火电厂锅炉运行故障诊断分析

发表时间:2021/5/27   来源:《当代电力文化》2021年第5期   作者:杨梅
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        杨梅
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        摘要:锅炉对火力发电厂的正常运行发挥着重要意义,如果锅炉燃烧状态不理想,则会对发电能力与安全生产带来不利影响,燃烧利用率不高还会降低企业的经济效益,需要对发电厂锅炉进行状态进行监测,根据燃烧情况进行调节,这样才能根据发电负荷来调整蒸汽量与品质,为锅炉稳定运行提供安全保证。
        关键词:火电厂;锅炉运行;故障诊断
        前言
        随着我国经济规模的不断变大,对电力的需求也日增多。我国的火力发电在电力资源中还占据很大的比重,锅炉是火力发电厂重要的机械装置,对锅炉进行优化可以更好地利用煤炭燃料,也可以降低燃烧后排放气体中硫氧化物、氮氧化物等有害物质的含量,减少温室气体排放量,对提高火电发电厂的经济效益也起到一定的促进作用,这就要求做好火力发电厂锅炉运行优化。
        1火力发电厂中锅炉工作原理
        煤炭是火力发电的燃料,煤炭是由于碳、氢等元素构成,内部还存在着一定比例的杂质,与氧气混合进行燃烧后会产生高温度的烟气,排放的烟气中会带走燃料燃烧产生的大量热能。高温烟气顺着锅炉内部进行运动,会与受热面进行接触而产生热传递,将热能传递到锅炉内部。通过持续的加热会使锅内水变成高温、高压的蒸汽,通过蒸汽喷嘴驱动汽轮机运转,这样就会将热能转变为动力能,汽轮机与发电机组进行连接,汽轮机的高速运转会带动发电机组运行,发电机的旋转产生电磁反应而形成电能。煤炭的充分燃烧是实现发电的前提条件,在燃烧过程中会生成大量的热能,也会残留下一些杂质。但很多杂质也具备一定的热能,将杂质中的热能应用于发电,可以为企业创造更多的经济效益。
        2发电厂锅炉优化运行措施
        2.1燃料调节
        火力发电厂锅炉在实际运行过程中,需要根据实际情况对锅炉燃烧量进行调节,将燃料、设备类型作为调整的根据。如果锅炉负荷变大,需要提高炉膛内通风量与燃料合理增加,而负荷降低则需要相应减少。当锅炉负荷比较稳定时,需要将制粉系统控制于均匀供粉状态,使燃料的供给与炉锅负荷保持匹配。如果锅炉负荷改变在,则需要根据实际情况来启动、停止供粉系统。如果制粉系统在启动运行状态下,需要对一、二次通风进行调控,使制粉系统出通风保持良好的配合,这样才能保护锅炉燃烧的稳定性。使燃油系统处于备用状态,做好油枪等设施的检查,对受损的备件进行及时更换。还需要对磨煤机运行状态下的通风量进行控制,防止通风量出现过大或过小的问题,使燃料点火时间控制在合理区间内,使锅炉内部的元件保持良好状态。在对制粉系统进行切换控制时,还需要先将备用系统投入运行,将需要进行检修的系统置于停止状态。在对磨煤机进行停止控制时,需要先将给煤机入口挡板置于关闭状态,保证给煤机达到走空后才可以关闭,将内部和风管中的煤粉都吹扫干净。在对燃烧器进行停止控制时,需要在停止运行后一段时间内还继续保持冷却,可以防止喷口被烧坏。
        2.2风量调整
        火力发电厂锅炉在实际运行过程中,如果炉膛内部存在较多的剩余空气,会使炉膛温度不断降低,会使燃料无法完全燃烧,排出烟气热损失也会增加。锅炉过剩空气系数变大会使得出锅炉出现较在的热损失,会加重引风机、受热盘管磨损,不利于锅炉设备的正常使用。但如果过剩空气系统太小,炉膛内的燃料会存在无法完全燃烧的问题,排出烟气中的一氧化碳等气体会变多,煤粉熔点受到该影响也会变小,会存在着水冷壁问题,会给发电厂带来很大的经济损失。做好锅炉燃烧过程中的通风量调节,对送风机导向档板角度进行控制,结合实际的燃烧需要来对一、二次风进行调整,使一次风在达到风粉混合要求,还需要满足焦炭氧化的风量。

