火力发电厂锅炉运行控制的节能策略研究

2020-01-13李伟神华国能宁夏煤电有限公司宁夏银川750000

化工管理 2020年24期

关键词：火力发电厂火电厂风量

李伟(神华国能宁夏煤电有限公司，宁夏银川 750000)

0 引言

主机是决定火力发电厂在具体运行期间的质量及运行效率的核心设备，其在锅炉中占有重要位置，是发电厂能量管理的一项关键构成要素。因此，在对锅炉能源消耗状况进行管理，实现对能源消耗情况的全面把控，进而达到节能减耗的最终目的。

1 火电厂锅炉运行原理

火电厂锅炉在运行期间燃料充分燃烧，对燃烧后产生的各项热量进行吸收，通过对热量的应用实现对锅炉中水的加热，从而形成动能，实现发电。其在具体运行过程中主要包括以下几项内容：

(1)煤炭燃烧，将适量的燃料加入到炉膛内，保证燃料能够不断燃烧，进而将燃料的化学能转变为热能[1]。

(2)燃料与氧气充分接触发生化学反应，此时会产生大量的高温烟气，高温烟气中含有大量热，在锅炉内部运行，烟气会通过热器与再热器，然后实现热量进行传递。

(3)在汽轮机中，利用水蒸气进行热量传递，在汽轮机可以将水蒸气作为机械能，从而为汽轮机运行提供能源支持[2]。

2 火力发电厂锅炉节能减耗的意义

火力法发电厂在实际运行期间，锅炉燃煤后，会产生大量的SO2，如果没有采取相应的措施进行处理，这会导致其扩散到大气中，这会对大气环境造成严重污染，破坏生态环境，会影响人们的人体健康。此外，火力发电厂运行期间，若采用的燃料燃烧不够充分，难以实现对锅炉内燃料的合理利用，从而会浪费大量带资源。锅炉燃煤期间，若产生的热量向外传递，在空气中发生了严重流失情况，这会大幅度降低燃煤效率[3]。由此可见，要落实好火力发电厂锅炉节能减耗作业，对锅炉的运行情况进行科学管理，降低能耗，而且，要定期对采用的锅炉设备进行检修，对其中已经老化的元件要及时更换，进而使火电厂中的锅炉在运行过程中的效率能够得到进一步提升。

3 锅炉运行期间常见的各项问题

3.1 燃料存在的问题

我国火力发电厂在运行期间产生电能主要利用锅炉内燃料燃烧方式产生热能，从而为人们日常生产和生活提供所需电能，煤炭是火力发电厂中的一项重要燃料，其是影响火力发电厂运行，确保电厂稳定运行的关键。火力发电厂中的锅炉在运行期间，要采用煤炭为主原煤，因此，煤炭采购部门在进行燃料采购时，要做好原煤的分析工作，确保煤炭燃烧时不会发生难以燃烧，或者煤炭燃烧不尽情况，煤炭部容易产生大量热，或者降低热效效果[4]。此外，较高品质煤在燃烧期间产生的煤渣量少，而且不会出现能耗消耗量大情况。可见，做好燃料选择会意义重大，因此，尽量选择高品质燃料，尽量减低火电厂中锅炉在运行期间能耗损耗情况，实现对锅炉的合理控制，达到节能减排目的。

3.2 产生大量的飞灰可燃物

锅炉运行期间若采用的煤炭品质差，这可能会导致锅炉造成破坏，这主要是因为采用了低品质的煤炭，煤炭燃烧时可能会导致锅炉表面附着大量未充分燃烧的煤渣，这些煤渣会对锅炉的应用造成影响。要想对附着在锅炉上的煤炭进行全面清理，需要投入大量的财力、物力、人力，这不仅提高火力发电厂在运行期间的投入，而且在清理时，还会对锅炉的造成一定破坏，容易导致电力生产不足情况，这会对工业生产工作的开展，以及人们的日常生活造成不良影响[5]。品质低的煤炭在燃烧时还会消耗掉煤炭初期燃烧时采用的燃油，以及锅炉运转时应用的机油，对于品质较差的煤炭来说，其在燃烧时要对外力手段进行应用，促进煤炭燃烧，这就会消耗掉大量燃油[6]。

3.3 锅炉运行期间发生中断

火力发电厂运行是一项复杂过程中会涉及到许多环节，而锅炉运行是其中最关键的一个环节，锅炉运行的效率会对火力发电厂在运行过程中的生产效率造成直接影响，因此，锅炉运行时长及能源消耗都会对电力生产造成影响，而在影响运行情况的各项因素中，锅炉质量是其中影响最大的一项重要条件。一般来说，高质量的锅炉在火力发电期间，可以使其作用能够得到合理发挥，而且能够使其效力得到提升，达到发电目标。

高质量的锅炉在应用期间，可以保证锅炉内燃料在燃烧时可以高效燃烧，进而促进热能的形成，提高锅炉在应用时的运行效率，使生产效益能够的都进一步提高。而质量较差的锅炉在应用过程中会出现一些突发现象，可能会导致锅炉在生产时发生中断，在该期间，工作人员要做好相应的检测和维修作业，这一方面会浪费人力资源，另一方面也会对生产效率造成不良影响，难以达到最终的正常目标，由于供电不足，会导致工业生产，以及人们的日常生活造成不良影响[7]。可见，在火电厂中的锅炉运行前，要全面检查锅炉，并且要做好相应的养护作业，提高锅炉性能，保证锅炉在实际运行期间不会发生停产，或各种突发事件。若锅炉运行时发生了中断，不仅需要投入大量的财力、人力对其进行维修，而且容易对其设备性能造成影响，导致其无法正常运行，浪费大量能源，以及资金。

