火力發(fā)電廠鍋爐運行優(yōu)化策略的相關(guān)研究

卜元悅

摘要：鍋爐設(shè)備是火力發(fā)電廠運行設(shè)備中重要設(shè)備之一，則運行質(zhì)量與效率直接影響著會理發(fā)電廠中電力能源的供應(yīng)情況，影響著現(xiàn)代城市運行與居民生活，并隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)市場多樣變化與設(shè)備科學(xué)創(chuàng)新速度加強背景下，鍋爐設(shè)備運行生產(chǎn)安全管理更是成為火力發(fā)電廠安全管控和未來發(fā)展的所必要面臨的，則對于火力發(fā)電廠來說，如何在現(xiàn)有能力范圍內(nèi)最大程度保障鍋爐設(shè)備的安全穩(wěn)定、高效率運行是一項重要內(nèi)容。本文對火力發(fā)電廠鍋爐運行優(yōu)化策略的進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;鍋爐運行;優(yōu)化策略

1火力發(fā)電廠鍋爐運行特點

1.1運行參數(shù)不穩(wěn)定

鍋爐設(shè)備并不是一個單一設(shè)備，其與其他大量設(shè)備與系統(tǒng)共同連接，則在火力發(fā)電廠運行過程中便面臨一個復(fù)雜性的問題，內(nèi)外影響與干擾因素增加，相應(yīng)的設(shè)備運行參數(shù)不穩(wěn)定概率也會增加，只要有有一個出現(xiàn)設(shè)備運行問題，便會造成鍋爐設(shè)備運行參數(shù)出現(xiàn)不穩(wěn)定性，進(jìn)而影響電力能源生產(chǎn);再加上，目前多數(shù)火力發(fā)電廠內(nèi)部并沒有專業(yè)的監(jiān)控設(shè)備和體系，僅僅依靠人工進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控與維修，是無法及時對運行參數(shù)錯誤的設(shè)備進(jìn)行維修的，則便容易造成運行問題影響范圍和破壞范圍的擴(kuò)大化，最后造成更大的鍋爐運行問題。

1.2熱損耗偏大

火力發(fā)電廠電力能源的主要來源就是煤炭燃燒，通過煤炭在鍋爐內(nèi)部充分燃燒，鍋爐內(nèi)部便會有大量的熱能與雜質(zhì)，熱能會通過化學(xué)反應(yīng)為汽輪機(jī)提供能源，而雜質(zhì)則形成高溫?zé)煔馐沟缅仩t內(nèi)部整體溫度升高，從而產(chǎn)生大量水蒸氣帶動蒸汽汽輪運行，汽輪機(jī)與蒸汽汽輪兩者運行便產(chǎn)生了電力能源，但是在實際電力能源獲得量并沒有達(dá)到預(yù)期量，反倒是煤炭消耗量是獲取量的幾倍，甚至是幾十倍，這對于火力發(fā)電廠來說是一筆不小的開銷，則如何降低煤炭燃燒熱損耗，控制基礎(chǔ)運行生產(chǎn)成本是未來火力發(fā)電廠設(shè)備提升重要內(nèi)容。

1.3運作效率低

運作效率低主要是指火力發(fā)電廠鍋爐設(shè)備中組成部件運行效率低，特別是汽輪機(jī)設(shè)備，其作為鍋爐設(shè)備運作的主要動力和轉(zhuǎn)化部門，直接關(guān)系著鍋爐設(shè)備的運行效率，卻常常因為鍋爐內(nèi)部煤炭燃燒不完全，造成煤粉灰與雜志形成的高溫?zé)煔怏w積增大出現(xiàn)問題，要么是汽輪機(jī)受承受的高壓排氣量過高，超過了機(jī)械本身高壓缸所能承受的最大工作效率，輕則造成高壓缸工作效率降低，重則造成汽輪機(jī)運行崩潰直接癱瘓，要么是因為高溫?zé)煔饷芏仍黾?、粉塵數(shù)量增加，造成汽輪機(jī)連接管道逐漸被堵塞，從而汽輪機(jī)運行效率與質(zhì)量直線下降，影響火力發(fā)電廠整體設(shè)備運行效率水平。

