簡析電廠鍋爐燃燒運行優化策略

劉昌旭

（國能寧東第二發電有限公司，寧夏回族自治區 銀川 750000）

燃煤發電作為我國電力工業的主要組成部分，其燃燒效率和熱效率一直是人們關注和研究的重點。對于燃煤機組鍋爐而言，其主要由燃煤燃料、燃燒設備和鍋爐本體三部分組成，其中鍋爐本體是鍋爐燃燒系統的重要組成部分，它直接影響到鍋爐的燃燒效率和機組的熱效率，對電廠經濟運行起著至關重要的作用。

1 電廠鍋爐燃燒運行中存在的問題

1.1 設備技術存在的問題

①鍋爐燃燒效率低。在鍋爐的實際運行過程中，影響鍋爐燃燒效率的因素比較多，主要包括：燃料、風量、配風、爐膛溫度以及燃燒時間等，其中，燃料和風量的控制是影響鍋爐燃燒效率的主要因素，燃料的質量越好、風量越大、爐膛溫度越高，則鍋爐燃燒效率就會越高。但是，如果在實際的運行過程中，燃料和風量不能有效地進行控制，則會對鍋爐的燃燒效率造成較大的影響。因此，在實際的運行過程中，一定要采取有效的措施控制燃料和風量。②鍋爐結焦現象嚴重。在鍋爐運行過程中，最常見的結焦現象是向火面高溫區結焦。而在實際運行過程中，如果向火面溫度過高，則會導致大量的熱量向火焰面區域集中，從而使火焰中心位置偏離正常位置。另外，如果爐膛內煙氣溫度過高也會使燃料難以完全燃燒。此外，如果火焰中心溫度偏低、燃燒時間過長、配風不合理、煤種適應性差等問題也會導致結焦現象出現。電廠鍋爐在運行過程中效率低主要是指鍋爐熱效率下降。在實際運行過程中，如果燃燒效率下降較多，則會導致排煙溫度升高、煙氣量增加、排煙熱損失增大等問題出現。③燃料消耗過多。在實際的運行過程中，燃料消耗過多主要是指燃料消耗量過大。由于實際燃燒過程中不能完全滿足鍋爐出力需要以及煤種適應性差等問題的存在，則會導致燃料消耗量過多。由于鍋爐長期處于高負荷運行狀態下會嚴重影響到燃料燃燒效率及鍋爐安全運行。如果鍋爐運行負荷過高，則會導致燃料燃燒不充分，出現黑煙等問題，從而使鍋爐的熱損失增加；如果鍋爐燃燒負荷過低，則會導致燃料消耗過多，從而使鍋爐出現積灰、結渣等問題，如果積灰嚴重則會嚴重影響到鍋爐的安全運行；如果燃料消耗過多，則會導致鍋爐排煙溫度過高，從而影響到鍋爐的熱損失。因此，在實際的運行過程中一定要合理控制燃料的消耗量。④設備故障頻繁。設備故障是指在實際的運行過程中，由于設備出現了故障而導致的鍋爐燃燒效率低等問題。例如：煤種適應性差、燃料消耗量過多等問題的存在，則會導致燃料燃燒效率低、鍋爐出現積灰、結渣等問題。

1.2 電廠鍋爐運行市場競爭方面存在的問題

市場競爭是一把雙刃劍，它的積極作用是顯而易見的，但也有其消極影響。從積極方面講，市場競爭可以推動電廠鍋爐運行管理技術進步，促進鍋爐運行管理水平的提高。同時，在激烈的市場競爭中也會產生一些消極的影響：①在市場競爭中，有些電廠鍋爐運行管理人員的素質不高、缺乏必要的經驗，不能適應新形勢下發電企業生產管理和節能降耗工作的要求。他們把精力主要放在如何獲得更多的煤、油、氣資源上，而忽視了對用戶需求變化、政策法規變化和市場競爭狀況等方面情況的分析，對競爭對手情況知之甚少，對用戶需求變化趨勢把握不準，難以制定出行之有效的策略。②由于發電企業市場競爭的壓力，使得某些電廠鍋爐運行人員對節能降耗工作產生了抵觸情緒，認為節能降耗是公司的事，與自己無關，沒有必要去做。在這種思想支配下，他們就不能在保證鍋爐安全、經濟運行的前提下去尋找節能降耗的途徑和方法。③電廠鍋爐運行人員對企業生產管理制度學習不夠、理解不透，對企業的經營管理模式還存在著認知偏差，不能很好地運用現代企業制度進行規范管理。這些都導致了電廠鍋爐運行人員在市場競爭中處于被動地位，難以發揮其應有的作用。綜上所述，在當前市場經濟條件下，電廠鍋爐運行市場競爭對其發展產生了一定的消極影響。

