马旭涛
神华新疆化工有限公司 新疆乌鲁木齐 831400
摘要：近几年的锅炉生产运行中围绕节能降耗目标，各种运行调整与探索取得了較好的经济效益。尤其是在锅炉燃烧调整方面做了大量工作，将锅炉燃用煤种热值上调，采取措施使锅炉对煤种的适应性大大增强，为锅炉经济性运行打下良好基础。
关键词：锅炉；运行调整；经济性
引言
为了在市场中有竞争优势，有必要对影响锅炉效率的因素进行分析，找出有效的运行方式，以提高锅炉效率，达到节能增效的目的。影响锅炉效率的因素有两方面：一方面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。先从蒸汽初参数分析。
1、主蒸汽压力的监视
过热蒸汽压力是蒸汽质量的重要指标。在锅炉运行中，必须监视和控制这一指标，使其在规定范围内。如果汽压波动过大，则会直接影响到锅炉和汽机的安全与经济运行。汽压降低，会减少蒸汽在汽轮机中膨胀做功的焓降，使汽耗增大。如果汽压降低额定值的5%，汽轮机汽耗量增加约1%。
2、主蒸汽温度的监视
蒸汽温度也是锅炉运行中必须监视和控制的主要参数之一。影响过热汽温变化的主要因素有烟气侧和蒸汽侧两个方面。
2.1 烟气侧的影响
2.1.1 燃料量及炉膛出口处烟温变化的影响
燃料的增加可以让炉膛的温度增加，过热的传感温度和传热系数都会有所增加，这会导致热量的进一步增加。温度过高对于炉膛来说出口的烟温度更高，也可以让气温更加增高。二对于燃煤挥发分含量降低、灰份含量增高、煤粉过粗、炉膛结渣、炉膛负压增大等均会使炉膛出口处烟温升高，汽温上升；反之，将使炉膛出口烟温降低，汽温下降。
2.1.2 燃煤水分变化的影响
燃煤的水分在增加的同时，会减少煤的发热量也相应减少，为了保证锅炉的蒸发量保持不变的情况下，需要增加一定的燃煤量。对于锅炉内部的水分蒸发而导致的传热系数增大的可以促使烟气量的进一步产生。从另一个方面来说，燃料量的增加可以弥补水分热量和发热的影响。对于烟气量的增加让炉膛的温度迅速升高。当温度升高到一定程度时候燃煤的水分会进一步减少，也就保证了温度可以下降。
2.1.3 风量变化的影响
送风量的大小和是否漏风都会对炉内的温度系数产生影响，如果是低温的空气那么炉膛的温度会随之下降，但是炉内的辐射传热强度会有所减少，如果控制量的增加也会加大烟气量，传热的系数还会进一步增大。所以，一般风量在增加的时候辐射过热器就会将气温调整下降，但是对于过流器来说气温还是会有所升高。
2.1.4 燃烧器运行方式及配风的影响
燃烧器在进行上下排运行的时候，可以让炉膛内的火焰下移，让气温有所下降。反观，如果气温上升在直流燃烧器当中送风量保持基本不变或者微小变化的时候，也会让火焰点下移。
2.1.5 给水温度变化的影响
水温降低的同时从给水加热到一定温度包括蒸汽需要的热量都可以对燃料燃烧更加充分。如果不增加燃料的情况下，蒸发量将会有所降低。所以为了保持蒸发量维持在一定的定量，需要增加一定的燃料量，这也会让过热器烟气的传递热量增加。温度还会持续升高。
2.1.6 受热面清洁程度的影响
当过热器前受热面结渣或积灰时，将使过热器的传热温差增大，汽温升高。当过热器本身被灰污时，将使过热器的传热系数减小，汽温下降。
3、影响排烟热损失的因素
3.1 影响排烟热损失的主要因素是排烟温度和排烟量
一般来说，排烟温度每上升10 ℃，则排烟热损失增加0.6%～1%。排烟量要由过剩空气系数和燃料中的水分来决定，而燃料中的水分则由入炉煤成分来决定。影响排烟温度和排烟量的主要因素有漏风、受热面积灰和结渣、环境温度和入炉煤的成分。
3.2 影响未完全燃烧热损失的因素
3.2.1 煤质
燃料中挥发成分含量较高时，煤粉着火容易，同时燃烧过程稳定，未完全燃烧热损失也较小。如果燃料中灰分含量较高时，则燃烧稳定性差，而且由于灰分的隔绝作用，煤的燃尽性能较差。水分对燃烧的影响主要是使燃烧着火困难，并降低燃烧区的温度，使煤粉燃尽变得困难。
3.2.2 煤粉细度
