简析电厂锅炉燃烧运行优化策略

刘昌旭

（国能宁东第二发电有限公司，宁夏回族自治区 银川 750000）

燃煤发电作为我国电力工业的主要组成部分，其燃烧效率和热效率一直是人们关注和研究的重点。对于燃煤机组锅炉而言，其主要由燃煤燃料、燃烧设备和锅炉本体三部分组成，其中锅炉本体是锅炉燃烧系统的重要组成部分，它直接影响到锅炉的燃烧效率和机组的热效率，对电厂经济运行起着至关重要的作用。

1 电厂锅炉燃烧运行中存在的问题

1.1 设备技术存在的问题

①锅炉燃烧效率低。在锅炉的实际运行过程中，影响锅炉燃烧效率的因素比较多，主要包括：燃料、风量、配风、炉膛温度以及燃烧时间等，其中，燃料和风量的控制是影响锅炉燃烧效率的主要因素，燃料的质量越好、风量越大、炉膛温度越高，则锅炉燃烧效率就会越高。但是，如果在实际的运行过程中，燃料和风量不能有效地进行控制，则会对锅炉的燃烧效率造成较大的影响。因此，在实际的运行过程中，一定要采取有效的措施控制燃料和风量。②锅炉结焦现象严重。在锅炉运行过程中，最常见的结焦现象是向火面高温区结焦。而在实际运行过程中，如果向火面温度过高，则会导致大量的热量向火焰面区域集中，从而使火焰中心位置偏离正常位置。另外，如果炉膛内烟气温度过高也会使燃料难以完全燃烧。此外，如果火焰中心温度偏低、燃烧时间过长、配风不合理、煤种适应性差等问题也会导致结焦现象出现。电厂锅炉在运行过程中效率低主要是指锅炉热效率下降。在实际运行过程中，如果燃烧效率下降较多，则会导致排烟温度升高、烟气量增加、排烟热损失增大等问题出现。③燃料消耗过多。在实际的运行过程中，燃料消耗过多主要是指燃料消耗量过大。由于实际燃烧过程中不能完全满足锅炉出力需要以及煤种适应性差等问题的存在，则会导致燃料消耗量过多。由于锅炉长期处于高负荷运行状态下会严重影响到燃料燃烧效率及锅炉安全运行。如果锅炉运行负荷过高，则会导致燃料燃烧不充分，出现黑烟等问题，从而使锅炉的热损失增加；如果锅炉燃烧负荷过低，则会导致燃料消耗过多，从而使锅炉出现积灰、结渣等问题，如果积灰严重则会严重影响到锅炉的安全运行；如果燃料消耗过多，则会导致锅炉排烟温度过高，从而影响到锅炉的热损失。因此，在实际的运行过程中一定要合理控制燃料的消耗量。④设备故障频繁。设备故障是指在实际的运行过程中，由于设备出现了故障而导致的锅炉燃烧效率低等问题。例如：煤种适应性差、燃料消耗量过多等问题的存在，则会导致燃料燃烧效率低、锅炉出现积灰、结渣等问题。

1.2 电厂锅炉运行市场竞争方面存在的问题

市场竞争是一把双刃剑，它的积极作用是显而易见的，但也有其消极影响。从积极方面讲，市场竞争可以推动电厂锅炉运行管理技术进步，促进锅炉运行管理水平的提高。同时，在激烈的市场竞争中也会产生一些消极的影响：①在市场竞争中，有些电厂锅炉运行管理人员的素质不高、缺乏必要的经验，不能适应新形势下发电企业生产管理和节能降耗工作的要求。他们把精力主要放在如何获得更多的煤、油、气资源上，而忽视了对用户需求变化、政策法规变化和市场竞争状况等方面情况的分析，对竞争对手情况知之甚少，对用户需求变化趋势把握不准，难以制定出行之有效的策略。②由于发电企业市场竞争的压力，使得某些电厂锅炉运行人员对节能降耗工作产生了抵触情绪，认为节能降耗是公司的事，与自己无关，没有必要去做。在这种思想支配下，他们就不能在保证锅炉安全、经济运行的前提下去寻找节能降耗的途径和方法。③电厂锅炉运行人员对企业生产管理制度学习不够、理解不透，对企业的经营管理模式还存在着认知偏差，不能很好地运用现代企业制度进行规范管理。这些都导致了电厂锅炉运行人员在市场竞争中处于被动地位，难以发挥其应有的作用。综上所述，在当前市场经济条件下，电厂锅炉运行市场竞争对其发展产生了一定的消极影响。

