火电厂锅炉运行控制与故障预防措施研究

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷第4月11期   作者:陈浩东 齐强
[导读] 火力发电厂是我国电力生产系统的一个重要组成部分,能够为基础电力供给提供可靠支撑,锅炉设备是火力发电厂中的核心设备,其运行效率会对火电厂的生产效率产生直接影响。
        陈浩东 齐强
        内蒙古华伊卓资热电有限公司 内蒙古 乌兰察布 012300
        摘要:火力发电厂是我国电力生产系统的一个重要组成部分,能够为基础电力供给提供可靠支撑,锅炉设备是火力发电厂中的核心设备,其运行效率会对火电厂的生产效率产生直接影响。对火力发电厂锅炉设备检修的相关问题进行了研究,希望能够为火电厂的运营发展提供借鉴。
        关键词:火力发电厂;锅炉设备;检修;
引言
        锅炉是火力发电厂中最重要的设备之一,锅炉设备运行情况直接影响到发电企业的最终效率和经济效益。为了确保有效降低生产成本,提高锅炉健康水平,最大程度提升企业经济效益,有必要做好火力发电厂锅炉设备的检修和改造,确保火力发电厂稳定运行。
1.火力发电厂锅炉运行的故障
1.1概述
火力发电主要包括汽水、燃烧和发电三个系统构成,锅炉作为煤炭燃烧的主要设施,是机械能产生的关键,一定程度上影响着整个火力发电厂的运行效率。通常情况下,火力发电厂锅炉又分为锅炉本身及相关辅助设备两部分物理构成。其中,前者包括炉膛、水冷壁、下降管、过热器以及省煤器等;后者包括点火、引风及自动控制等装置。作为能量转化的基础,火力发电厂锅炉运行中。随着煤炭等燃料燃烧产生大量热能,并与锅炉内的水蒸气一同转化为动能,为汽轮机输出动力支持,继而提供给发电机组,完成发电的过程。根据内循环物质状态及转化驱动力的方式差异,火力发电厂锅炉又分为三种存在方式,即自然循环锅炉、强制循环锅炉和混合循环锅炉,并表现出了不同的运行效率。
1.2常见问题
        随着我国市场经济体制改革的进程,电力企业间的竞争愈演愈烈,对其各系统的运行能力提出了更高要求。而锅炉作为火力发电厂运行的关键,受多重因素影响,故障问题频发,继而造成了无法估计的损失后果,很大程度上降低了其竞争实力,其有效治理十分重要和必要。具体而言,煤炭燃烧是产生动能的基础。其中随着大量热能产生,但是相应的损耗亦是相当巨大,并没有得到很好的二次利用,导致一定的资源浪费现象,无形中增加了火力发电厂锅炉运行成本。同时,作为火力发电厂的重要构成设备,汽轮机通常会发生高压排气过量的故障,进而影响了高压缸的运行效率,降低了火力发电厂的整体运行效能。究其根本,上述火力发电厂锅炉运行故障问题的发生是多重因素影响作用的结果,包括人为因素、管理因素以及技术因素等,亦是其有效解决的重要切入点,应当引起足够的重视与支持。
2.火力发电厂锅炉运行优化的对策
2.1 建立锅炉设备检修机制
想要有效确保锅炉设备的稳定运行,一定要建立完善的检修机制,火力发电厂的相关管理人员一定要以锅炉设备运行特点为基础,制定出较为完善的检修方案,对其实施计划性检修维护。特别是在火电厂锅炉长时间运行之后要对其实施停机检修,通过针对性措施对锅炉设备所具有的性能进行检测,对于核心部件实施质量测试,一旦发现部件发生严重老化就要及时维修更换,避免降低工作效率,确保锅炉性能的稳定性,保证发电系统的稳定运行。
2.2 做好锅炉能耗控制工作