4 锅炉运行节能控制的合理措施

4.1 减少燃料消耗量

要想提升火电厂锅炉节能效率，相关工作人员在实际工作期间，就要不断对各项技术进行研究，对锅炉中采用的各项设备进行完善，进而使锅炉在应用期间的效率能够得到进一步提高，使燃料在燃烧期间的燃烧效率能够得到进一步提高，进而减少总体投入，获取更好的社会效益和经济效益。火电厂中高质量锅炉一方面能够使电力生产效率得到进一步提升，另一方面也可以使人们对于电量日益增长的需求得到满足，不断对锅炉运行相关的技术和工艺进行完善，完成对专业人员的培养，能够实现对火力发电锅炉运行的合理控制和操纵[8]。工作人员可以在对实际情况进行全面分析基础上，不断进行创新和发展，适当增加科技投入，在经济条件允许的情况下，引进高效火力发电设备。例如，在鼓风机上安装能够吸收粉末的机器，锅炉运转期间，产生的锅炉灰可以被直接吸收，避免锅炉灰的存在堵锅炉运行造成不良影响，增加燃料燃烧量。

4.2 减少飞灰可燃物量

火力发电厂锅炉在实际运行期间避免不了灰出现一些细小问题，这些细小问题灰是锅炉运行期间出现一些异常情况，容易导致锅炉运行能耗量变大。漏风是锅炉比较常见的一项问题，该项问题是造成飞灰可燃物污染的一项重要原因，煤炭燃烧期间会分解成多种不同类型的微小颗粒，而质量较低煤炭在燃烧期间容易形成大量的煤渣，因此，如果锅炉成密封状态运行，将会导致这些细小颗粒全都被吸收，而锅炉一旦发生漏风，各种些小颗粒进入到大气中，会污染大气环境。此外，锅炉出现漏风情况，还会降低锅炉内的温度，造成热量损失，若锅炉在实际运行期间，无法确保温度足够，此时，要通过燃烧大量的燃料，确保锅炉内的温度能够满足运行期间，在该情况下，需要确保锅炉质量能够满足应用需求，减少由于锅炉漏风原因而引起的各种不良影响，最终达到节能目的。

4.3 锅炉设施的改进和优化

经过多年的发展，我国火力发电技术已经十分成熟，但是，因为火力发电本身是一个十分庞大的工程，在具体运行期间会涉及到许多内容，采用的设备的重量和体积都十分大，需要的能源也很多。由此可见，火力发电厂锅炉在是运行期间，会消耗大量的煤炭资源，若锅炉中的煤炭资源燃烧不够充分，会导致大量未充分燃烧的燃料发生堆积，可能会引起各种意外情况。针对这一现象，为了降低成本，提高锅炉运行期间的煤炭利用效率，会采用新煤炭，这业绩会导致火电厂中供电旧煤炭发生积累，长期以往，旧煤炭将会失去应用价值，造成严重的浪费现象。为了使火电厂中锅炉节能效果能够得到进一步提升，相关工作人员要堆锅炉设施进行适当改进和优化，提高锅炉性能，从而新煤旧煤能够相互掺杂起来，然后实现燃烧，最大程度降浪费旧煤的情况，在实现节能减排的同时，使煤炭的利用效率得到了进一步提高。

4.4 调整风量与排烟温度

4.4.1 调整风量

调整火力发电厂中锅炉运行期间的风量使优化锅炉运行效率的一项重要措施，燃料在锅炉燃烧实际上就是煤炭与氧气发生的化学反应，煤炭燃烧期间，作业人员要对锅炉中的一次风量和二次风量情况进行动态观察，依据观察结果，进行风量配比情况的科学设置，采取适当方式完成调整，进而达到期望供热效率，提高锅炉运行效率。在锅炉运行期间，要科学设定锅炉需要的风量，确保锅炉中的煤炭能够充分燃烧。此外，对锅炉风量的具体比例进行设置时，还要考虑煤炭粒径大小，确保设置通风量的合理性，保证煤炭具有良好的流通性。在火力发电厂中的锅炉运行期间，要控制空气指数，在该期间，要在确保煤炭具有良好流动性的基础上，严格控制风量的具体数值，对风量数值及配比进行适当设定。针对锅炉中的二次风，风量要能够满足供给量，确保锅炉中煤炭能够与氧气全面接触，确保煤炭能够充分燃烧，避免由于燃烧彻底，而造成煤炭资源浪费现象。

4.4.2 适当调整排烟温度

锅炉运行期间的排烟温度会对锅炉运行效率造成较大影响，两者成正比关系。因此，相关工作人员要对锅炉排烟温度进行严格控制，避免排烟温度过高，造成能源浪费情况。针对排烟温度过情况，要全面清理加热部位的烟灰，避免对其对排烟温度造成不良影响。此外，改造锅炉的整体结构，对锅炉的应用守则进行完善，合理降低排烟温度，使锅炉的整体运行效率能够得到进一步提高。