂,河北 廊坊 065000

           【摘要】锅炉是火力发电中的关键性设备,其运行热效率会受到煤质、热量损失的影响,为了提升锅炉热效率,应优先高品质煤炭,定期清洁锅炉受热面,加强对于锅炉的维护管理,定期进行运行检测,定期展开维护保养。
           【关键词】电厂锅炉;热效率;提升;运行维护

           随着社会的发展,工业生产及居民日常生活对于电力能源这种清洁型能源的需求量越来越大,为了满足区域供电需求,保证供电稳定性,电力生产企业必须强化生产管控,明确影响到电力生产效益及稳定性的要素,落实相关管理措施。火电厂是电力生产的主要场所,锅炉是火力发电的关键设备,是电力生产管控的主要对象,在锅炉运行过程中,其热效率会受到各类外界因素的影响,明确其影响因素,提出对症策略,能够有效提升锅炉运行的热效率,加强对于电厂锅炉的运行维护管理,确保设备安全稳定运行,从而保障电力供应的安全性和稳定性,为工业生产及居民生活输送足够的能源。

1.电厂锅炉热效率的影响因素分析
1.1煤质因素
           煤炭是电厂锅炉主要使用的燃料,煤炭品质,包括煤炭的水分含量、含灰量、挥发分含量、硫分和氮分含量,决定了锅炉运行的热效率。挥发分含量高的煤炭,品质越好,煤炭颗粒之间存在大量孔隙,与空气接触面积大,能够更快更充分地燃烧,提升锅炉的燃烧效率,降低锅炉内飞灰可燃物的含量,减少排烟热损失。在选购煤炭时,电厂应该综合考虑煤炭收到基水分、收到基灰分、可磨性系数、干燥基全硫指标等,作出合理选择,从而提升锅炉热效率。
1.2热量损失因素
           电厂锅炉运行过程中,煤炭燃烧产生的热量并不会完全被利用受到不完全燃烧、燃烧散热、排烟及排渣等因素的影响,存在较大的热损失,导致能源浪费。在煤炭中,除了可燃成分外,还有不可燃烧的灰分,煤炭燃烧时灰分会吸收一部分热量,引起热损失。

2.电厂锅炉热效率的提升策略分析
2.1优选高品质煤炭
           对于煤质来说,其质量的高低在很大程度上决定了电厂锅炉运行的热效率。需选取高纯度及高品质的煤炭,使锅炉运行的节能效果、环保效果得到有效提升,进而保证锅炉运行的经济性。值得注意的是,选购环节是煤炭品质把控的关键环节,电厂应该正确认识到煤炭品质对于锅炉热效率的影响,严格把控煤炭品质,对比不同地区不同供应厂家不同类型的煤炭品质,科学实验测取煤炭水分含量、含灰量、挥发分含量、硫分和氮分含量、可磨性系数等参数,综合购买成本,选择性价比较高的优质煤炭。同时,煤炭燃烧前需经过磨煤机处理,处理后煤粉的细度,直接影响到其是否能够充分燃烧,电厂应根据实际情况,选择合适的磨煤机,严格控制打磨标准,增加煤粉与空气的接触面积,确保其充分燃烧,避免资源浪费,同时避免煤粉不充分燃烧导致二氧化硫和氮化物等污染物排放量增加的情况。