1.3 電廠鍋爐運行管理方面存在的問題

①一些電廠鍋爐運行人員思想觀念落后，缺乏先進的設備技術和管理理念，在日常工作中不能有效運用現代化的管理手段進行鍋爐設備的監控，不能及時發現鍋爐設備存在的故障并進行排除。②電廠鍋爐運行人員沒有全面了解和掌握鍋爐設備的性能和功能，沒有將安全、經濟運行理念貫穿于生產過程中。

2 電廠鍋爐燃燒運行優化策略

2.1 針對設備技術方面優化

①優化鍋爐制粉系統。在電廠鍋爐運行過程中，要對制粉系統進行優化，提高鍋爐運行效率。首先要做好磨煤機的選型工作，確保其能夠滿足實際的需求；其次是要確保磨煤機運行過程中，能夠始終保持較高的出力。同時在對制粉系統進行優化時，還需要對磨煤機出口溫度進行控制，因為在實際的生產過程中，如果磨煤機出口溫度較高，就會導致磨煤機出現堵塞等問題，嚴重時還會導致磨煤機跳閘。因此在對磨煤機出口溫度進行控制時，要保證其能夠與爐膛出口溫度保持一致。另外在實際的生產過程中還需要加強對磨煤機振動的控制，這主要是由于磨煤機的振動會影響到整個制粉系統的運行狀況。②配風系統。配風系統是整個電廠鍋爐燃燒系統的核心部分，通過對其進行優化，能夠有效提升鍋爐燃燒效率。通常情況下，鍋爐配風方式主要有以下幾種：一是直吹式；二是側吹式；三是混合式。首先，在進行配風系統優化時，應盡可能減少側吹式的配風方式，主要是因為側吹式的配風方式會導致鍋爐燃燒不穩定，容易引起火焰偏斜等問題。但是在實際應用過程中，由于側吹式的配風方式也能夠對鍋爐燃燒效率起到一定的促進作用，因此，應盡量采用側吹式的配風方式。其次，在進行鍋爐配風系統優化時，還需要盡可能減少直吹式的配風方式，這主要是因為直吹式的配風方式容易造成爐膛火焰中心的偏移，導致出現火焰不穩等問題。另外在進行鍋爐配風系統優化時，還應盡可能采用混合式的配風方式，因為混合式的配風方式能夠將兩種或多種類型的風門進行有效結合，從而提升鍋爐燃燒效率。最后在進行鍋爐配風系統優化時還應盡量采用混合型的配風方式，因為混合型的配風方式能夠有效避免出現火焰偏斜等問題。③煤粉細度控制。在實際工作中，煤粉的細度一般為8%～15%，如果煤粉細度超出此范圍，就會出現結焦、著火不良等情況。一旦煤粉細度發生變化，就會直接影響著鍋爐燃燒的穩定性以及經濟性。所以，電廠在進行鍋爐燃燒工作的時候，需要將煤粉細度控制在合理范圍內。從理論上來講，當煤粉細度為10%～15%時，不僅能夠保證鍋爐燃燒穩定性，而且還能夠提高鍋爐燃燒效率。④燃燒方式。針對于電廠鍋爐燃燒系統，其燃燒方式主要是煤粉直接與空氣進行混合，將煤粉直接進行燃燒，而不需要通過空氣的加熱。但是在實際的操作過程中，因為煤粉在經過高溫空氣加熱之后，其熱量會逐漸被消耗，因此就會出現煤粉燃燒不充分的情況。這種情況下，就需要將空氣加熱之后再與煤粉進行混合，并進行燃燒。這樣的燃燒方式就是先將煤粉點燃然后再對其進行空氣加熱，就能夠有效解決上述問題。另外，在實際的運行過程中還需要根據燃煤的種類以及煤質的情況來選擇相應的燃燒方式，如果燃煤為褐煤就可以選擇先將其烘干之后再進行燃燒。⑤空氣分級控制。在鍋爐燃燒過程中，為滿足空氣需求，需要控制其氧含量。一般情況下，鍋爐的氧含量不能低于7%，當鍋爐實際氧含量低于7%時，會造成爐膛內溫度偏低，導致燃燒效率下降，甚至引發火災。因此，要想控制好空氣供給情況，需要對空氣分級控制進行優化。一般情況下，空氣分級控制主要是通過降低一次風溫、爐膛出口煙溫以及主汽溫來實現的。在實際燃燒過程中，隨著燃煤量的不斷增加，一次風壓也會逐漸增加。為了能夠有效降低煙氣溫度和一次風壓之間的關系，需要將其控制在一定范圍內。在鍋爐燃燒過程中，需要對送、引風機進行合理調整。⑥爐膛溫度控制。控制好爐膛溫度對于鍋爐燃燒至關重要，它是一個復雜的動態過程，而且對運行參數也有嚴格的要求。但是在實際運行中，爐膛溫度很難做到控制，往往是通過控制送風機頻率、一次風量、二次風量來達到溫度控制的目的。鍋爐送風量和一次風量的比例關系是影響爐膛溫度的一個重要因素，而爐內送風量和一次風量又直接影響著爐膛溫度，所以只有將這兩者之間的比例關系調整到最佳狀態時，才能使鍋爐溫度得到有效控制。為了確保鍋爐燃燒正常穩定，可以采取以下兩種措施：一是將爐膛溫度控制在額定值；二是對送風量和一次風量進行調節，以確保爐內送風量和一次風量之間的合理比例。