2火力發(fā)電廠中鍋爐運行現(xiàn)狀

2.1鍋爐的蒸汽參數(shù)

鍋爐是火力發(fā)電生的主要參與設(shè)備，鍋爐不僅可以為發(fā)電機(jī)增加動力，還能完善火力發(fā)電機(jī)的輔助作用，所以，鍋爐的穩(wěn)定運行對于火力發(fā)電過程具有極其重要的意義，而蒸汽機(jī)的參數(shù)體現(xiàn)了鍋爐的運行狀況，因此鍋爐蒸汽的參數(shù)直接決定了火力發(fā)電的效率，只有保障鍋爐蒸汽的參數(shù)穩(wěn)定的平衡才能保持火力發(fā)電的平穩(wěn)運行。由此可知，鍋爐蒸汽參數(shù)的穩(wěn)定可以提前根據(jù)鍋爐中燃燒煤炭的質(zhì)量和發(fā)電設(shè)備的負(fù)荷來決定煤炭消耗速度。

2.2鍋爐運行中熱損耗問題

在火力發(fā)電過程中，發(fā)電的能源是來自煤炭燃燒產(chǎn)生的機(jī)械能并最終轉(zhuǎn)換成電能，但是煤炭在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的熱量，這些能量大部分會借助鍋爐來加熱從而產(chǎn)生蒸汽，但是其中也有一部分的熱量被間接的浪費掉，繼而出現(xiàn)了鍋爐運行中的熱消耗的問題，這也是現(xiàn)有火力發(fā)電中鍋爐優(yōu)化的重點難題之一。

3優(yōu)化火力發(fā)電廠中鍋爐的對策

火力發(fā)電工程中會出現(xiàn)各種各樣的問題，這些問題大大降低了火力發(fā)電的效率和發(fā)電量，如何不進(jìn)行相關(guān)的優(yōu)化，會造成大量的能源消耗問題，其中鍋爐是火力發(fā)電優(yōu)化中的主要對象，因此在火力發(fā)電中要重點優(yōu)化鍋爐機(jī)組，包含鍋爐的蒸汽參數(shù)問題以及熱耗損問題等。

3.1鍋爐蒸汽參數(shù)優(yōu)化

如何保證火力發(fā)電中的蒸汽參數(shù)的平衡穩(wěn)定，從而保證鍋爐的運行穩(wěn)定是鍋爐優(yōu)化的主要考慮對象之一，在火力發(fā)電中會有專人記錄鍋爐中的蒸汽參數(shù)的變換，其中還包括現(xiàn)有的多種保障設(shè)備，其中就有保熱自動裝置，在火力發(fā)電中，鍋爐蒸汽參數(shù)的變換是依據(jù)鍋爐中的蒸汽溫度的變換而進(jìn)行改變的，鍋爐中的蒸汽溫度是由煤炭的消耗量而決定，相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)表明，如果煤炭的消耗量每減少1克，鍋爐中的蒸汽參數(shù)會增加10-13℃。所以火力發(fā)電中需要保障蒸汽設(shè)備的保熱作用具有一定的成效，這樣才能維持鍋爐中的蒸汽參數(shù)始終處于正常值，從而實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

3.2針對鍋爐熱損耗進(jìn)行優(yōu)化

在火力發(fā)電項目中出現(xiàn)的最大能源浪費就是煤炭資源的燃燒不充分和煤炭燃燒的熱量利用率不完全，從而造成火力發(fā)電中的鍋爐熱損耗比率持續(xù)增加，所以在火力發(fā)電首先要優(yōu)化煤炭資源的質(zhì)量，選擇更為高效的煤炭燃燒方式，具體的來說，對于燃燒煤炭進(jìn)行不同質(zhì)量配比，選擇最優(yōu)的混合煤炭的配比，另外為了燃燒的更加充分，對于煤炭的煤粉的直徑有一定的要求，并不是越小的越好，要結(jié)合相關(guān)的熱學(xué)燃燒試驗選擇最佳直徑范圍的煤粉進(jìn)行燃燒。此外針對鍋爐的排煙問題也是增加鍋爐熱耗損的主要原因，所以也要進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)優(yōu)化，首先要完成環(huán)保任務(wù)，不能增加環(huán)境的負(fù)擔(dān)，進(jìn)行勻速排煙，盡可能減少慣性排煙對鍋爐氣壓的影響。

