火力电厂锅炉燃烧运行优化策略

杨栋　曹子飞

摘  要：锅炉是火力电厂的重要设备，锅炉运行直接影响电厂的生产效率和经济效益。在电厂运行过程中，要重视锅炉燃烧运行优化，提高煤炭燃烧利用率，降低热量损失，节约运行成本，提升火力电厂的整体效益。

关键词：火力电厂;锅炉;燃烧

引言：

在电力能源的生产过程中火力发电厂所采用的主要生产工具是锅炉。通过在锅炉中燃烧煤炭资源从而将煤炭能源直接转化为电力能源，解决能源所属地区的电力缺口问题。在火力发电厂的实际运行过程中只有进一步提升锅炉的燃烧效率才能有效节约我国现有的煤炭资源。

1火电厂锅炉介绍

锅炉、汽轮机、发电机构成了火电厂的三大主机，在这三大主机的协调运行下，辅助脱硫脱销、输煤、化学等设备实现火力发电。其中，锅炉由“锅”和“炉”两大部分组成，锅包括汽包、水冷壁、省煤器、下降管、过热器和再热器等;炉包括炉膛、烟道、燃烧器及空气预热器等，其作用是使燃料燃烧放热，并将水加热成具作用是使有一定温度和压力的蒸汽。而在这个过程中锅炉的运行狀态会直接影响到火力发电的整体运行效率和发电厂的综合发电效率，并且还直接影响着火电厂发电的安全性。另外，锅炉运行又是其极为重要的基础环节，同时也是发电能源的重要入口，煤炭等能源进入到锅炉设备中充分燃烧，之后形成热能，为电力转化提供重要的动力资源保障，最终影响到发电厂的能源输出。所以，从火电厂整体出发，锅炉的高效运行有着非常重要的作用和价值。

2影响燃煤锅炉效率的因素和解决方法

2.1燃料问题

煤炭是我国火力发电主要原材料，对煤炭选择与采购有着十分严苛要求，国家也在2001年、2012年相继出台了多套火力发电燃煤标准，但是部分火力电厂管理人员没有按照国家规定采用质量较高的煤炭，而是选择价格较低、燃烧量较差的低品质煤炭，在燃烧过程中经常会出现燃烧不充分问题，少量的煤炭根本无法达到理想温度标准，只能填入更多低质煤炭，造成了煤炭资源的大量浪费。除了煤炭选择，煤炭燃烧内炉选择也十分重要，传统单点内燃方法引火效果较差，温度速度较慢，内部煤炭在完成燃烧50%以上后，才能使外部煤炭充分燃烧，每次消耗的煤炭能量经常长时间累积也会成为一个惊人的数字。

2.2给水品质影响

锅炉的给水品质造成锅炉运行效率降低，若是锅炉给水离子含量增高，可能造成蒸汽品质则下降，热气受热面积、蒸汽管道、汽轮机通道内存在大量杂质淤积，锅炉导热功能下降，对锅炉工作效率造成直接影响，同时损伤导热功能，锅炉管壁温度达到温度极限，出现烧毁、断裂等，若是汽轮机流通不清除污垢和杂质，可能减少蒸汽流通路径，同时汽轮机叶片表面更粗糙，增加了汽轮机的阻力。侧面来看，锅炉效率会增加叶片的工作阻力，不仅缩短锅炉使用寿命还增加了锅炉的安全隐患。

2.3锅炉排烟热损失

首先，锅炉本体及其辅助设备的漏风率过高，尤其是回转式空气预热器中的漏风率过高等都会增加锅炉排烟热损失，而这些会影响到锅炉运行的效率。其次，锅炉内的炉水水质的指标，如果水冷壁管内如果含有大量的水垢，也会增加热损失。一般炉管向火侧允许结垢量达200mg/m3一300mg/m3之后，需要及时的进行酸洗，否则就会增加锅炉排烟的热损失。再次，炉膛、燃烧器区域及屏式过热器部分结焦严重的锅炉，会导致排烟温度高、过热器及再热器减温水量大、频繁吹灰等问题，对运行经济性和安全性都有较大影响。最后，如果锅炉内部的燃烧燃料使用的是含硫量比较高的劣质煤炭，硫份燃烧后除了部分硫酸盐留在灰中外，S03与烟气中的水蒸汽形成硫酸蒸气，SCR装置中的逃逸氨气与硫酸蒸气反应生成的硫酸氢氨，易粘附于空预器换热原件上，造成积灰堵塞，使得空预器压差变大，排烟温度升高，降低锅炉效率。另外，高硫煤的燃烧还会造成水冷壁的高温腐蚀和空预器的低温腐蚀，减少锅炉寿命。

