提高鍋爐電氣設備安全高效運行的措施

平慧敏 山西魯晉王曲發電有限責任公司

鍋爐電氣設備是發電企業中的主要設備，在生產運營過程中起到決定性作用，近年來，大量發電企業的鍋爐電氣設備都出現了陳舊老化、能耗增大、效率降低、故障頻出等嚴重問題，甚至影響發電企業的正常運轉。企業欲保障自身發展、提高經濟效益、減少發電過程中產生的污染物并提高效能，應針對自身所用鍋爐電氣設施及其配套裝置的特性完成性能優化、改造更新，并積極引入和推廣節能技術，使設備安全高效運行，確保生產過程的穩定性。

一、鍋爐電氣設備綜述

目前我國對于清潔能源的使用仍未普及，發電企業仍以火力發電方式為主，鍋爐電氣設備在發電企業中占據重要地位，其大設備主要包括：鍋爐、汽輪機、發電機；鍋爐側設備包括：給煤機、磨煤機、一次風機、密封風機、送風機、引風機、爐水循環泵、風煙系統、汽水系統等；汽機側主要設備有凝結水泵、循環水泵、給水泵、潤滑油系統、密封油系統等；電氣設備主要包括：高壓廠用電系統、低壓廠用電系統、變壓器、勵磁系統、直流系統等等。大量設備共同構成完整體系，其中任何一處出現故障，都可能導致整個生產過程受阻。

二、鍋爐電氣設備運行過程存在問題

（一）設備老舊

火電企業鍋爐電氣設備工作環境較為艱苦，損耗速率較快，設備老化現象嚴重，此外，隨著科學技術與先進理念的發展，新式節能設備不斷問世，部分型號應進行淘汰。尤其是配電柜、動力柜、儀表柜等，老式柜體多存在布置不合理、通風散熱條件差、元件老化、二次回路控制線凌亂、檢修維護難度大等問題。

（二）缺乏維護

鍋爐電氣系統中的設備容易積累煤灰或其他煙氣中的成分，如硫化物、氮化物等，會對金屬設備造成腐蝕，配電室中部件也可能出現松動，許多發電企業未能制定完善的定期清理制度，派遣專人對設備進行檢修維護，致使微小損傷不斷積累，埋下嚴重安全隱患。

（三）錯誤操作

發電企業中部分職工缺乏專業素養與相關知識，不能正確操作設備，也容易導致故障的產生，例如，在使用變壓器時，在帶負荷的情況下直接拉閘，分合閘時產生的較大電弧可能直接導致高壓側短路，影響電力系統運轉；開啟萬能斷路器、空氣開關等時也未能先完成檢查與清潔、緊固，可能會由于部件突然脫落而斷開連接。

三、提高鍋爐電氣設備安全高效運行的措施

（一）裝修改造布局

對于不夠合理的布置與結構，應進行裝修改造，改善鍋爐房、控制室等的通風條件，避免熱量積累，安裝新式排氣換氣設備，減少房間內煙塵含量，降低對人體的危害，對于二次回路控制線凌亂的，應重裝線路，進行較大動作的整改，在保證生產需求、保持原有功能的前提下進行重新設計，理清線路，避免電纜等交錯縱橫，合理布置，減少起火等事故發生的概率。

（二）淘汰報廢設備

對于企業中仍然在使用的超出使用年限或者頻繁發生故障、無法順利維修的設備，應直接進行淘汰，尤其是部分早已無法正常運轉、出現異響或者異常現象、存在較大安全隱患的部件，必須申請報廢，從根本上排除安全隱患，杜絕事故的發生。

（三）更換老舊部件

對于部分使用時間長、磨損或老化嚴重、無法起到有效作用的部件，也應當及時更換，若經濟條件允許，還應當將型號老舊、效能較低的部件逐漸淘汰和更換，購進市面上質量好、效能高、國家大力推廣的新設備，引入新技術，提高發電效率，充分發揮燃料作用，減少發電過程中產生的廢棄物，降低對環境的污染，響應國家節能環保號召，貫徹落實綠色發展理念。

（四）注重設備保養

企業應定期對鍋爐電氣系統的全部設備進行檢修維護，并進行諸如潤滑、清潔、防銹、防氧化等處理，對于已經出現損傷的部件，應及時維修或者更換，針對電線外皮磨損、金屬部分裸露生銹等，應提起重視并采取相應處理措施。另外，可對設備進行分組與編號，輪流進行運轉，避免設備長時間運轉和超負荷運轉，有效延長其使用壽命。

（五）制定健全制度

針對鍋爐電氣設備的使用與維修、管理，企業應制定并完善相應制度，派遣專人負責設備的操作與保養維護、檢查維修工作，明確責任人，并定期對設備管理工作進行檢查，發現問題后根據規定及時追責，避免責任交叉和互相推諉現象，對責任人施以罰款、降職等懲罰，造成嚴重后果的，還應當根據法律進行處理。