二次风在达到锅炉燃烧要求的前提下,还应该对一次风末段空气量不足进行补偿,使二次风可以与炉膛内燃料完全混合,保证二次风达到设定的风速,提高燃料混合效率,为充分燃烧提供风力条件。
        2.3压力调整
        在对炉膛压力进行调节时,可以将送风量与引风量进行控制,使引风量不断变大,然后,再逐渐增加送风量,再对燃料供给量进行调整。也可以采用另外一种控制方法,先降低燃料供给量,再将送风量变小,再将引风量降低。如果两台引风机在同时运行,需要保证入口动叶、出力与运行电流保持良好的一致性,然后,在根据实际情况进行调节。一般情况下,需要使投入引风运行在自动状态下,如果锅炉负压比较大,而送风量达到要求时,将引风动叶置于运行状态,这样就可以进一步提高引风量。如果锅炉运行,还需要对每个烟道的负压状态进行监测,避免烟道存在积灰、结焦等问题,使得烟道阻力变大,烟道受阻部位的负压低于正常值,但该部位后面负压会超出正常值。
        2.4减少锅膛结渣
        合理调整一次风速,可以有效缓解燃烧器附近区域的结焦,尽可能将分散层燃料投入燃烧中,将火焰均匀布置,可以降低燃烧中心温度,减小灰分熔化程度。对燃烧状进行调节,防止负荷改变幅度过大,对温度提升速度进行严格控制,避免两侧烟气温度存在较在的偏有效期。定期对锅炉内部进行吹灰,将吹灰程流程进行优化,结合蒸汽温度变化情况、炉膛出口烟气温度、两侧烟气温差来调整吹灰频次。对配风工况进行合理调整,将炉膛内燃烧空气动力场更为均匀,设置合理的过剩空气系数。
        3火电厂锅炉故障应对措施
        3.1过热器应对措施
        过热器锅炉设备中重要的装置,在锅炉本体安装时应该严格控制焊接质量,并对过热器、再热器开展定期的维修保养,及时更换备件,对存在的问题提出整改措施,这样可以预防过热器出现运行故障。
        3.2安全阀应对措施
        安全阀可以起到超压保护作用,对保证锅炉设备的安全运行发挥着重要作用,工作人员应该认真学习安全阀的内部构造与原理,根据安全阀特性制定切实有效的预防措施,掌握锅炉操作要领,防止由于误操作导致的安全事故,也可以避免安全阀故障,在对安全阀状态进行检查时,需要对阀盖等部位进行检查,并详细做好记录。
        3.3建立先进的故障诊断系统
        随着信息技术的进步,给火力发电锅炉故障诊断带来很大的便利。为锅炉系统安装高精度的传感器,并配置视频监控系统,要以及时发现锅炉元件的运行故障,还可以对炉膛内的燃烧情况进行监测。如果检测到运行故障则会及时报警,并提示工作人员故障的具体位置,并将运行温度与压力调整到安全区间,可以更好地保证锅炉安全运行。对炉膛火焰进行检测,可以检查燃烧器是否正常工作,火焰的分布是否均匀,并根据锅炉实际负荷来调整燃烧状态。需要不断完善锅炉在线诊断系统,提供诊断的准确性与实时性,采用先进的人机界面来对锅炉运行状态进行监视,使诊断系统具备自主识别与判断功能,根据锅炉元件运行时间与特性制定预防性的设备维护方案,避免由于设备故障对电厂正常生产带来不利影响。
        结束语
        综上所述,加强火电厂锅炉运行控制与故障预防,可以更好地利用燃料,并燃料具备的化石能转变为电能,还可以更好地保证锅炉安全、稳定运行。需要根据发电厂实际情况,制定出科学完善的锅炉运行管理体系,规范工作人员的行为,做好日常故障监测工作,引进先进的故障检测系统,可以更好地保证电厂正常生产。
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]李扬.浅谈火电厂锅炉运行控制与故障预防[J].现代制造技术与装备,2018(11):167+169.
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