大型燃煤电厂锅炉运行现状分析

摘 要：燃煤发电是我国最重要的发电方式之一，其中大型燃煤发电厂更是经过多年的快速发展，不论是在燃煤锅炉的设计制造、安装，还是在其运行管理控制等多个方面都趋向于成熟，如今大型燃煤锅炉运行更具经济可靠性，并且在环保方面的工作也真正取得了显著的成效，其未来的发展形势一片大好。但是在锅炉实际的运行过程当中，依然存在相应的问题以待解决，比如锅炉内分煤燃烧低挥发情况、炉内结渣以及生成氮氧化排放物等。因此必须结合当前大型燃煤电厂锅炉的运行状况进行分析，深入研究其燃煤的特性及锅炉的结构设计等，以此来推出相应解决措施以供参考。

关键词：大型燃煤电厂；燃煤锅炉；运行现状

引言

电厂燃煤锅炉运行正常与否，直接影响了整个电厂的经济运行及正常的运营产能，因此在燃煤锅炉运行的过程中，必须要时刻做好对整个锅炉运行情况监察工作，要尽可能地保障锅炉内的水位、气压及气温等始终处于正常的状态，同时还必须要保证锅炉所具备的蒸发量应当和机组负荷处于一致状态，这样才能促使锅炉运行正常化发展。而一些大型的燃煤电厂锅炉在其运行过程当中，其水冷壁、过热器以及省煤器管等都存在一定的爆破问题，同时一些锅炉缺水、溢水及其尾部燃烧等方面问题也都时有发生[1]。而最为明显的问题还是其炉膛内结渣、产生氮氧化物以及混煤燃烧等多方面问题。以下对此类问题进行深入分析。

1 大型燃煤电厂锅炉运行问题分析

1.1 产生氮氧化物

近年来，社会经济发展迅速，人们生活品质得以提升，对于环境方面的要求开始攀升，因此环境保护的意识越加强烈。而环境污染当中空气污染最为严重，促使人们对各项污染气体的排放控制标准越来越严格。大型燃煤电厂锅炉中氮氧化物的产生和排放就是一项明显的污染指标，而正是这项指标直接阻碍了大型燃煤电厂锅炉的正常发展，因此发展至今，氮氧化物的排放标准直接成为大型燃煤电厂开展绩效考核的重要标准。这种污染物的产生主要是由于燃煤在燃烧过程当中，所富含的氮气处在高温下和氧气之间引发反应，形成氮氧化物。不过，在整个形成过程中，温度所发挥的作用非常重要，因此选择降低烟气温度和缩短其在锅炉内高温位置的停留时间可有效降低氮氧化物的排放量[2]。但是这并不是长久之计，仍然需要不断深入研究低氮燃烧技术，这项技术的研发和完善才是有效解决氮氧化物产生及排放的重要手段，最终将以此促使氮氧化物的排放指标及浓度等都能符合国家规定的环保要求。

1.2 炉内结渣

在设计大型燃煤电厂锅炉的同时就应当对其所要用到的燃煤种类进行充分考虑，并且需要注意为业主们推荐和提供代表性煤种，这些都可用作设计锅炉炉膛及内部燃烧器型号的重要参数对照。并且相关设计人员必须要真正掌握燃煤煤种着火及结渣特点，据此在设计燃煤锅炉的过程中，对炉膛容积热负荷、燃烧器区域壁以及炉膛火焰高度等参数进行合理设计，这样才能有效保障锅炉本身运行的可靠性。而如果炉膛内的容积过小的话，则燃煤在炉内的时间将变短，因此也就无法实现完全燃烧，炉膛内温度较高，但水冷壁面积较小，则很容易形成结渣的情况。再比如炉膛横截面积较小，其燃烧区域温度较高，这种情况虽然对燃煤着火有利，但是仍然很容易结渣。所以说，燃煤的种类及特性是对炉膛结渣造成影响的主要因素，一般电厂当中所使用的燃煤都很难真正达到锅炉设计燃煤的需求。另外，煤粉的细度情况也是对炉膛结渣造成影响的主要因素，一般粗颗粒的煤粉燃烧时间较长，一旦在较高烟气温度当中，遭遇水冷壁将直接引发结渣。

