火力發電廠鍋爐運行控制的節能策略研究

李偉(神華國能寧夏煤電有限公司，寧夏 銀川 750000)

0 引言

主機是決定火力發電廠在具體運行期間的質量及運行效率的核心設備，其在鍋爐中占有重要位置，是發電廠能量管理的一項關鍵構成要素。因此，在對鍋爐能源消耗狀況進行管理，實現對能源消耗情況的全面把控，進而達到節能減耗的最終目的。

1 火電廠鍋爐運行原理

火電廠鍋爐在運行期間燃料充分燃燒，對燃燒后產生的各項熱量進行吸收，通過對熱量的應用實現對鍋爐中水的加熱，從而形成動能，實現發電。其在具體運行過程中主要包括以下幾項內容：

(1)煤炭燃燒，將適量的燃料加入到爐膛內，保證燃料能夠不斷燃燒，進而將燃料的化學能轉變為熱能[1]。

(2)燃料與氧氣充分接觸發生化學反應，此時會產生大量的高溫煙氣，高溫煙氣中含有大量熱，在鍋爐內部運行，煙氣會通過熱器與再熱器，然后實現熱量進行傳遞。

(3)在汽輪機中，利用水蒸氣進行熱量傳遞，在汽輪機可以將水蒸氣作為機械能，從而為汽輪機運行提供能源支持[2]。

2 火力發電廠鍋爐節能減耗的意義

火力法發電廠在實際運行期間，鍋爐燃煤后，會產生大量的SO2，如果沒有采取相應的措施進行處理，這會導致其擴散到大氣中，這會對大氣環境造成嚴重污染，破壞生態環境，會影響人們的人體健康。此外，火力發電廠運行期間，若采用的燃料燃燒不夠充分，難以實現對鍋爐內燃料的合理利用，從而會浪費大量帶資源。鍋爐燃煤期間，若產生的熱量向外傳遞，在空氣中發生了嚴重流失情況，這會大幅度降低燃煤效率[3]。由此可見，要落實好火力發電廠鍋爐節能減耗作業，對鍋爐的運行情況進行科學管理，降低能耗，而且，要定期對采用的鍋爐設備進行檢修，對其中已經老化的元件要及時更換，進而使火電廠中的鍋爐在運行過程中的效率能夠得到進一步提升。

3 鍋爐運行期間常見的各項問題

3.1 燃料存在的問題

我國火力發電廠在運行期間產生電能主要利用鍋爐內燃料燃燒方式產生熱能，從而為人們日常生產和生活提供所需電能，煤炭是火力發電廠中的一項重要燃料，其是影響火力發電廠運行，確保電廠穩定運行的關鍵。火力發電廠中的鍋爐在運行期間，要采用煤炭為主原煤，因此，煤炭采購部門在進行燃料采購時，要做好原煤的分析工作，確保煤炭燃燒時不會發生難以燃燒，或者煤炭燃燒不盡情況，煤炭部容易產生大量熱，或者降低熱效效果[4]。此外，較高品質煤在燃燒期間產生的煤渣量少，而且不會出現能耗消耗量大情況。可見，做好燃料選擇會意義重大，因此，盡量選擇高品質燃料，盡量減低火電廠中鍋爐在運行期間能耗損耗情況，實現對鍋爐的合理控制，達到節能減排目的。

3.2 產生大量的飛灰可燃物

鍋爐運行期間若采用的煤炭品質差，這可能會導致鍋爐造成破壞，這主要是因為采用了低品質的煤炭，煤炭燃燒時可能會導致鍋爐表面附著大量未充分燃燒的煤渣，這些煤渣會對鍋爐的應用造成影響。要想對附著在鍋爐上的煤炭進行全面清理，需要投入大量的財力、物力、人力，這不僅提高火力發電廠在運行期間的投入，而且在清理時，還會對鍋爐的造成一定破壞，容易導致電力生產不足情況，這會對工業生產工作的開展，以及人們的日常生活造成不良影響[5]。品質低的煤炭在燃燒時還會消耗掉煤炭初期燃燒時采用的燃油，以及鍋爐運轉時應用的機油，對于品質較差的煤炭來說，其在燃燒時要對外力手段進行應用，促進煤炭燃燒，這就會消耗掉大量燃油[6]。

3.3 鍋爐運行期間發生中斷

火力發電廠運行是一項復雜過程中會涉及到許多環節，而鍋爐運行是其中最關鍵的一個環節，鍋爐運行的效率會對火力發電廠在運行過程中的生產效率造成直接影響，因此，鍋爐運行時長及能源消耗都會對電力生產造成影響，而在影響運行情況的各項因素中，鍋爐質量是其中影響最大的一項重要條件。一般來說，高質量的鍋爐在火力發電期間，可以使其作用能夠得到合理發揮，而且能夠使其效力得到提升，達到發電目標。

高質量的鍋爐在應用期間，可以保證鍋爐內燃料在燃燒時可以高效燃燒，進而促進熱能的形成，提高鍋爐在應用時的運行效率，使生產效益能夠的都進一步提高。而質量較差的鍋爐在應用過程中會出現一些突發現象，可能會導致鍋爐在生產時發生中斷，在該期間，工作人員要做好相應的檢測和維修作業，這一方面會浪費人力資源，另一方面也會對生產效率造成不良影響，難以達到最終的正常目標，由于供電不足，會導致工業生產，以及人們的日常生活造成不良影響[7]。可見，在火電廠中的鍋爐運行前，要全面檢查鍋爐，并且要做好相應的養護作業，提高鍋爐性能，保證鍋爐在實際運行期間不會發生停產，或各種突發事件。若鍋爐運行時發生了中斷，不僅需要投入大量的財力、人力對其進行維修，而且容易對其設備性能造成影響，導致其無法正常運行，浪費大量能源，以及資金。