煤粉越细，表面积越大，越容易着火，同时所需燃烧时间越短，燃烧越完全。但煤粉过细会使制粉电耗增加，降低锅炉效率。
3.2.3 风量
炉膛过剩空气系数过小，会使燃料燃烧不完全，而且由于烟气中未完全燃烧物的存在，给锅炉运行带来二次燃烧的威胁；炉膛过剩空气系数过大，则排烟热损失也大，达不到经济运行的效果。
3.2.4 氧量
锅炉运行氧量直接影响锅炉的经济性。在不同的运行负荷下氧量过大，导致排烟热损失和风机电耗增加；反之，虽然使得风机电耗下降，但飞灰可燃物增加，未完全燃烧热损失增加。
3.2.5 燃烧过程
缩短煤粉着火时间。同时，延长煤粉在炉膛中燃烧停留时间，使碳粒尽可能完全燃烧，将会降低煤粉的未完全燃烧热损失，提高锅炉效率。
4火力发电厂中锅炉运行现状
4.1锅炉的蒸汽参数
锅炉是火力发电生的主要参与设备，锅炉不仅可以为发电机增加动力，还能完善火力发电机的辅助作用，所以，锅炉的稳定运行对于火力发电过程具有极其重要的意义，而蒸汽机的参数体现了锅炉的运行状况，因此锅炉蒸汽的参数直接决定了火力发电的效率，只有保障锅炉蒸汽的参数稳定的平衡才能保持火力发电的平稳运行[6]。由此可知，锅炉蒸汽参数的稳定可以提前根据锅炉中燃烧煤炭的质量和发电设备的负荷来决定煤炭消耗速度。
4.2锅炉运行中热损耗问题
在火力发电过程中，发电的能源是来自煤炭燃烧产生的机械能并最终转换成电能，但是煤炭在燃烧过程中会产生大量的热量，这些能量大部分会借助锅炉来加热从而产生蒸汽，但是其中也有一部分的热量被间接的浪费掉，继而出现了锅炉运行中的热消耗的问题，这也是现有火力发电中锅炉优化的重点难题之一。
5优化火力发电厂中锅炉的对策
火力发电工程中会出现各种各样的问题，这些问题大大降低了火力发电的效率和发电量，如何不进行相关的优化，会造成大量的能源消耗问题，其中锅炉是火力发电优化中的主要对象，因此在火力发电中要重点优化锅炉机组，包含锅炉的蒸汽参数问题以及热耗损问题等。
5.1锅炉蒸汽参数优化
如何保证火力发电中的蒸汽参数的平衡稳定，从而保证锅炉的运行稳定是锅炉优化的主要考虑对象之一，在火力发电中会有专人记录锅炉中的蒸汽参数的变换，其中还包括现有的多种保障设备，其中就有保热自动装置，在火力发电中，锅炉蒸汽参数的变换是依据锅炉中的蒸汽温度的变换而进行改变的，锅炉中的蒸汽温度是由煤炭的消耗量而决定，相关调查数据表明，如果煤炭的消耗量每减少1克，锅炉中的蒸汽参数会增加10-13℃。所以火力发电中需要保障蒸汽设备的保热作用具有一定的成效，这样才能维持锅炉中的蒸汽参数始终处于正常值，从而实现节能目标。
5.2针对锅炉热损耗进行优化
在火力發电项目中出现的最大能源浪费就是煤炭资源的燃烧不充分和煤炭燃烧的热量利用率不完全，从而造成火力发电中的锅炉热损耗比率持续增加，所以在火力发电首先要优化煤炭资源的质量，选择更为高效的煤炭燃烧方式，具体的来说，对于燃烧煤炭进行不同质量配比，选择最优的混合煤炭的配比，另外为了燃烧的更加充分，对于煤炭的煤粉的直径有一定的要求，并不是越小的越好，要结合相关的热学燃烧试验选择最佳直径范围的煤粉进行燃烧。此外针对锅炉的排烟问题也是增加锅炉热耗损的主要原因，所以也要进行相关的技术优化，首先要完成环保任务，不能增加环境的负担，进行匀速排烟，尽可能减少惯性排烟对锅炉气压的影响。
5.3飞灰碳含量控制
火力发电厂锅炉运行优化的首要措施就是飞灰碳含量的控制，首先从锅炉设备运行问题出发，分析造成飞灰碳量的设备设计原因，对现有的锅炉设备结构进行优化，优化整体煤炭燃烧与转化过程，科学合理提升煤炭本身的利用率;其次，对于中小型火力发电厂来说，若是无足够能力进行锅炉设备优化，则可以采用额外安装助燃设备或者单独优化助燃环节，使得煤炭实现在燃烧过程中充分燃烧，煤炭飞灰碳量自然就下降，运行效率和质量水平有效提升;最后，对所采用的煤炭进行质量优化，通过额外混合一种或者两种飞灰率低的煤炭，来有效降低煤炭燃烧产生的飞灰碳量，飞灰碳量降低锅炉内部空气体积就会增加，从而空气与煤炭接触面积便会增加，有效提升锅炉煤炭燃烧利用率，增加火力发电厂的经济效益水平。