1.3 混煤燃烧

通常大型的燃煤电厂锅炉对煤炭所造成的消耗都非常大，因此为了能够有效节约其成本，提升燃烧率，就必须将多种类型的煤种及其燃烧特性进行分类，然后严格按照相应的比例进行混合配置，以此加工形成可有效提升电厂燃煤锅炉效率的混合煤类型[3]。这样不但有效解决了其资源紧张的问题，同时也有效地满足广大居民们对于电厂供电的需求。但是这种混合煤燃烧的形式也存在严重的问题，因为其在燃烧性能上逊色于单种煤的燃烧性能，因此整个过程需要解决混合煤和锅炉间的关系。并且一旦混合煤本身的发热量严重不足时，将产生大量的煤灰，从而直接给风压带来一定的阻力，甚至直接堵塞风管，影响电厂的发电效率。因此，就必须要强化设计混合器，以此来专门解决风管堵塞的问题。

2 提升大型燃煤电厂锅炉运行效率的策略分析

2.1 改善燃煤方式，降低排烟损失

要想切实提升大型燃煤电厂锅炉的运行效率，就必须要从锅炉的燃烧率方面入手，需要做好对锅炉炉膛氧气含量的适当控制，可借助送风来有效帮助燃煤实现预热，由于其中存在二次送风炉膛内的热度偏差，因此就必须要掌握送风时机的恰当性，以此来促使燃煤本身的燃烧率能够始终处于一个安全合理的范围当中。另外，减少和降低排烟损失也是有效提升燃煤锅炉运行效率的主要手段，这就必须要在保证安全生产的背景下，降低对冷风的使用，而更多的采用热风来催动，这样才能极大提升烟道保温层的使用率，从而有效控制器密闭的效果。最后需要控制好空预器吹灰设备，要保证锅炉本身在启动和停止的过程中，需将灰含量维持在一定的水平，并适当增加吹灰的频率。

2.2 优化选择燃煤类型

大型燃煤电厂锅炉设计必须结合相应煤种来进行，通常由于所选择的燃煤种类不同，因此所设计出的锅炉户型也不一样，在结构上将存在明显的差别，并且其内部制粉系统及真正投产之后的运行方式也将存在明显差异性。所以，在选择燃煤时，一旦锅炉的设计和所选燃煤不匹配，将直接对锅炉的运行造成一定影响，甚至严重阻碍其经济性及安全性，因此燃煤的选择是对锅炉运行效率造成影响的主要因素[4]。要求相关研究人员最好是对电厂当中机组燃煤开展相应燃烧试验，并为此制定出多种燃烧技术的指标，总结多项经济性的分析结果。对于大型燃煤电厂锅炉的符合能力、系统运行成本以及维护成本和飞灰利用情况，还有供电成本等都必须要进行综合分析，以此来优化选择真正适合锅炉的煤种类型。

2.3 优化控制锅炉给水品质，注重保养维护

在大型燃煤电厂中的锅炉给水设备都必须要严格地按照其水处理操作规范来进行，并且需要对其水中杂质的控制来保障其盐水能够真正符合锅炉的需求。同时需要针对锅炉的受热面结渣情况做好相应的监察工作，并定期开展锅炉的清洗，具体采用酸洗的方式，以此清除在锅炉管道内部上的结垢、结渣。而在锅炉的运行当中，则必须要注重其蒸汽品质下降的问题，以此来有效的预防由于负荷而导致的虚假水位的产生，这些都将直接引发内部的故障问题。所以需要严格控制好锅炉当中的汽水问题，这样才能有效的完善防腐处理工作，可直接通过除氧器来实现对其中氧量的优化控制。

3 结束语

综上所述，经过对大型燃煤电厂锅炉的运行现状进行分析后，发现其在锅炉的实际运行当中仍然存在较多的实际问题。为了能够实现其运行的安全及经济性，就必须要深入研究锅炉运行操作方面的专业技术，强化对锅炉的日常管理和维护，这样才能真正保障锅炉的经济可靠运行。

参考文献

[1]倪博.大容量电厂锅炉运行现状分析[J].中国科技投资，2013，26：100.

[2]沈跃云，高小涛.燃煤电站锅炉运行过程中NOx排放的预测方法[J].江苏电机工程，2011，6：73-76.

[3]刘德文.煤质对电厂锅炉运行及经济性的影响研究[J].中国高新技术企业，2016，2：73-74.

[4]徐绍刚.燃煤电厂新排放标准下烟气治理设施升级改造的探讨[J].科技资讯，2013，17：133+135.

作者简介：高于祥（1987，7-），男，陕西省西安人，工作单位：山西大唐国际运城发电有限责任公司，职务：工程师，研究方向：发电厂运行。