2.2 針對市場競爭方面

①重點優化機組經濟指標。針對電廠機組的經濟指標，鍋爐燃燒運行優化是其中最主要的部分。在鍋爐運行過程中，通過對燃料的合理控制，可有效提高機組經濟性。通常情況下，燃料的組成與熱值是決定機組經濟性的最主要因素。通過對燃料燃燒情況的分析，可以了解到相關的熱值與單位重量的熱值之間存在著一定的差距，這也就說明在實際應用中，燃料量越多，機組效率則越高。因此在電廠鍋爐燃燒運行優化時，應嚴格控制好燃料量。但由于實際情況中煤質存在著較大的差異性，導致鍋爐實際運行過程中，燃料量難以得到有效控制，最終導致機組整體熱效率降低。②重點優化機組運行方式。以優化鍋爐燃燒方式為基礎，將影響鍋爐燃燒效率的各項因素進行分析，并結合實際運行情況制定科學、合理的機組運行方案，從而保證電廠鍋爐燃燒的安全性及經濟性。比如在機組啟動階段，應確保其正常的啟動過程，在此階段應按照機組要求完成相關參數的調節，以保證機組能在規定時間內順利啟動；在機組正常運行階段，應充分了解鍋爐各參數的變化情況，并及時與生產技術部門進行溝通、交流，以保證機組在正常運行條件下安全、穩定運行；在機組異常運行階段，應做好相關記錄工作，并與生產技術部門及時進行溝通交流，以保證機組出現異常時能及時了解原因并采取相應的解決措施。

2.3 針對管理方面

①重點優化運行管理制度。運行人員應定期對鍋爐進行檢查，如發現缺陷應及時處理，消除隱患。在鍋爐運行過程中，應加強對制粉系統的監視，并加強對制粉系統的調整。要定期檢查風機運行情況，并采取必要措施控制風機電流，確保設備安全。鍋爐運行中應定期檢查油槍的使用情況，保證油槍口不堵塞。定期檢查水冷壁管的磨損情況，如果發現有磨損嚴重的地方，要及時進行處理。定期檢查受熱面的結渣情況，并對結渣進行清除。加強對鍋爐排煙溫度的監控和分析，并對排煙溫度進行調整，從而提高鍋爐燃燒效率。定期檢查鍋爐水冷壁等受熱面是否有結渣和積灰情況。②重點優化組織結構。電廠鍋爐燃燒運行中，要想優化運行組織結構，就必須要提高組織結構的合理性，在實施具體優化操作中，需要從以下兩個方面入手：首先，加強對人員的管理。在電廠鍋爐燃燒運行過程中，由于鍋爐設備的種類較多，其燃燒操作的程序也比較復雜，因此對操作人員的管理工作就顯得十分重要。在這方面要做好兩個方面的工作：對于電廠鍋爐操作人員來說，必須要加強對其的培訓和學習，以提高他們的專業素質和操作技能；在實際操作過程中，要采取一定的激勵措施來調動操作人員的積極性，以提高他們對鍋爐燃燒運行工作的責任心。其次，要注重對鍋爐燃燒運行的監督管理工作。在電廠鍋爐燃燒運行中，其工作涉及到的范圍比較廣，因此其工作質量也關系到電廠鍋爐燃燒運行的安全性和穩定性。為此，在電廠鍋爐燃燒運行中，必須要做好對工作質量的監督和管理，具體來說，可以從以下幾個方面入手：對于鍋爐設備的維護工作來說，其工作人員必須要做到認真細致地進行檢查和維護；在電廠鍋爐燃燒運行中，要及時處理出現的問題和故障，并要做好記錄和存檔工作；對于電廠鍋爐燃燒運行的數據、信息等資料進行妥善保管；對于鍋爐設備存在的隱患及時進行排除。

3 結束語

電廠鍋爐燃燒運行的優化是一個系統工程，需要多方面共同努力，在設備技術不斷更新、市場競爭日趨激烈的情況下，只有不斷提高自身的綜合實力，才能在競爭中立于不敗之地。從上述分析來看，電廠鍋爐燃燒運行的優化，應在設備的安全運行和提高經濟性方面下功夫。針對設備技術方面存在的問題，應重點優化鍋爐制粉系統、配風系統、煤粉細度控制、燃燒方式、空氣分級控制、爐膛溫度控制等方面；針對市場競爭方面存在的問題，應重點優化機組經濟指標和優化機組運行方式；針對管理方面存在的問題，應重點優化運行管理制度和組織結構。