火力發電廠鍋爐經濟運行探究

范大為

（國家電投新鄉豫新發電有限責任公司設備維護部，河南 新鄉 453011）

火力發電是我國重要電力能源供給設施，但隨著可持續發展的提出，火力發電在市場中的規模逐漸縮小，并加大了對燃燒原料的整改，使得市場燃燒的價格有所上升，而電價受國家調控，每年的電價均保持平穩或下調狀態，這讓火力發電廠的經營受到市場困境，如果無法解決此類問題，易造成虧損的狀態。而火力發電的主要原理是，通過燃燒大量的煤炭來產生巨大的熱量，促使水沸騰產生蒸汽，推動蒸汽輪運轉，從而產生電能。而傳統火力發電廠鍋爐的燃燒效率低，所產一度電的成本高。因此，改變火力發電廠經濟困境的重要舉措就是提高鍋爐經濟運行效率，加強燃燒效益，使得鍋爐燃燒的熱度集中，燃燒的效率高。

1 火力發電廠鍋爐經濟運行的簡述

1.1 鍋爐的簡介

要提高鍋爐經濟運行效率，就要了解鍋爐的內部結構。鍋爐是由兩個系統構成，鍋是聚集熱能，從而讓水蒸氣來釋放熱能；爐是煤料燃燒室的功能，并連同排煙體系和點火設施，是將燃料轉化成熱能的區域。換而言之，兩組不同體系相互配合，才能實現高效的火力發電。最直接的說，利用已被研磨的煤料來提高鍋爐的熱能效益，從而將熱能促使水加熱產生熱蒸汽，然后經專用管道來促使汽輪機運轉，至此產生電力。而蒸汽則會隨時間逐漸下降，最終進入冷凝器中，作為循環用水。最后，將發出來的電并入國家電網，供相關客戶進行使用。

1.2 鍋爐經濟運行的利益探索

熱電資源的轉化率以及成本投入是火力發電廠的重要運行成本，如果提高轉化率，改善煤質的燃燒狀況，則會改善現有的電廠運行現狀。即產生同等能效所耗資源降低。而生產資本的降低、運行效率的提升、設備檢修力度的加大則將對火力發電廠的鍋爐經濟運行效益產生最直接的影響。

2 火力發電廠鍋爐經濟運行的因素

2.1 蒸汽指標

火力發電廠對蒸汽的要求極高，如果蒸汽的效率達不到要求，必然導致水熱循環的效率有所下降，這將會影響到電廠的整個效益。因此，發電廠要裝備多個自動化設施以保障運行效率，確保相關指標參數具備穩定的條件。同時，煤質的選擇也極為重要。近些年，環保力度的不斷加大，對火力發電廠的要求也逐漸嚴苛，為了確保國家制定的環保年度指標，選擇最佳煤質作為燃燒原料，改變原有的發電結構，淘汰老舊發電設備，以高效率、高效益、高標準實現發電廠的轉型。

2.2 發電廠熱損耗的應對措施

火力發電廠看中熱聚效應，超高的熱量預示著發電效益和電廠鍋爐運行效率高，但在現實發電中，因排煙和煤質自然燃燒不完全等原因導致電廠出現熱損耗，嚴重影響發電的效率。為了避免熱損耗對電廠的發電效率具有較大的影響，應加大對電廠內部設備數據的監測，并對必要設備進行改造，優化生產結構，以此來降低熱損耗造成的巨大虧損。

（1）提高煤質燃燒完全度。在火力發電過程中，由于煤質資源燃燒的不完備造成的熱損耗，不僅影響發電效益，還增加了運行成本。而造成燃燒不完備的主要原因在于鍋爐內部結構設計不完善，導致供給燃燒的氧氣不足。再者，某些電廠為降低運行成本，選擇煤質較低的燃燒原材料，故而影響燃燒效果。熱損耗會降低發電廠的熱效，影響發電結果，同時增大發電廠經濟運行的負荷。

①增大煤質燃燒面。煤質資源存在燃燒不完全的原因在于煤質與空氣的接觸面小。由于固體資源的內部密度影響，在燃燒的過程中，會隨著固體外部凝結成煤渣影響內部資源與空氣的接觸面，因而出現煤渣中有燃燒未完全的小煤塊。為了解決這個問題，應將固體煤質資源進行研磨，擴大與空氣的接觸面，同時保障空氣的進入，這樣才能降低熱損耗，提高熱效益。

②對燃燒參數進行科學調控。一方面，火力發電廠施行煤炭混合搭配的燃燒原則，避免煤炭在燃燒過程中發生較大的改變，影響鍋爐的經濟運行參數。另一方面，煤質研磨的細度要適當。如果煤質研磨過細，會增大燃燒車間危險系數，嚴重危害電廠工人的健康。再一方面，對空氣參數進行適當調控。