要想合理控制锅炉能耗,首先,需要对锅炉运行过程中存在的燃烧问题进行优化调整。火力发电厂在运行中,需要根据实际情况调试需要投产的锅炉设备,尤其要重视燃煤参数的优化调整,加强控制清洁煤的使用,积极选用低污染的煤料,将煤料的利用率提高,从而实现锅炉能耗的降低,同时,对二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体排放量减少。同时,火力发电厂通过贯彻落实节能减排理念有助于推动环境保护工作的发展。当前流化床联合循环发电技术、超临界发电技术等都是常用的清洁煤发电技术,其中超临界发电技术能够使发电功率大大提升。


2.3加强控制管理
        火力发电厂锅炉运行优化,是提高经济效益产出、保障生产安全的关键举措,应当引起足够重视,有机地嵌入到控制管理系统中。具体而言,火力发电厂组织相关岗位人员认真梳理采用锅炉型号及相关技术要求资料,明确控制要点,结合自身管理结构特点,细化岗位责任分担,并制定详细的操作规范,配置相应的绩效考核机制,根据员工日常工作表现给予奖励或惩罚,充分调动其主观能动性,避免人为操作失误造成的故障,不断提升火力发电厂锅炉运行能力。同时,依托现代自动化、智能化技术支持,加强对火力发电厂锅炉运行故障的动态监控,要求相关岗位责任人认真做好班组交接工作,详细记录日志,并建立故障问题分析模型,指导巡检工作的有效展开,并制定科学的维护保养计划,减少锅炉故障发生频率。同时,在此基础上,总结火力发电厂锅炉运行常见故障,分析其特征表现及参数变化,生成对应的数据库系统,建立科学的故障诊断及应急处置方案,并实时发出警报,辅助快速、有效解决问题。
2.4 锅炉结构改造
(1)燃烧器改造。可以通过对锅炉设备燃烧器的改造,增强煤粉燃烧均匀性和有效性,能够极大提升锅炉的燃烧效率。(2)管道改造。锅炉在运行一段时间之后,管道机械性能有所下降,容易引发某些故障。针对此问题可以利用超导技术实施燃煤锅炉的改造,利用超导材料生产锅炉金属壁。由于超导材料的电阻率相对较小并且能够快速传热,所以采取此种方式能够有效减少锅炉运行时的热量损失,加快热量传输速度,有效提升锅炉使用寿命。
2.5锅炉设备管理信息化改造
        随着信息技术的快速发展,锅炉监控系统的信息化建设已经成为了今后发展的方向,要在 PLC 技术基础上融入信息化监控技术所形成自动化监控系统(DCS),能够对锅炉设备运行情况进行监控。锅炉设备的信息化监控系统可以分为如下方面:(1)信息收集。此部分能够对锅炉运行过程进行监控,全面监测锅炉压力温度等变化,进行全面收集。(2)信息传输。主要通过信息传输线路和信号转换器实现信息的传输。(3)中央信息处理。主要是对所收集到的信息资料实施综合性的分析处理。(4)执行。对于中央控制部分所发信息进行执行。在锅炉设备运行过程中应用此信息系统能够有效降低人力投入,提升锅炉设备的运行效率。
2.6提高从业素质
        知识经济时代,人才的战略价值日臻突出,是行业产业发展的永续动力,对提升火力发电厂锅炉运行效益具有至关重要的作用。事实上,火力发电厂锅炉运行中的部分故障,亦是人为操作失误造成的,从业者的专业化水平建设尤为必要。新的场景环境下,火力发电厂应当提高人才战略定位,意识到其之于自身发展的意义,结合自身实际情况,适度加大相关方面的建设投入,不断提升从业素质水平,为锅炉运行故障的进一步解决提供支持。在此过程中,根据上述建立的火力发电厂锅炉运行故障数据,进行全方位深入分析,找出问题发生的关键原因和影响因素,并制定科学的岗位绩效考核机制,关注员工在整个过程中的能动表现,给予适当的奖励,并追究相应责任,营造良好的内部控制氛围。
结束语
火力发电厂在现代电力系统中发挥着非常关键的作用,一定要对锅炉设备实施必要的检修、改造,及时解决其中的问题,保障锅炉设备始终处在良好的运行状态并提升运行效率,从而有效提升火力发电厂经济效益,保障供电稳定性。
参考文献:
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