試論發(fā)電廠鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析

閆喆

（大唐國際發(fā)電股份有限公司遼寧分公司，遼寧沈陽　110166）

試論發(fā)電廠鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析

閆喆

（大唐國際發(fā)電股份有限公司遼寧分公司，遼寧沈陽110166）

伴隨著電器市場的日益繁榮和社會智能化的快速發(fā)展，電力資源逐漸成為一項(xiàng)緊缺能源。火力發(fā)電作為我國的主要發(fā)電方式，對于國民日常生活和國家工業(yè)生產(chǎn)意義重大，而火力發(fā)電廠的效率與鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行密切相關(guān)。本文針對火電廠的鍋爐運(yùn)行模式進(jìn)行簡要分析并且提出了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化策略。

火電站鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們的社會也逐漸走向科技化、智能化。正是由于這一點(diǎn)，電能變得越來越重要。雖然火力發(fā)電仍舊是我國主要的發(fā)電方式，但是隨著煤炭行業(yè)的持續(xù)低迷和環(huán)境要求的持續(xù)提高，電力行業(yè)的競爭日益激烈。火力發(fā)電企業(yè)想要保持競爭優(yōu)勢、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須提高發(fā)電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。其中，鍋爐作為火力發(fā)電廠的主要供能設(shè)備，對火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境影響都意義重大。因此，為了提高火電廠的核心競爭力首先要對鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行分析和優(yōu)化。

1　發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行原理

火力發(fā)電廠鍋爐的工作流程是將煤炭利用輸送皮帶送入磨煤機(jī)進(jìn)行研磨，使其成為煤粉，而煤粉再經(jīng)由排粉風(fēng)機(jī)吹入鍋爐進(jìn)行燃燒，并產(chǎn)生熱能，從而對鍋爐中的水進(jìn)行加熱，使其成為高溫高壓的熱蒸汽，然后這些熱蒸汽被特定的管道輸送到汽輪機(jī)中，使得汽輪機(jī)開始旋轉(zhuǎn)工作，而在這一過程中蒸汽溫度會逐漸降低，最終被排入凝汽器中，這些熱能已經(jīng)變成了促使汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。最后是由與汽輪機(jī)一同旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)將汽輪機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，并通過升壓變壓器輸送到線路中，以便為用戶提供源源不斷的電力。由此需要的鍋爐設(shè)備主要分為燃燒系統(tǒng)、水汽系統(tǒng)和輔助設(shè)備三類。其中，燃燒系統(tǒng)一般都是由燃料的運(yùn)輸設(shè)備、燃燒設(shè)備、煙氣的排放設(shè)備和殘?jiān)w揚(yáng)的灰塵的去除設(shè)備所組成；汽水系統(tǒng)主要是由水處理系統(tǒng)、汽水循環(huán)系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)等系統(tǒng)組成；輔助設(shè)備一般是由送、引風(fēng)機(jī)構(gòu)成的通風(fēng)設(shè)備、燃料的運(yùn)輸設(shè)備、制粉設(shè)備、去除煤炭殘?jiān)惋w揚(yáng)的灰塵設(shè)備和燃料的脫硫設(shè)備等。

2　發(fā)電廠鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的因素

2.1燃燒用煤的質(zhì)量

鍋爐燃燒用煤的質(zhì)量直接決定著燃燒熱量的多少。煤質(zhì)較差主要體現(xiàn)在含水量高、煤炭顆粒較大、飛灰較高等。顆粒的大小和飛灰的高低影響著煤炭的燃點(diǎn)和燃燒充分性，水分含量不但對會降低燃燒效率而且會令煤炭在管道內(nèi)郁結(jié)堵塞，降低了長熱量的同時還對鍋爐運(yùn)行效率造成了不良影響。

2.2鍋爐蒸汽參數(shù)

鍋爐的蒸汽參數(shù)對火力發(fā)電廠的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性影響巨大，直接影響到熱力循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)主蒸汽溫度被提高11-15℃時，發(fā)電廠的耗煤量會降低1.45g/（kw·h），而當(dāng)熱氣溫在提升13℃后，耗煤量會降低0.83g（kw·h）。

2.3鍋爐給水溫度

通常情況下，鍋爐設(shè)備質(zhì)量不過關(guān)，疏水器設(shè)備老舊或者維修不得當(dāng)?shù)葐栴}容易造成設(shè)備過度消耗，從而導(dǎo)致高壓加熱器，不能將水加熱到指定的溫度。以600MW機(jī)組為例，需要的正常給水溫度在290℃左右，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中由于換熱率過低，鍋爐的給水溫度無法達(dá)到正常需求。