燃燒需要充足的氧氣，同時，冷空氣會影響鍋爐內的燃燒溫度，加大燃燒不完全的發生率，因此，應根據燃燒的效果和煤質的選擇來進行空氣參數的調控。最后一方面，對燃燒效果進行科學化調整。為了能夠確保資源燃燒的徹底度，火力發電廠在進行生產的過程中，要掌握不同煤質所需空氣參數、灰渣中所含可燃顆粒與現行燃燒方案的可行性、不同煤質資源的燃燒特性，以此來確保鍋爐內產生完全熱量，使得火力發電實現最佳效益。

（2）排煙熱損耗的對策分析。據試驗研究結果表明，當爐內的溫度每增加10度時，會造成的排煙熱損耗提升1%。原因主要包含兩個方面，一方面，燃燒源出現問題，導致焰心溫度較高；另一方面，鍋爐的初始設計存在問題或鍋爐出現故障，例如爐內漏風、投入燃燒物濕氣較重、空氣攝入量較大等。如何解決排煙熱損耗問題，需從以下兩點來改善。

①對運行進行科學化管理。空氣系數和燃燒指數為正比關系，因此，在燃燒發電的過程中，機組人員應嚴格監視相關燃燒數據，并檢查燃燒情況，以此來調整送氣量。此外，還要對燃燒源的干燥度進行嚴格檢查，故而降低排煙熱損耗帶來的鍋爐經濟運行虧損。

②煤粉燃燒器投入適宜及檢查鍋爐設備穩定情況。煤粉燃燒器應投入下層燃燒器，這是為了對火焰的中心溫度進行有效控制，從而確保排煙溫度的穩定性。此外，還要檢查鍋爐設備的運行穩定性，對重要設備參數進行檢查，避免因漏風或操作問題造成排煙溫度過高，影響鍋爐經濟運行效益。

3 火力發電廠鍋爐經濟運行優化研究

（1）整體性優化。為了有效改善火力發電廠鍋爐經濟運行效益，利用現代科技手段以及引進國外先進技術設備，對國內火力發電的運行狀況進行模擬，通過它調整相關參數，來選擇最佳的解決措施。然后對鍋爐進行一體化升級改造。經改造后還要利用計算機設備對鍋爐運行數據進行實時監測，確保各項指標穩定、正常，故而提升火力發電廠運行的質量。

（2）建立鍋爐燃料檔案。從上述內容中認識到，燃料是解決火力熱源問題以及熱損耗問題的關鍵。因此，在進行燃料采購的時候，要對燃料的價格以及質量進行記錄，并綜合不同燃料的投入成本和產出熱效比來選擇最優方案。確定之后，要研究燃料的搭配方案和與空氣的接觸面積，保障燃燒的完整性和產生熱量的完備性，優化資源選擇，減少原材料的成本投入。此外，還要對爐內熱能源進行有效控制，確保各項指標穩定運行，這樣才能延長鍋爐的使用時間，降低電廠的運行成本，為火力發電廠推進發展提供可靠數據資料。

（3）改進發電廠內煤質燃燒條件。燃燒條件是確保火力發電廠穩定運行的重要舉措，因此，改進發電廠煤質的燃燒條件有利于改善煤質燃燒狀況，優化煤質燃燒率。

主要舉措包含兩方面：①重視鍋爐檢修，保障鍋爐穩定運行。鍋爐是火力發電廠的核心，確保燃燒穩定性的重要前提是降低排煙受阻、漏風等問題的出現。因此加大鍋爐檢修力度，有利于提高鍋爐的穩定性。②對機組人員的操作進行規范化管理。制定規范化操作手冊，對容易出現的操作問題進行歸納整理，同時，細化操作人員的工作范圍，并在廠間內安裝攝像設備，一旦出現問題，能夠對相關操作人進行追責，而對于情節嚴重者則給予相應處理。嚴格管控操作環境，避免操作人員因違規操作和失誤操作造成事故，以確保燃燒條件的穩定性，使得燃燒效益明顯提升。

4 結語

火力發電廠鍋爐經濟運行的穩定性對經濟整體效益產生直接影響，因此，加強鍋爐經濟運行穩定性的操作有利于降低電廠的成本投入，增加產電效益。而改造內容主要圍繞熱損耗、燃燒煤質特點、鍋爐設備等方面開展，而具體的改造內容為增大可燃燒物質的接觸面，對空氣參數、設備運行數據進行有效的防控，并加大對鍋爐的維修力度，以此來改善鍋爐的運行狀況，有利于提升效益，降低煤耗，保障發電廠的相關機組設備的穩定性。此外，對鍋爐經濟運行狀況進行控制可有效實現電廠成本控制，施行優質運行條件，為電廠高效益、高效率、高標準發展奠定數據基礎。

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