3火力电厂锅炉燃烧运行优化策略

3.1对锅炉设备使用的燃料进行控制

在对相关燃料进行科学合理控制时，第一，必须针对所用的燃烧原料进行细致筛选，从而使其达到高质高量的燃烧效果。把原煤燃料中的石块以及低质量的原煤通过一定的方法逐步将其分离出去，这是提高锅炉燃烧质量的最基本性前提，同时也能使得锅炉在运行过程中达到更佳的运行效果。第二，在锅炉设备的运行过程中，相关工作人员可以将所需的燃烧材料进行合理的混合搭配。这种方法既能有效地控制燃料的成本，还可以使锅炉设备的燃烧温度控制在一定范围之内。为了使得锅炉达到最佳的燃烧效率，具体操作人员还可以通过一定方法加强锅炉的内部通风量，既保证了锅炉内部材料的充分燃烧，也可以在提高燃烧效率的同时有效减少原料的浪费问题。

3.2加强控制管理

火力发电厂锅炉运行优化，是提高经济效益产出、保障生产安全的关键举措，应当引起足够重视，有机地嵌入到控制管理系统中。具体而言，火力发电厂组织相关岗位人员认真梳理采用锅炉型号及相关技术要求资料，明确控制要点，结合自身管理结构特点，细化岗位责任分担，并制定详细的操作规范，配置相应的绩效考核机制，根据员工日常工作表现给予奖励或惩罚，充分调动其主观能动性，避免人为操作失误造成的故障，不断提升火力发电厂锅炉运行能力。同时，依托现代自动化、智能化技术支持，加强对火力发电厂锅炉运行故障的动态监控，要求相关岗位责任人认真做好班组交接工作，详细记录日志，并建立故障问题分析模型，指导巡检工作的有效展开，并制定科学的维护保养计划，减少锅炉故障发生频率。同时，在此基础上，总结火力发电厂锅炉运行常见故障，分析其特征表现及参数变化，生成对应的数据库系统，建立科学的故障诊断及应急处置方案，并实时发出警报，辅助快速、有效解决问题。

3.3降低排烟热损失

为降低排烟热损失就需从排烟容积、排烟温度着手。若是锅炉漏风可能造成排煙温度过高，直接造成排烟容积增加，通过控制漏风有利于降低排烟的热损失。正确监视和分析不同负荷下煤炭出口氧量与锅炉的总风量，合理调整送风量。燃煤锅炉运行时定期检查锅炉的水封槽水位，结合环境文化变化对排渣机冷却风量进行调整。在锅炉看火孔、入孔门、烟气取样孔使用后保持严密关闭状态。定期检查烟道、炉膛等，减少漏风出现情况。此外，有效利用机组停备与检修机遇，定期彻底清洗炉膛设备，避免空预器出现堵灰情况。定期对锅炉受热面吹灰，提升受热面换热效率，有效降低排烟温度，尽可能降低排烟的损失。由于锅炉燃烧所产生的烟气扩散时会产生热量，那么可借助锅炉内省煤器温度变化进行排烟温度与排烟速度的调节，同时还需注意水分消散，通过将锅炉运行调整在可行范围内来降低锅炉的排烟温度。

结语

在火电厂中，锅炉作为机组运行的动力供应设备，探索有效的节能措施对于实现火力发电厂的能源消耗目标有着至关重要的作用。本文分析了火力发电厂锅炉耗能存在的主要问题，探讨了火力发电厂锅炉节能对策，还有很多新措施、新技术等待我们去研究和革新。只要真正合理利用和节约能源，就可以不断提高企业生产效率，为国民经济发展添力。

参考文献

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[4] 乔建文.火电厂锅炉节能减排技术研究[J].科技创新导报，2019（19）：122-123.

作者简介：

杨栋（1987），男，本科学士，籍贯：山东烟台，汉族，职称：中级工程师，主要研究方向为火电机组热力自动控制保护。