3.3飛灰碳含量控制

火力發(fā)電廠鍋爐運行優(yōu)化的首要措施就是飛灰碳含量的控制，首先從鍋爐設(shè)備運行問題出發(fā)，分析造成飛灰碳量的設(shè)備設(shè)計原因，對現(xiàn)有的鍋爐設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化整體煤炭燃燒與轉(zhuǎn)化過程，科學(xué)合理提升煤炭本身的利用率;其次，對于中小型火力發(fā)電廠來說，若是無足夠能力進(jìn)行鍋爐設(shè)備優(yōu)化，則可以采用額外安裝助燃設(shè)備或者單獨優(yōu)化助燃環(huán)節(jié)，使得煤炭實現(xiàn)在燃燒過程中充分燃燒，煤炭飛灰碳量自然就下降，運行效率和質(zhì)量水平有效提升;最后，對所采用的煤炭進(jìn)行質(zhì)量優(yōu)化，通過額外混合一種或者兩種飛灰率低的煤炭，來有效降低煤炭燃燒產(chǎn)生的飛灰碳量，飛灰碳量降低鍋爐內(nèi)部空氣體積就會增加，從而空氣與煤炭接觸面積便會增加，有效提升鍋爐煤炭燃燒利用率，增加火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益水平。

3.4優(yōu)化運行環(huán)境條件

在一定范圍內(nèi)，排煙溫度與鍋爐運行效率成正比，但若是溫度過高，不僅會造成鍋爐生產(chǎn)效率與質(zhì)量同時下降，且還會在鍋爐受熱面處形成一定數(shù)量結(jié)渣，影響鍋爐設(shè)備的正常運行，則需要工作人員優(yōu)化鍋爐設(shè)備運行環(huán)境條件，控制排煙溫度和濃度處于穩(wěn)定狀態(tài)，既不會造成鍋爐尾部受熱不平衡，不會在受熱面大量積累結(jié)渣，提升鍋爐的運行效率;再者，火力發(fā)電廠內(nèi)部還應(yīng)建立起相應(yīng)的設(shè)備監(jiān)控體系，通過引入現(xiàn)代化設(shè)備與自動化體系，嚴(yán)控鍋爐運行設(shè)備環(huán)境，實時檢測鍋爐等多個重要運行設(shè)備的運行情況和參數(shù)數(shù)值變化，再由總控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備運行分析，小運行問題總系統(tǒng)便會直接通過自動化系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，而大問題則及時向工作人員進(jìn)行提示，實現(xiàn)在短時間內(nèi)控制問題影響與破壞范圍，減少對火力發(fā)電廠鍋爐正常運行的影響。

結(jié)束語

綜上所述，在火力發(fā)電工程項目中，優(yōu)化鍋爐是提升火力發(fā)電效率的關(guān)鍵點，發(fā)電的過程中要盡可能維持鍋爐蒸汽的參數(shù)和降低鍋爐的熱耗損比例。此外對于燃煤的選擇也要選擇質(zhì)量更好、燃燒更加充分的煤炭資源，燃煤的問題以及空氣壓力要時刻保障處于最佳狀態(tài)，從而實現(xiàn)煤炭燃燒釋放熱量的最大化，并最終實現(xiàn)發(fā)電的效率最高化，對可能會出現(xiàn)的其他問題要有相關(guān)的解決預(yù)案，保證火力發(fā)電工程項目的持續(xù)穩(wěn)定運行，也是增加鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

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