火力发电厂锅炉运行控制的节能策略研究 赵建德

发表时间:2021/8/6   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:赵建德
[导读] 摘要:近年来,我国的火力发电厂建设有了很大进展,火力发电一直以来都是我国重要的发电形式之一,由于其发电量稳定,技术成熟,有效解决我国部分偏远地区发电问题,为人民生产生活带来了极大便捷,但是由于火力发电资源消耗较大,环境污染严重不符合我国可持续发展战略,为此,近几年来我国科研人员一直立志研究火力发电厂锅炉运行节能控制策略,想以此控制火力发电资源消耗问题。
        山东电力建设第三工程有限公司  山东青岛  266100
        摘要:近年来,我国的火力发电厂建设有了很大进展,火力发电一直以来都是我国重要的发电形式之一,由于其发电量稳定,技术成熟,有效解决我国部分偏远地区发电问题,为人民生产生活带来了极大便捷,但是由于火力发电资源消耗较大,环境污染严重不符合我国可持续发展战略,为此,近几年来我国科研人员一直立志研究火力发电厂锅炉运行节能控制策略,想以此控制火力发电资源消耗问题。火力发电需要汽轮机、发电组、锅炉设备同时运转才能发电,它们之间配合程度与发电效率有着直接的关系,为了实现高效发电,笔者结合现当下火力发电锅炉运行现状,浅谈火力发电技术节能策略,意为降低我国火力发电环境污染与资源消耗提供参考文献:。
        关键词:火力发电;锅炉控制;节能策略;有效方案
        引言
        随着我国人民的生活水平日益提升,对电力能源的需求与日俱增。无论是日常家庭生活用电,还是各类工厂企业生产建设的用电量都在不断增大,我国的能源不足问题日益凸显。因此,站在从长远的角度来看,在电力能源方面必须对火力发电厂锅炉的使用效率提出更高的要求。在电力能源的生产过程中火力发电厂所采用的主要生产工具是锅炉。通过在锅炉中燃烧煤炭资源从而将煤炭能源直接转化为电力能源,解决能源所属地区的电力缺口问题。在火力发电厂的实际运行过程中,确保通过多种方式方法进一步提升锅炉燃烧效率是现阶段解决目前节约煤炭资源紧缺的最主要方法,只有进一步提升锅炉的燃烧效率才能有效节约我国现有的煤炭资源。因此可见,对于火力发电厂锅炉节能降耗问题的研究,在我国电力资源的有效应用以及电力资源的节约问题中具有极其重要的意义。
        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现阶段火力发电锅炉管理控制存在的问题
        2.1燃料问题
        我国部分火力发电使用锅炉设施过于老旧,使用的燃烧方法也是传统的单点内燃方法,对于燃料的选用也没有严格标准,导致燃烧能量转化率始终处于较低状态。煤炭是我国火力发电主要原材料,对煤炭选择与采购有着十分严苛要求,国家也在2001年、2012年相继出台了多套火力发电燃煤标准,但是部分火力电厂管理人员没有按照国家规定采用质量较高的煤炭,而是选择价格较低、燃烧量较差的低品质煤炭,在燃烧过程中经常会出现燃烧不充分问题,少量的煤炭根本无法达到理想温服标准,只能填入更多低质煤炭,造成了煤炭资源的大量浪费。除了煤炭选择,煤炭燃烧内炉选择也十分重要,传统单点内燃方法引火效果较差,温度速度较慢,内部煤炭在完成燃烧50%以上后,才能使外部煤炭充分燃烧,每次消耗的煤炭能量经常长时间累积也会成为一个惊人的数字。为此,火力发电工作者必须勤于更换煤炉内部燃烧设备,加强日常设备维护工作,提升煤炉燃烧效率。而经过笔者的走访调查发现,现阶段我国部分国有火力发电站一般没有定时检查制度,各项检查标准也有着很大区别,其中采用的很多数据没有经过科学计算与测试,大部分是由专业人员依照出厂手册设定基础数值,而这些数值是否能够作为火力发电煤炉检查与维修标准尚且是个未知数。此类问题都会造成大量的煤炭资源浪费,降低发电企业实际效益。


        2.2炉膛结渣量大
        受到炉膛空间限制,膛内空气流动性较差,如果煤炭灰分含量比较高,不具备较高的熔点,过剩空气系数变小,燃烧形成的火焰无法有效向上移动,会使得炉膛内存在结渣问题。而燃烧器风速改变量比较大,炉膛内的火焰会出现偏雷劈,会在偏转方向的炉壁侧存在结渣。旋流燃遴选器如果向一侧产生旋转,多是由于漏风量大、火焰上移等原因引起的,会使锅炉出口部位存在着较多的结渣,而锅炉长时期负荷过大,也会使炉膛结渣风险变大。
        2.3锅炉的散热损失影响
        这种影响因素主要指的是锅炉管道和锅炉本体保温层保养和检修工作不到位,锅炉的散热比较快,造成一些不必要的热损失。
        3火力发电锅炉运行控制有效措施
        3.1增加煤炭品质,减少煤炭消耗量
        若火力发电站想要做到节能减排,减少煤炭消耗总量,行业相关人员必须加大对煤炭燃烧技术的研究,研发全新助燃剂或是燃烧方法,完善煤炉内部设备结构,提升煤炉在燃烧过程之中的热量散发效果,使燃料能够进一步提升燃尽效率。同时火力发电单位必须重新制定煤炭的采购标准,避免在采购过程中出现贪腐败问题的发生。笔者建议,在火力发电站进行采购时,可以邀请相关专家和地区领导一起进行采购工作,三方一起制定采购标准,在考察期间对每个煤场生产的优质美煤进行综合评价,选取其中3~4个优质煤厂家样品进行检验,并依照检验报告有针对性选择煤炭生产厂家,并签订具有法律效益的订购文书,为了防止煤炭厂家在降低煤炭品质,火力发电单位还需要不定期随机抽取煤炭样品进行检验,进而在最大程度上保障煤炭质量能够高于一般煤炭质量,这样在煤炭燃烧过程中就可以配合煤炉燃烧技术提升发电效率。此外,火力发电单位还需要培养相关专业人才,提升基层员工工作素养,让工作人员能够重视锅炉管控工作,在发生紧急事故时能够正确控制事故现场,避免给火力发电企业带来更大经济损失。
        3.2提升和调整锅炉系统的硬件设备
        对于绝大多数火力发电厂而言,如果火力发电厂使用的发电设备时间过长,并且频率较高,这种情况下相关设备难免会出现老化问题,从而大幅度降低了锅炉的工作效率,严重影响到了发电厂的供电指标。相关发电厂为了进一步提升锅炉的使用效率,因此需要在选择发电锅炉设备的同时提升设备的选择标准,必须要求锅炉具有高性能以及高质量的指标,以此来确保锅炉在生产建设过程当中发挥出最大的工作效率。将锅炉中用到的燃料充分燃烧,在降低资源浪费的同时提升火力发电厂的经济效益,确保火力发电厂安全稳定运行。
        结语
        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.
        [3]吴钊.火电厂锅炉运行控制与故障预防措施研究[J].中国高新区,2017(11):97.
        [4]王家福.浅谈火电厂锅炉运行控制及故障预防[J].科技创新与应用,2016(32):132-133.
        [5]高玉峰.火力发电厂锅炉和汽轮机组协调控制策略研究[J].信息记录材料,2019,020(008):200-202.
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