火力发电厂安全管理中燃料系统常见的安全问题及对策

发表时间:2021/6/25   来源:《中国电业》2021年3月第7期   作者:戴浪波
[导读] 现代化社会经济的发展过程中对于我国的能源利用产生了很大的影响,同时对于能源的使用管理工作要求也更高
        戴浪波
        内蒙古创源金属有限公司 内蒙古通辽市 029200
        摘要:现代化社会经济的发展过程中对于我国的能源利用产生了很大的影响,同时对于能源的使用管理工作要求也更高。近几年,由于经济新常态、可再生能源大量投产及电力市场改革,核电上网形势发生了巨大的变化。目前,国内各核电厂发电需求普遍低于工程设计假设,部分电厂负荷减载严重,因此,出现了燃料管理方案难以实现、提前停堆弃料、燃料经济性差及堆芯关键性参数裕量降低等一系列问题,迫切需要进行燃料管理优化改进。
        关键词:火力发电厂;安全管理;燃料系统;安全问题
        引言
        燃料系统作为燃煤电站主要辅助系统之一,涉及设备众多、系统庞大、控制与运行方式独特,面对迫切提高灵活性的火力发电新形势,亟需智能化升级。为此,本文利用智能化技术和智慧化管理理念,形成智能接卸、智能计量、智能采制化等智能化典型应用模块环节,构建智能燃料系统。通过建设全面覆盖燃料系统的智能管控一体化系统,实现输煤系统从卸煤到配煤的无人值守,能够大幅提高系统运行效率和安全性,真正实现降本增效和本质安全。
        1电厂锅炉运行中应用燃料系统应用分析
        随着社会经济的发展,燃料使用安全应用于电厂生产运行中,并从电厂锅炉生产运行的多个方面解决了能源消耗的问题,进而提高了电厂过程运行中的能源利用效率。在工业化快速发展的时代,节能降耗技术的应用提高了电厂锅炉管理和控制的效率。我国电厂多是火电厂发电,依靠煤炭资源燃烧进行发电,因此锅炉设备在煤炭能源的节能降耗方面非常重要。节能降耗技术的应用优化了锅炉设备的内部结构,降低了电厂生产过程中产生的粉尘物质,达到了电厂能源利用节能降耗的目标,因此节能技术在电厂锅炉运行中的应用是非常必要的。电厂锅炉运行中存在的能源消耗量大以及能源利用率不高的问题,采用节能降耗技术应用于电厂锅炉运行中,是改善和优化能源供需不平衡及能源利用率低等问题的有效方法。电厂生产对于人们的生活生产及社会经济发展都是非常重要的,电厂锅炉运行中节能降耗方案的实施促进绿色经济的健康发展。电厂锅炉运行应用节能降耗技术也是响应国家政策号召,不仅满足减少能源消耗的基本需要,而且可以提高电厂的生产效益。在电厂生产中,锅炉运行技术结合节能降耗技术并对节能降耗技术进行不断的创新和优化,才能够真正实现电厂锅炉安全稳定运行的同时达到节能降耗的目的。节能降耗技术应用于电厂锅炉设备运行中是可实现的,可在较少能源的基础上最大化实现电厂生产的经济效益,并保护了国家的生态环境发展,减少了更多煤炭资源的损耗。
        2火力发电厂安全管理中燃料系统常见的问题
        2.1技术升级改造难度大
        燃料系统存在燃料流转流程长、系统复杂、涉及设备众多、工作环境恶劣等综合性问题,不仅改造资金投入大,而且改造难度大、工程量多。以输煤栈桥无人巡检改造为例,若加装布置方式相对简单的滑轨式机器人,则需要将栈桥中原有消防管道、照明系统、钢架结构等整体修改,而机器人在耦合多项检测功能基础上,还需具备防尘、抗噪、长续航等高可靠性指标。
        2.2管理透明度低
        传统燃料管理较为粗放:燃料计量、化验和存查数据等与成本管控休戚相关的环节多需人工参与,数据管理自动化程度低,基本以手动辅助报表形式呈现,数据有效性和真实性受人为因素影响显著;在传统煤场堆放模式下,煤质多变易造成堆放混乱,煤质信息和堆放情况难以准确界定,为锅炉配煤掺烧和精细化调节带来不便和阻碍,不利于机组灵活、经济运行。
        2.3锅炉燃料燃烧不足
        锅炉燃烧的能源主要是煤炭为主,燃料燃烧程度不同产生的热水也不一样。