（六）提高人員素養

工作人員的操作過程直接影響發電企業鍋爐電氣設備的運轉情況，若其缺乏相應知識與職業素養，長時間違規操作或采取錯誤方式操作，很容易導致設備異常運轉和損壞，因此，企業應當加強對人員的培訓，定期組織開展學習交流活動，確保每一位工作人員都能夠熟悉各種設備的規范操作流程和保養維護要點，如在使用變壓器過程中，嚴謹帶負荷拉閘，必須先切斷低壓側分路開關后再拉開總開關，避免短路導致的設備損毀；還需了解常見的故障表征及其原因，能夠完成緊急處理。在工作中，也要樹立較強的責任意識，能夠自覺愛護設備，排除安全隱患，做好諸如清潔、緊固等，從而有效延長設備使用壽命。

（七）改善照明環境

鍋爐房中的環境較為特殊，一般溫度較高、電壓波動大，且通常伴有頻率較高的振動，夏季還可能氣候潮濕，線路老化速度快，長時間在該環境下工作，照明燈具損壞和老化的速度更快。通常使用的普通白熾燈性能差、耗電量較大，耐久性較低，無法長時間提供穩定光照條件，支持現場職工的操作，可能還需頻繁更換，增加成本與工作量，企業應對現有照明條件進行改良，安裝和使用防爆節能燈具，并盡可能地利用自然采光，減少照明能耗。

（八）安裝智能監控

采用全人工方式對電動機進行保護并不現實，工作量過大且工作枯燥重復，采用智能化監控系統，則可自動完成對鍋爐電氣系統工作狀況的即時監測。如今5G技術嶄露頭角，即第第五代通信技術，其采用新式數字蜂窩網絡，按照一定規律將服務區劃分為多個小型區域，類似蜂窩結構。5G網絡具有極高的數據傳輸速率，超出當今使用的任何一種網絡，最高傳輸速度甚至可達10G/s，超出4G網絡的千倍。另外，其響應時間短，低于一毫秒，該時長遠低于人類能夠捕捉到的最短時間，因此對于用戶而言，采用5G網絡可獲得即時響應的效果，將其應用于發電企業生產過程智能監控系統中，可大大提高系統監控效率。5G技術還可滿足超清視頻所需的高速傳輸大量數據的服務，滿足在鍋爐電氣系統中所需的響應速度，同時連接發電企業中所有設備，構建完善的信息管理系統。還有，可采用AI技術和物聯網技術，構建完善的監控網絡，優化視頻畫面，提高其清晰度，使發電企業可采用高清攝像頭對鍋爐電氣系統進行監控，并根據設備形狀、尺寸等智能化識別其種類，打破以往由于網絡技術限制導致的高像素攝像頭不能投入使用的局限性。還有，過去企業中所用監控系統都無法保持長時間的錄制狀態，一般都是采用定期抓拍提供現場畫面，可能會遺漏關鍵信息，但采用基于5G網絡的新式智能監控技術，可保證所有攝像頭都處于不間斷拍攝狀態，保證現場的任何異常都能夠被第一時間發現和處理。最后，若想要對設備內部運轉情況進行監控，有線攝像頭無法滿足需求，無線攝像頭對于無線網絡傳輸速度要求較高，4G網絡遠遠無法達到要求，而采用5G網，則更為靈活，尤其是在對較大區域的監控中，能夠支持大批無線攝像頭的應用，更好地監測設備運轉狀態。戶外監控系統的構建也可采用無線攝像頭，規避諸如雨雪等自然因素對線路的損傷，為發電企業提供更多便利。

（九）設置繼電保護

繼電保護系統能夠對鍋爐電氣設備運轉時的溫度、濕度、電壓、電流等參數進行收集與分析，判斷其是否處于正常運轉狀態，并對整個系統進行保護，當發生電動機過載、欠壓、過熱、三相不平衡、漏電、短路、短路等時，繼電保護系統可作出準確判斷并采取有效措施，切斷部分電路，減小故障的影響范圍，避免釀成嚴重事故。繼電保護還可對重要器件變壓器進行全方位監管與保護，當變壓器電流過大時，通過在高壓端與低壓端的斷路器，繼電保護系統能夠在監測到元器件電流過高的一瞬間切斷電路；當發生異常跳閘時，則可將過電流保護系統作為總線，對變壓器低壓側進行有效保護；變壓器短路時，容易出現延時過高的問題，可根據其熱穩定性設定繼電保護裝置參數，保障系統正常運轉。

四、結束語

通過對鍋爐電氣設備所處環境、所用器件的整改與維護，并優化生產流程、引入和推廣新技術，能夠有效提高發電廠中整個發電系統的安全性與穩定性，延長設備使用壽命，實現節能減排效果，逐漸向智能化、自動化生產發展，降低職員的工作強度，促進企業發展。