4 鍋爐運行節能控制的合理措施

4.1 減少燃料消耗量

要想提升火電廠鍋爐節能效率，相關工作人員在實際工作期間，就要不斷對各項技術進行研究，對鍋爐中采用的各項設備進行完善，進而使鍋爐在應用期間的效率能夠得到進一步提高，使燃料在燃燒期間的燃燒效率能夠得到進一步提高，進而減少總體投入，獲取更好的社會效益和經濟效益。火電廠中高質量鍋爐一方面能夠使電力生產效率得到進一步提升，另一方面也可以使人們對于電量日益增長的需求得到滿足，不斷對鍋爐運行相關的技術和工藝進行完善，完成對專業人員的培養，能夠實現對火力發電鍋爐運行的合理控制和操縱[8]。工作人員可以在對實際情況進行全面分析基礎上，不斷進行創新和發展，適當增加科技投入，在經濟條件允許的情況下，引進高效火力發電設備。例如，在鼓風機上安裝能夠吸收粉末的機器，鍋爐運轉期間，產生的鍋爐灰可以被直接吸收，避免鍋爐灰的存在堵鍋爐運行造成不良影響，增加燃料燃燒量。

4.2 減少飛灰可燃物量

火力發電廠鍋爐在實際運行期間避免不了灰出現一些細小問題，這些細小問題灰是鍋爐運行期間出現一些異常情況，容易導致鍋爐運行能耗量變大。漏風是鍋爐比較常見的一項問題，該項問題是造成飛灰可燃物污染的一項重要原因，煤炭燃燒期間會分解成多種不同類型的微小顆粒，而質量較低煤炭在燃燒期間容易形成大量的煤渣，因此，如果鍋爐成密封狀態運行，將會導致這些細小顆粒全都被吸收，而鍋爐一旦發生漏風，各種些小顆粒進入到大氣中，會污染大氣環境。此外，鍋爐出現漏風情況，還會降低鍋爐內的溫度，造成熱量損失，若鍋爐在實際運行期間，無法確保溫度足夠，此時，要通過燃燒大量的燃料，確保鍋爐內的溫度能夠滿足運行期間，在該情況下，需要確保鍋爐質量能夠滿足應用需求，減少由于鍋爐漏風原因而引起的各種不良影響，最終達到節能目的。

4.3 鍋爐設施的改進和優化

經過多年的發展，我國火力發電技術已經十分成熟，但是，因為火力發電本身是一個十分龐大的工程，在具體運行期間會涉及到許多內容，采用的設備的重量和體積都十分大，需要的能源也很多。由此可見，火力發電廠鍋爐在是運行期間，會消耗大量的煤炭資源，若鍋爐中的煤炭資源燃燒不夠充分，會導致大量未充分燃燒的燃料發生堆積，可能會引起各種意外情況。針對這一現象，為了降低成本，提高鍋爐運行期間的煤炭利用效率，會采用新煤炭，這業績會導致火電廠中供電舊煤炭發生積累，長期以往，舊煤炭將會失去應用價值，造成嚴重的浪費現象。為了使火電廠中鍋爐節能效果能夠得到進一步提升，相關工作人員要堆鍋爐設施進行適當改進和優化，提高鍋爐性能，從而新煤舊煤能夠相互摻雜起來，然后實現燃燒，最大程度降浪費舊煤的情況，在實現節能減排的同時，使煤炭的利用效率得到了進一步提高。

4.4 調整風量與排煙溫度

4.4.1 調整風量

調整火力發電廠中鍋爐運行期間的風量使優化鍋爐運行效率的一項重要措施，燃料在鍋爐燃燒實際上就是煤炭與氧氣發生的化學反應，煤炭燃燒期間，作業人員要對鍋爐中的一次風量和二次風量情況進行動態觀察，依據觀察結果，進行風量配比情況的科學設置，采取適當方式完成調整，進而達到期望供熱效率，提高鍋爐運行效率。在鍋爐運行期間，要科學設定鍋爐需要的風量，確保鍋爐中的煤炭能夠充分燃燒。此外，對鍋爐風量的具體比例進行設置時，還要考慮煤炭粒徑大小，確保設置通風量的合理性，保證煤炭具有良好的流通性。在火力發電廠中的鍋爐運行期間，要控制空氣指數，在該期間，要在確保煤炭具有良好流動性的基礎上，嚴格控制風量的具體數值，對風量數值及配比進行適當設定。針對鍋爐中的二次風，風量要能夠滿足供給量，確保鍋爐中煤炭能夠與氧氣全面接觸，確保煤炭能夠充分燃燒，避免由于燃燒徹底，而造成煤炭資源浪費現象。

4.4.2 適當調整排煙溫度

鍋爐運行期間的排煙溫度會對鍋爐運行效率造成較大影響，兩者成正比關系。因此，相關工作人員要對鍋爐排煙溫度進行嚴格控制，避免排煙溫度過高，造成能源浪費情況。針對排煙溫度過情況，要全面清理加熱部位的煙灰，避免對其對排煙溫度造成不良影響。此外，改造鍋爐的整體結構，對鍋爐的應用守則進行完善，合理降低排煙溫度，使鍋爐的整體運行效率能夠得到進一步提高。

5 結語

鍋爐是火力發電廠中一項重要設備，在鍋爐運行期間，要采取多種措施減少能源消耗量，這一方面能夠確保火力發電廠的高效運行，另一方面也可以減少成本投入，確保企業健康發展。同時，也使我國能源短缺問題得到了緩解，減小了環境污染，確保了經濟和生態的協調發展。