火力发电厂锅炉经济运行探讨及分析

2017-03-15山西三维集团股份有限公司诸葛艳

电力设备管理 2017年6期

山西三维集团股份有限公司诸葛艳

火力发电厂锅炉经济运行探讨及分析

山西三维集团股份有限公司诸葛艳

锅炉是能量转换设备，锅炉每个环节的运行状态都会对锅炉整体的运行效率产生一定的影响，所以，应该加强对锅炉运行的管理，优化运行流程。在激烈的市场竞争环境下，电厂的发展面临巨大的挑战，在控制运行成本的基础上还需要提高运行效率，以促使电厂能够实现可持续发展的目的。

火力发电厂锅炉经济运行

近年来，火力发电厂存在的不足之处和缺陷在应用中不断的体现出来，火力发电厂发电出现的疏漏、事故以及停电时间发生的概率逐渐增加，危险系数逐渐提升，这对于火力发电厂的进一步发展极为不利，对于电能的稳定提供造成较为严重的影响，由此可见，改进以及发展火力发电厂是极为必要的。火力发电厂需要从具体方向进行逐一改进，首先改进的方向就是成本问题，从基础上稳定火力发电厂的发展。

1 火力发电厂锅炉经济运行实现存在问题

1.1 火力发电厂锅炉的本身问题

火力发电厂锅炉经济运行实现较为困难，主要原因之一就是锅炉的本身性质问题，如锅炉的整体材料、结构、锅炉设备的运行技术等，存在的主要问题就是在火力发电厂建造设计过程中，对于锅炉的材料设计，锅炉结构设计都存在较为明显的借鉴以及照搬照抄现象，导致锅炉的运行效率参差不齐，各大火力发电厂的整体运行质量也出现明显的差异，这对于火力发电厂的整体性发展较为不利，同时对成本控制造成较为严重的阻碍。并且，由于火力发电厂成立时间大都较长，锅炉使用时间较长，锅炉的质量大幅下降，运行的效率以及能源转化速率也逐渐下降，对于解决这些问题存在的最大阻碍因素就是锅炉的材料、锅炉设备以及锅炉结构进行替换实施难度大，即火力发电厂运行讲求整体性以及协调性，无法轻易地改变每一部分结构以及每一部分设备，容易导致火力发电厂整体运行出现问题。

1.2 火力发电厂锅炉燃料问题

火力发电厂锅炉经济运行方案实现的一个阻碍因素就是燃料问题。在火力发电厂运行过程中锅炉运行的一个首要操作就是投入燃料，在对燃料进行燃烧，产生大量热能，限制火力发电厂锅炉经济化运行的一个主要因素就是燃料，具体表现为燃料没有经过预处理，如燃料杂质较多、燃料纯度极低以及燃料未经过研磨等，这容易导致火力发电厂锅炉运行过程中对于燃料的利用率大幅下降，同时锅炉容易受损，锅炉的寿命减少。出现这一问题的主要原因就是各大火力发电厂在燃料的预处理上不会投入过多的成本，为降低成本选择低价格的燃料大量购进，导致燃料杂质多，燃料的预处理效果差，燃料的质量低下，燃料的燃烧效果差。

1.3 发热量对运行经济性的影响

在对煤质进行工业分析时，需要考虑的重要指标就是发热量。如果电厂实际用煤的发热量与设计煤种的发热量存在很大差距时，那么电厂锅炉的稳定燃烧以及效率将会受到极大的影响。例如，实际用煤的发热量远远小于设计煤种。此时，电厂若想生产同样的电则需要用更多的煤，从而也带动了煤粉输送风量的增加。同时，实际用煤发热量低，还会导致锅炉内实际温度下降，煤炭不完全燃烧率增加，发热量进一步降低。另外，发热量的降低，还会增加锅炉的排烟温度，致使锅炉损失热量增加。一些电厂甚至会因为燃煤发热量的不足，而出现锅炉熄火事故，极大地影响了电厂的正常运行。

