浅谈火电厂锅炉运行控制及故障预防

发表时间:2021/9/7   来源:《中国电业》2021年第49卷第6期   作者:何新明
[导读] 电厂锅炉设备是电力生产运行的重要组成部分
        何新明
        大唐贵州发耳发电有限公司   贵州省六盘水市   553000
        摘要:电厂锅炉设备是电力生产运行的重要组成部分,锅炉设备故障对生产效率与质量都造成一定影响,保证锅炉良好运行是电厂生产管理的基础工作的一部分,对此电厂企业还需要做好电厂锅炉运行优化开展。文章通过对电厂锅炉运行问题进行分析,探讨电厂锅炉运行控制与故障预防措施。
        关键词:火电厂;锅炉运行;运行控制;锅炉故障
        引言
        近年来在社会经济的高速发展之下,电力资源在人们的生产生活当中取得了理想的应用效果,所以诸多电厂投入了大量的资金、技术、人力及物力,进行了先进发电生产设备采购,这些设备在实际使用期间可以充分发挥利用价值,做好电力资源生产工作,促使用户的用电需要得到非常好的满足。
        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炉内水变成高温、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火电厂锅炉运行常见问题分析
        2.1排烟温度高
        锅炉中燃料燃烧效率与排放烟气温度有着反比关系,当排放烟气温度高会使得锅炉尾部无法均匀受热。同时,如果锅炉受热面存在着焦碳,燃料没有完全燃烧,则会使炉膛燃烧产生的烟气过多。随着锅炉节能设计理念的进步,技术人员对排施烟气温度进行了深入研究,对导致排放烟气温度的原因进行分析,将火力发电锅炉内部结构进行了优化与改进,提高炉膛内燃料的充分率,避免过多的残渣依附在锅炉表面,保证燃烧过程中的稳定性,可以进一步降低排施烟气温度,将更多的热能转变为电能,可以提高锅炉的整体燃烧效率。
        2.2制粉系统运行中振动和噪音故障
        制粉系统作为燃煤机组重要系统之一,对机组的安全运行起着至关重要的作用。随着燃料市场成本的不断变化,燃煤市场供应紧张、煤种品质复杂多变给制粉系统的稳定运行带来巨大挑战。在电厂锅炉设备检修中制粉系统振动和噪音故障是常见故障之一,经研究发现故障发生的主要原因具体包括:制粉系统安装问题。电厂在锅炉设备安装过程中,若未能严格按照要求进行联轴器误差的控制,会造成制粉系统局部出现较大误差,直接导致设备运行中发生振动故障。同时联轴器在安装过程中出现了串动度、晃动幅度等现象,也容易导致制粉系统运行中出现振动故障。另外,在制粉系统应用期间,旋转元件与静止元件由于间隙过少,随设备的运转而长期处于摩擦状态中,且元件的不同部位摩擦受力有所不同,使得制粉系统在运行中容易出现弯折问题,从而引发制粉系统出现振动故障;制粉系统发生故障的影响因素中,除设备结构损害、安装因素外,吸入口流量不均匀也是重要影响因素之一,原因在于吸入口流量的不均匀导致运行中负荷有所不同,进而引发制粉系统发生振动和噪音故障。
        2.3煤耗高问题
        节能降耗技术在电厂锅炉生产中应用程度不够,节能降耗技术具有一定的局限性,很多电厂对节能降耗技术的应用重视度不够。电厂锅炉运行过程中缺乏科学的管理方法,造成燃料燃烧不充分,影响电厂运行效率,不利于企业的可持续发展。电厂锅炉机组运行中对再热器的设计缺乏科学性,再热器作用是再度提高锅炉温度,这样锅炉的利用率不仅受到影响而且降低了锅炉使用寿命,还造成了一定的能源消耗。


        3火电厂锅炉运行控制及故障预防措施
        3.1减少排放烟气中的热量损失
        当前,很多火力发电厂锅炉都存在着较为严重的热能损失现象,煤碳燃料没有完全燃烧,会存在着极大的能源浪费。为了提高火力发电锅炉运行过程中的热能利用率,降低热能损失,需要优选煤炭类型,并将风量与煤炭比例进行合理设置,火力发电厂应该建立能源研究科室,研究出更为高效的燃烧方式。还可以将高温蒸汽进行再次应用,将排出烟气温度进行回收利用,合理设置空气系数,安装排风表对通风量进行监控,准确计量输入风量、漏风量,保证炉膛内气压的稳定。要尽量减少锅炉内部、底部漏风、排烟道漏风,保证炉膛内部空气系数的科学合理,定期对锅炉内部进行清洁处理,对受热面、空预器等进行着重处理。
        3.2振动和噪音故障的应对措施
        制粉系统在运行中出现的振动、噪音故障,要从设备安装、改善检修手段等方面采取措施进行解决。首先,电厂在设备安装过程中应选择质量高的设备,才能在设备运行中有效缓解因摩擦产生的弯折问题,确保元件可在长时间摩擦运行后保持正常状态。同时在制粉系统安装过程中必须严格按照要求进行规范操作,严格控制好连接设备的联轴器和轴度间的偏差,并在制粉系统检修中严格按照规范进行检查,以保证故障问题得以及时发现,便于保证制粉系统整体处于正常状态下,才能有效规避振动和噪音故障;其次,严控吸入口流量。在制粉系统运转过程中必须从基础工作入手,严格控制吸入口的流量,才能保证制粉系统各部分受力均匀,从而可有效规避振动和噪音故障;最后,锅炉故障发生因素众多,检修工作是锅炉安全运行的重要保障,电厂必须为检修工作提供制度保障,通过完善锅炉设备检修工作制度,促使锅炉检修工作得以常态化开展,确保锅炉安全运行。
        3.3科学调频
        为了达成节能环保目的,有必要按照电厂本身的运行条件选择更合理、科学的调频内容、调频方案。以保障技术内容贴切负荷热能与动力工程使用需要为前提,改造定子电源频率。生产环节需要综合考虑,考虑电网的频率特点、参数信息,做好综合频率的调节与管理,按照机组的动态特点、特征参数,合理解决问题。要重视对外界负荷的承载能力研究,确保电网本身能够有稳定的频率,保障其可以科学运行。并网运行机组是一次调频机组的一种,实践的时候有必要综合考虑外部环境负荷特征与参数,对调频的工作状况展开分析与研究。工作负荷的变化是基础要素,能够为调速器的平衡运作提供支持。应做好频率调节器的合理管理、合理控制解决不足与问题。按照实际情况对调频方案展开优化和改造工作,二次控制调频。配合使用自动调频与手动调频,提升发电机的运行能力、运行功率,让系统可以稳定的运作。
        3.4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。对此相关企业需要结合电厂实际情况,制定合理的锅炉运行管理机制,强化故障诊断、检测与预防。
        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.
       
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