燃料不能充分燃烧的原因很多,包括锅炉结构以及燃料结构的不同。燃料不能充分燃烧对电厂发电效率产生很大的影响,是提高锅炉生产效率的重要内容。锅炉在运行过程中需消耗很多能源,电厂发电负责很大的生活生产区域,电厂锅炉数量多且规模也较大,锅炉正常运作时机组设备消耗能源多,影响电厂生产成本。锅炉燃料中某些煤炭没有经过科学的加工处理,煤炭中的粒径和灰分不同,这样在燃烧过程中不够充分,煤炭能量没有彻底发挥出来,这样锅炉在运行过程中会有不同程度的能量损失
        3火力发电厂安全管理中燃料系统安全保障措施
        3.1锅炉燃料技术
        目前火力发电是电厂发电的主要方式,因此电厂锅炉燃料技术的应用是电厂锅炉运行重要的环节,提高锅炉燃料技术应用效率是电厂锅炉节能降耗的重要手段。电厂锅炉运行中应用节能降耗技术的同时,要充分考虑到燃料应用问题,燃料是锅炉运行的主要能源,是锅炉运行节能降耗的关键部分。锅炉燃料燃烧充分,提高燃料燃烧的效率要对锅炉进行改造升级。绿色环保前提下提高节能降耗技术在锅炉燃料燃烧中的应用,采用135MW汽包煤粉炉对锅炉燃烧进行科学调节,维持锅炉运行气压的稳定,提高燃料在燃烧过程中的充分性和经济性,减少煤炭消耗,并结合对引风量和送风量的科学调节维持锅炉内气压的恒定,提高锅炉燃料燃烧过程中的蒸汽压力稳定性。
        3.2变频调速技术
        电厂锅炉设备长期高负荷运作,利用变频调速技术可缓解锅炉设备运行负荷,优化锅炉机组生产系统,减少锅炉系统运行中能源消耗,实现节能降耗目的。变频技术是采用计算机控制系统以及交流电动设备对电厂锅炉能源消耗能量进行控制,变频技术在电厂锅炉运行中的应用,可对电厂锅炉风机进行升级并促进锅炉风机的稳定运行,进而起到节能降耗的作用。采用变频调速技术可在锅炉燃烧充分的状态下,提高锅炉内部风机的覆盖范围,提升锅炉风机的运行模式,通过变频来实现节能的作用。在锅炉给水泵的配置运行中,采用变频调速技术可对锅炉水泵的性能进行强化,提高水泵分配负荷的能力,进而达到锅炉水泵运行效率的最大化,对锅炉燃烧的状态进行科学的调节。电厂锅炉在没有电机降容辅助情况下,采用变频技术不仅可以减少转矩脉动,提升锅炉设备安全稳定的运行性,而且可以减少调节阀发生故障率,提高设备对电流抗干扰的能力,这样设备的运行可达到最佳状态,提升了设备的使用寿命,从科学角度实现了电厂锅炉运行过程中的节能降耗。
        3.3来煤智能接卸与车船衡系统
        燃煤电厂由于地理位置和交通情况,内陆火电厂来煤形式多为汽车煤、火车煤,沿海或沿大型河流的火电厂来煤还存在船运形式,根据荣枯水期辅以汽车煤、火车煤。但不同来煤特点决定火电厂接卸系统智能化建设范畴,都以解放人力、提高接卸效率、信息透明化为核心思路。根据系统组成,接卸和车船衡系统智能化建设应包括自动卸车/船、无人采样、自动清篦破碎、汽车衡/轨道衡/船舶水线测量无人值守等部分,通过增加现场总线覆盖率,提高输煤接卸系统中智能设备和自动化系统的控制水平,大幅改善现场作业环境、缩减卸车延时、提升管理透明化水平。
        结语
        燃料系统智能化建设应该秉持整体布局、精准施策、关注矛盾、突出重点的方针,对于新建机组在规划建设期就应提前布局,减小后期改造工程量,而对在运机组改造重点应在矛盾较为突出的环节,如接卸计量、无人采制化等。智能燃料系统模块化和可推广程度高,作为智慧电厂的重要组成部分,将为提升火力发电整体智能化水平提供坚实的基础。
        参考文献
        [1]冯佐江,李红建,等.1000MW燃煤机组燃料智能管控系统整体解决方案及应用[J].华电技术,2020,2.
        [2]吴晗,代余发,高贵明.燃料智能化管理在火电厂的探索及应用[J].江苏科技信息,2018.35.
        [3]贺红阳,王剑影,聂涛.火电厂燃料智能管控系统开发与应用[J].河南科技,2018,29.
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