2 火力发电厂锅炉经济运行实现的对策探究

2.1 排烟热损失的降低

造成排烟热损失的主要因素是排烟温度和排烟体积，解决这两大问题才能有效减少排烟热损失量，而漏风是造成排烟温度升高的主要原因，因此可以从防止漏风的角度入手解决问题。首先，要正确的观察和判断不同负荷下省煤器出口含氧量的变化，然后合理的调整送风量，还要根据温度适当的调整干式排渣机的冷却风量。其次，在锅炉运行中定期检查锅炉水封槽的水位情况。最后，还要对炉膛和烟道进行定期检查和维护，防止因漏风而致使排烟温度过高。针对排烟体积过大的情况，要充分利用机组停备和检查的机会对空预器等进行彻底清洗，防止堵灰。还要定期清除受热管壁的污垢，降低排烟热损失量。

2.2 未完全燃烧热损失的减少

在锅炉燃烧的过程中，为了控制不完全燃烧现象，应该严格把控燃煤的品质，尽量挑选硫分和灰分较少的煤种，以减少受热面结焦和积灰现象。同时还要控制好送风量，一次送风能够对煤粉起到干燥作用，为燃煤燃烧提供部分热量，二次送风会将燃煤燃烧后的高温烟气卷走，并且为燃煤提供充分的氧气，促进燃煤的充分燃烧，应该根据燃烧情况合理控制送风量。根据煤种的品质，技术人员要计算出填料的速度与操作中的各项技术参数。为了提高燃烧效率，在低负荷状态下还可以使用焦煤气进行点火，消除煤质差对燃烧效率的影响。除此之外，还应该不断改进炉膛的结构，为燃料的充分燃烧提供合理的空间，从而全面提升锅炉运行效率。

2.3 加强锅炉的维护和保养

加强锅炉的维护和保养是提高运行效率的重要保障，所以应该建立完善的维护保养制度，明确维护保养的范围和内容，制定合理的周期，并加强对维护人员的培训工作。维护人员应该具有较强的维护保养意识，在日常检查时，对锅炉元件进行认真细致的检查，及时发现问题和处理问题，避免对锅炉正常运行产生影响。锅炉在长期运行状态下，由于水质、燃煤质量等因素会导致锅炉相关部件出现积垢、腐蚀等现象，从而降低锅炉运行效率，并且存在一定的安全隐患。所以，针对这些现象，应该做好日常的维护工作，保证锅炉各部件的安全稳定运行，提高锅炉运行效率。

2.4 使用全自动高效激波吹灰器

由于燃煤质量参差不齐，锅炉结构设计以及燃烧参数不合理等各种因素，经常会导致锅炉受热面上积灰和结焦，直接降低受热面的传热性，在严重的情况下还会导致安全事故的发生。对于锅炉受热面积灰和结焦现象的处理，一般都会采用定期除灰、除尘，但是效果不太明显。采用全自动高效激波吹灰器，可利用激波发声的方式来震荡、撞击和冲刷受热面上的灰尘以及结焦，可以达到全面清洁的效果。这种吹灰方式比较便捷，投入成本较低，可减少能源的损耗。在燃煤、燃油和燃气锅炉中得到了广泛的应用，可以替代其他除灰设备，并且具有较为广阔的发展前景。

2.5 老机组改造的直接经济效益

在电厂老机组改造项目中，很多电厂对于燃煤锅炉进行等离子点火设备改造，根据启停频率、燃煤煤种、锅炉型号等因素的不同，投资效益也会具有较大的差别。例如，在200 MW机组当中，每次启动大约消耗50 t油量，通常在30 t～50 t，最高时可能达到250 t以上。300 MW的机组进行一次冷态启动，耗油量可能达到700 t以上，与均值145t相比，超出了300 t～500 t左右。同时，很多火电机组具有最低不投油稳燃负荷。例如，100 MW的机组，最低稳燃负荷约在额定负荷的62%，200 MW的机组则约为额定负荷的56%，300 MW的机组约为额定负荷的53%，因此，在助燃和稳燃过程中，需要消耗相当大的油量。1台100 MW的机组，每年耗油量可能超过300 t，200 MW机组耗油量可能超过280 t，300 MW机组耗油量可能超过500 t。通常情况下，对于非调峰机组来说，能够在1～2年的时间收回改造费用，而对于经常用于调峰的机组来说，半年到一年内就能够将投资成本收回，因而能够取得十分良好的经济效益。