2.4各種熱損失

在鍋爐產(chǎn)熱的所有熱損失類型中，排煙熱損失占據(jù)了總量的5%-12%，溫度每增加10-15℃，排煙造成的熱損失就會提高1%。主要影響因素是排煙的溫度過高和容積較大：溫度的升高是由受熱面較小、受熱面污染、火焰中心增高等造成的；容積的增大主要是因?yàn)闋t膛漏風(fēng)、煤粉較濕、送風(fēng)量較大等。固體燃燒不充分造成的熱損失占1%-5%，主要影響因素是固體煤粉燃料的顆粒過大、過量空氣系數(shù)不當(dāng)、爐內(nèi)燃燒不完全就被排出等。

3　優(yōu)化發(fā)電廠鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的策略

3.1降低飛灰含碳量

煤炭原料中的碳元素是產(chǎn)生飛灰的主要原因。碳元素阻礙了煤炭的燃燒過程，不但降低了燃燒熱量而且容易使工作人員誤認(rèn)為煤炭已經(jīng)燃盡從而大量增加燃煤，由此造成更多飛灰，從而形成了惡性循環(huán)，增加了耗煤量，降低了鍋爐的運(yùn)行效率。因此可以通過對鍋爐本身結(jié)構(gòu)和燃燒器進(jìn)行改良，保證著火熱度，提高燃燒速度，從而保證煤炭燃燒更加充分。

3.2改進(jìn)空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)

空氣預(yù)熱器的作用是確保燃燒過程中有充分的氧氣保證燃燒充分。空氣預(yù)熱器是火電廠鍋爐的必備設(shè)備，但是普遍存在著漏風(fēng)等不良現(xiàn)象。因此，技術(shù)人員應(yīng)該從完善空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)角度入手，吸收先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，提高設(shè)備的自動化水平，保證其可根據(jù)煤質(zhì)、負(fù)荷等參數(shù)的改變及時做出反饋調(diào)整。同時定期對鍋爐主要構(gòu)件進(jìn)行檢修，最大限度的保證氧氣量，減少燃煤損耗。

3.3降低排煙溫度

鍋爐的使用率一般與排煙溫度有著直接的關(guān)系，因此想要提高鍋爐的經(jīng)濟(jì)性能，必須時刻保證排煙溫度的穩(wěn)定性。通常來說，排煙溫度過高主要是由鍋爐尾部加熱不均勻、鍋爐內(nèi)爐灰清理不干凈引起的。技術(shù)人員可以通過改良鍋爐結(jié)構(gòu)，增加受熱面積以及完善現(xiàn)有吹灰器功能，切實(shí)提高清煙效果。

3.4火力發(fā)電廠鍋爐的節(jié)能措施

除了在技術(shù)層面上改善鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行之外，還要注重鍋爐本身和操作人員的主觀影響。首先在對煤炭的選擇上要盡量選擇含碳量較少、易于燃燒的燃料，從根源上提高煤炭的放熱量，減少飛灰。其次在鍋爐本身的選擇上不要因?yàn)槌杀締栴}犧牲經(jīng)濟(jì)節(jié)能性能，尤其是對于使用較久的鍋爐，更要注重定期的檢修。另外，工作人員應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行操作，最大限度的保證鍋爐的實(shí)際使用質(zhì)量，避免燃燒不充分等現(xiàn)象的發(fā)生。

4　結(jié)語

我國火力發(fā)電相對于歐美國家起步較晚，對鍋爐的使用和經(jīng)濟(jì)性能的研究也不夠透徹。因此，火電廠還有很多運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性能問題亟待解決。改善鍋爐的經(jīng)濟(jì)性最主要的方面是降低耗煤量，提高熱能的使用效率。在火電站今后的發(fā)展中，相關(guān)技術(shù)人員必須在降低燃煤成本的同時改善鍋爐結(jié)構(gòu)，采取相應(yīng)的節(jié)能減排措施，最大限度的提高鍋爐使用效率。

［1］田玉強(qiáng).芻議提升火力發(fā)電廠鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的方法［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2014（21）：42.

［2］陳強(qiáng)，周曉慶，陳建鋒.火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗的問題與技術(shù)措施［J］.硅谷，2013（15）：128-129.

［3］肖波.2×660MW火力發(fā)電工程節(jié)能評價研究［D］.長沙：長沙理工大學(xué)，2013.