5.4优化运行环境条件
在一定范围内，排烟温度与锅炉运行效率成正比，但若是温度过高，不仅会造成锅炉生产效率与质量同时下降，且还会在锅炉受热面处形成一定数量结渣，影响锅炉设备的正常运行，则需要工作人员优化锅炉设备运行环境条件，控制排烟温度和浓度处于稳定状态，既不会造成锅炉尾部受热不平衡，不会在受热面大量积累结渣，提升锅炉的运行效率;再者，火力发电厂内部还应建立起相应的设备监控体系，通过引入现代化设备与自动化体系，严控锅炉运行设备环境，实时检测锅炉等多个重要运行设备的运行情况和参数数值变化，再由总控制系统进行设备运行分析，小运行问题总系统便会直接通过自动化系统进行调整，而大问题则及时向工作人员进行提示，实现在短时间内控制问题影响与破坏范围，减少对火力发电厂锅炉正常运行的影响。
5.5降低排烟热损失
控制漏风：在运行中经常检查水封槽水位，锅炉排渣时应防止将渣斗水放干，每次吹灰后，都对看火孔和入孔門进行全面检查，关紧吹灰时吹开的看火孔，对于在运行中的制粉系统，在保证安全的情况下，尽量少用冷风，多用热风，这样可使排烟温度降低1～1.5 ℃，提高烟道入孔门和保温层的严密性，防止烟道漏风。
5.6防止空预器堵灰
防止机组启停过程中油枪雾化不好。在化学清洗空预器时，一定要彻底清洗干净并保证烘干时间足够，防止残垢沉积于受热面，严格执行空预器吹灰，在机组启停、入炉煤中灰分的质量分数较高和燃烧不好时，增加吹灰次数。对炉膛和烟道定期全面吹灰，运行数据显示，每班对炉膛和烟道进行全面吹灰，可降低排烟温度2～3 ℃。
5.7减少未完全燃烧热损失
减少未完全燃烧热损失就要合理控制氧量。及时掌握煤质和煤粉细度的变化，正常运行中，适当降低一次风压，提高一次风温，将使着火点提前，在运行中还需根据负荷的变化及时调整炉膛与风箱之间的压力差及各层二次风配比，使二次风送入时机达到最好。
5.8延长燃烧时间
在运行中可采取适当降低炉膛负压。尽量提高顶部反切二次风的比例，满负荷时全开顶部反切二次风挡板层，同时适当提高底部二次风的开度；使煤粉在炉膛中充分地燃烧，通过对制粉系统的切换，用下层煤粉代替上层煤粉，适当降低火焰中心，在保证炉膛不大量结焦的前提下适当降低燃烧器摆角。要提高锅炉运行效率，除了控制漏风、保持换热面清洁、强化燃烧外，关键是控制好锅炉运行氧量和煤粉细度，它们直接影响锅炉的运行经济与否[10]。
结束语
总之，降低锅炉煤耗对降低成本，提高效益有着举足轻重的作用。虽然造成锅炉煤耗高的因素有很多，但只要从燃煤的质量抓起，严格地按照要求控制好每一步操作，在实际运行中具体情况具体分析，采取合理恰当的措施，就可以有效地降低煤耗。
参考文献
[1]蒋庆珍.电厂锅炉常见故障分析与处理[J].石河子科技. 2012（04）.
[2]刘柱民.300MW燃煤机组印尼煤掺烧运行特性及优化[D].华南理工大学 2011.
[3]刘斌.杨宝起.试论火力发电厂机组优化运行和辅机节能改造策略[J].科技与企业，2013，04：250.
[4]于洁.浅谈火力发电厂锅炉运行控制的节能对策[J]. 科学技术创新. 2019（04）
[5] 付开伟.火力发电厂锅炉运行优化策略的相关研究[J]. 低碳世界. 2017（33）
[6] 翟黎明.火力发电厂锅炉运行控制节能研究[J]. 通讯世界. 2019（12）
[7] 吴海峰.火力发电厂锅炉运行中存在的问题及优化策略研究[J]. 化工管理. 2017（35）
[8]杨德文 . 浅谈火力发电厂锅炉节能的对策及措施 [J]. 商品与质量 ， 2017（044） ： 86-86.
[9]曹富琛 .火力发电厂锅炉节能降耗的对策与措施探究 [J].科技创新与应用 ， 2018（2） ： 150-151.
[10]王斌 .火电厂锅炉运行中如何采取节能降耗措施 [J]. 科技致富向导 ， 2018（3） ： 336-336.