2.2定期清洁锅炉受热面
           锅炉受热面的清洁度,直接影响到其受热质量与效率、电厂锅炉运行过程中,煤炭燃烧会产生大量烟气,煤灰、煤渣会累积在受热面上,影响到其受热过程,热量从锅炉内部向外传递的过程受阻,热效率降低。为了提升电厂锅炉热效率,应定期清洁锅炉受热面,清除上面积累的煤灰、煤渣。同时,采取科学合理的措施,避免受热面污垢的累积,比如说调整进风与进粉方案,严格控制进风量、进风效率、炉内温度等参数,确保锅炉受热面均匀受热,如若发现受热面上累积煤灰等,及时处理。
2.3控制好风量的大小
           风量是一个对于电厂锅炉热效率有着较大影响的因素,因为风量决定了锅炉内的烟气量,决定了内部通风条件是否良好,根据煤炭燃烧需求,控制好风量,创造良好的燃烧条件,能够令煤炭更为充分地燃烧,从而提升其热转换率。在控制风量时,可根据需求计算好相应的进风速率、进风量,确保锅炉内部通风条件达到最佳状态,若锅炉进风量超标或漏风,会使得内部排烟压力增加,煤炭由于条件不佳无法充分燃烧,热效率降低。与此同时,工作人员应严格将二次风向与锅炉炉膛内的气压差值控制在 600至800 Pa 区间,这样能够延长一次风、二次风的混合时间,在水冷壁上形成必需的保护层。

3.电厂锅炉的运行维护措施分析
3.1定期进行运行检测
           锅炉属于特种设备,投入使用后,需要接受严格的外部监测与内部监测。按照《锅炉外部检验工作细则》的要求,特种设备检测中心会定期对锅炉进行全面检测,观察锅炉是否处于正常且稳定的运行状态,根据各项参数确定锅炉可运行年限,督促电厂按照要求展开运行维护。同时,电厂应该提升安全生产意识,积极配合特种设备诶检测中心的工作,在接受外部检测的同时,定期进行内部检测,锅炉编号,根据运行时间、运行环境、实际参数,设定检修方案,定期检测维修,如若发生故障,停止运行,维修好后再投入使用。在检修过程中,工作人员应重点检查水位调节器是否正常运行,观察锅炉受热面清洁度是否达标,检查燃烧器控制系统是否正常运行,检查安全阀门是否正常工作,如有异常及时维修。
3.2定期展开维护保养
           电厂锅炉运行环境相较恶劣,内部压力大,烟气中含有硫化物等腐蚀性物质,炉膛内部累积大量水垢受热不均匀,都会增加设备故障风险,要想延长锅炉的使用寿命,应定期展开维护保养,确保设备的高性能、稳定运行。在维护管理工作中,工作人员应定期清理锅炉外部及内壁的污渍,比如说铁锈、煤灰、煤渣、水垢、腐蚀性物质等,将工作内容记录在锅炉维护管理手册上。电厂锅炉长期运行,会增加故障的风险,应定期更换,对设备进行保养后,再投入使用。为了提升电厂锅炉运行的热效率,应该提升给水品质,将水的PH值控制在9至11之间,PH值不够高的话,可以在水中加入适量烧碱或纯碱,以防酸性水腐蚀锅炉管,降低水中的离子量,以防水中离子在高温条件下与其他物质结合生成水垢,累积在锅炉内壁上[1]。

4.结语
           综上所述,火力发电是一种较为传统的电力能源生产方式,同时也是我国主要的能源产出形式,其技术要求高,各类设备协同运行,方可保障整个生产系统的平稳运行,保障供电质量。并且,作为一类能量转换设备,锅炉主要在燃油、燃煤的作用上,使热能产生,对水加热成热水或者蒸汽,进一步为火力发电提供充足的热能、机械能,或者电能。此外,锅炉的运行直接影响到电力生产的安全性、经济性与生态性,提升其热效率,确保燃料的充分燃烧,能够保证热能供应,减少污染物质的排放,实现电力生产节能降耗、生态环保的目标。
【参考文献】
[1]张宗振,李德波,李新虎,冯永新,周杰联,陈拓,钟俊,廖宏楷.污泥掺烧对燃煤机组锅炉效率及环保系统的影响[J].浙江电力,2020,39(07):93-101.
[2]郭海生,李伟统,车沛华.电厂锅炉热效率提升及运行维护[J].科技创新与应用,2019(35):187-188.
[3]杨路伟.电厂锅炉热效率提升与运行维护研究[J].资源节约与环保,2019(08):4.
[4]樊学红.燃烧调整对NO_x排放及锅炉效率的影响[J].城市建设理论研究(电子版),2018(12):59.
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