1.3 电厂锅炉运行管理方面存在的问题

①一些电厂锅炉运行人员思想观念落后，缺乏先进的设备技术和管理理念，在日常工作中不能有效运用现代化的管理手段进行锅炉设备的监控，不能及时发现锅炉设备存在的故障并进行排除。②电厂锅炉运行人员没有全面了解和掌握锅炉设备的性能和功能，没有将安全、经济运行理念贯穿于生产过程中。

2 电厂锅炉燃烧运行优化策略

2.1 针对设备技术方面优化

①优化锅炉制粉系统。在电厂锅炉运行过程中，要对制粉系统进行优化，提高锅炉运行效率。首先要做好磨煤机的选型工作，确保其能够满足实际的需求；其次是要确保磨煤机运行过程中，能够始终保持较高的出力。同时在对制粉系统进行优化时，还需要对磨煤机出口温度进行控制，因为在实际的生产过程中，如果磨煤机出口温度较高，就会导致磨煤机出现堵塞等问题，严重时还会导致磨煤机跳闸。因此在对磨煤机出口温度进行控制时，要保证其能够与炉膛出口温度保持一致。另外在实际的生产过程中还需要加强对磨煤机振动的控制，这主要是由于磨煤机的振动会影响到整个制粉系统的运行状况。②配风系统。配风系统是整个电厂锅炉燃烧系统的核心部分，通过对其进行优化，能够有效提升锅炉燃烧效率。通常情况下，锅炉配风方式主要有以下几种：一是直吹式；二是侧吹式；三是混合式。首先，在进行配风系统优化时，应尽可能减少侧吹式的配风方式，主要是因为侧吹式的配风方式会导致锅炉燃烧不稳定，容易引起火焰偏斜等问题。但是在实际应用过程中，由于侧吹式的配风方式也能够对锅炉燃烧效率起到一定的促进作用，因此，应尽量采用侧吹式的配风方式。其次，在进行锅炉配风系统优化时，还需要尽可能减少直吹式的配风方式，这主要是因为直吹式的配风方式容易造成炉膛火焰中心的偏移，导致出现火焰不稳等问题。另外在进行锅炉配风系统优化时，还应尽可能采用混合式的配风方式，因为混合式的配风方式能够将两种或多种类型的风门进行有效结合，从而提升锅炉燃烧效率。最后在进行锅炉配风系统优化时还应尽量采用混合型的配风方式，因为混合型的配风方式能够有效避免出现火焰偏斜等问题。③煤粉细度控制。在实际工作中，煤粉的细度一般为8%～15%，如果煤粉细度超出此范围，就会出现结焦、着火不良等情况。一旦煤粉细度发生变化，就会直接影响着锅炉燃烧的稳定性以及经济性。所以，电厂在进行锅炉燃烧工作的时候，需要将煤粉细度控制在合理范围内。从理论上来讲，当煤粉细度为10%～15%时，不仅能够保证锅炉燃烧稳定性，而且还能够提高锅炉燃烧效率。④燃烧方式。针对于电厂锅炉燃烧系统，其燃烧方式主要是煤粉直接与空气进行混合，将煤粉直接进行燃烧，而不需要通过空气的加热。但是在实际的操作过程中，因为煤粉在经过高温空气加热之后，其热量会逐渐被消耗，因此就会出现煤粉燃烧不充分的情况。这种情况下，就需要将空气加热之后再与煤粉进行混合，并进行燃烧。这样的燃烧方式就是先将煤粉点燃然后再对其进行空气加热，就能够有效解决上述问题。另外，在实际的运行过程中还需要根据燃煤的种类以及煤质的情况来选择相应的燃烧方式，如果燃煤为褐煤就可以选择先将其烘干之后再进行燃烧。⑤空气分级控制。在锅炉燃烧过程中，为满足空气需求，需要控制其氧含量。一般情况下，锅炉的氧含量不能低于7%，当锅炉实际氧含量低于7%时，会造成炉膛内温度偏低，导致燃烧效率下降，甚至引发火灾。因此，要想控制好空气供给情况，需要对空气分级控制进行优化。一般情况下，空气分级控制主要是通过降低一次风温、炉膛出口烟温以及主汽温来实现的。在实际燃烧过程中，随着燃煤量的不断增加，一次风压也会逐渐增加。为了能够有效降低烟气温度和一次风压之间的关系，需要将其控制在一定范围内。在锅炉燃烧过程中，需要对送、引风机进行合理调整。⑥炉膛温度控制。控制好炉膛温度对于锅炉燃烧至关重要，它是一个复杂的动态过程，而且对运行参数也有严格的要求。但是在实际运行中，炉膛温度很难做到控制，往往是通过控制送风机频率、一次风量、二次风量来达到温度控制的目的。锅炉送风量和一次风量的比例关系是影响炉膛温度的一个重要因素，而炉内送风量和一次风量又直接影响着炉膛温度，所以只有将这两者之间的比例关系调整到最佳状态时，才能使锅炉温度得到有效控制。为了确保锅炉燃烧正常稳定，可以采取以下两种措施：一是将炉膛温度控制在额定值；二是对送风量和一次风量进行调节，以确保炉内送风量和一次风量之间的合理比例。

2.2 针对市场竞争方面

①重点优化机组经济指标。针对电厂机组的经济指标，锅炉燃烧运行优化是其中最主要的部分。在锅炉运行过程中，通过对燃料的合理控制，可有效提高机组经济性。通常情况下，燃料的组成与热值是决定机组经济性的最主要因素。通过对燃料燃烧情况的分析，可以了解到相关的热值与单位重量的热值之间存在着一定的差距，这也就说明在实际应用中，燃料量越多，机组效率则越高。因此在电厂锅炉燃烧运行优化时，应严格控制好燃料量。但由于实际情况中煤质存在着较大的差异性，导致锅炉实际运行过程中，燃料量难以得到有效控制，最终导致机组整体热效率降低。②重点优化机组运行方式。以优化锅炉燃烧方式为基础，将影响锅炉燃烧效率的各项因素进行分析，并结合实际运行情况制定科学、合理的机组运行方案，从而保证电厂锅炉燃烧的安全性及经济性。比如在机组启动阶段，应确保其正常的启动过程，在此阶段应按照机组要求完成相关参数的调节，以保证机组能在规定时间内顺利启动；在机组正常运行阶段，应充分了解锅炉各参数的变化情况，并及时与生产技术部门进行沟通、交流，以保证机组在正常运行条件下安全、稳定运行；在机组异常运行阶段，应做好相关记录工作，并与生产技术部门及时进行沟通交流，以保证机组出现异常时能及时了解原因并采取相应的解决措施。

2.3 针对管理方面

①重点优化运行管理制度。运行人员应定期对锅炉进行检查，如发现缺陷应及时处理，消除隐患。在锅炉运行过程中，应加强对制粉系统的监视，并加强对制粉系统的调整。要定期检查风机运行情况，并采取必要措施控制风机电流，确保设备安全。锅炉运行中应定期检查油枪的使用情况，保证油枪口不堵塞。定期检查水冷壁管的磨损情况，如果发现有磨损严重的地方，要及时进行处理。定期检查受热面的结渣情况，并对结渣进行清除。加强对锅炉排烟温度的监控和分析，并对排烟温度进行调整，从而提高锅炉燃烧效率。定期检查锅炉水冷壁等受热面是否有结渣和积灰情况。②重点优化组织结构。电厂锅炉燃烧运行中，要想优化运行组织结构，就必须要提高组织结构的合理性，在实施具体优化操作中，需要从以下两个方面入手：首先，加强对人员的管理。在电厂锅炉燃烧运行过程中，由于锅炉设备的种类较多，其燃烧操作的程序也比较复杂，因此对操作人员的管理工作就显得十分重要。在这方面要做好两个方面的工作：对于电厂锅炉操作人员来说，必须要加强对其的培训和学习，以提高他们的专业素质和操作技能；在实际操作过程中，要采取一定的激励措施来调动操作人员的积极性，以提高他们对锅炉燃烧运行工作的责任心。其次，要注重对锅炉燃烧运行的监督管理工作。在电厂锅炉燃烧运行中，其工作涉及到的范围比较广，因此其工作质量也关系到电厂锅炉燃烧运行的安全性和稳定性。为此，在电厂锅炉燃烧运行中，必须要做好对工作质量的监督和管理，具体来说，可以从以下几个方面入手：对于锅炉设备的维护工作来说，其工作人员必须要做到认真细致地进行检查和维护；在电厂锅炉燃烧运行中，要及时处理出现的问题和故障，并要做好记录和存档工作；对于电厂锅炉燃烧运行的数据、信息等资料进行妥善保管；对于锅炉设备存在的隐患及时进行排除。

3 结束语

电厂锅炉燃烧运行的优化是一个系统工程，需要多方面共同努力，在设备技术不断更新、市场竞争日趋激烈的情况下，只有不断提高自身的综合实力，才能在竞争中立于不败之地。从上述分析来看，电厂锅炉燃烧运行的优化，应在设备的安全运行和提高经济性方面下功夫。针对设备技术方面存在的问题，应重点优化锅炉制粉系统、配风系统、煤粉细度控制、燃烧方式、空气分级控制、炉膛温度控制等方面；针对市场竞争方面存在的问题，应重点优化机组经济指标和优化机组运行方式；针对管理方面存在的问题，应重点优化运行管理制度和组织结构。