火力发电厂锅炉优化运行措施研究李帅

火力发电厂锅炉优化运行措施研究李帅

李帅

(国电库车发电有限公司新疆库车县842000)

摘要：目前，我国对于能源的利用日益紧张，在节能减耗理念下所有能源消耗企业均在不断调整自身发展和运行模式，火力发电企业也在积极采取有效的节能降耗措施，其中，锅炉作为火电企业重要组成部分之一成为了重要的调整环节之一，对其进行运行模式的调整和优化直接关乎火电厂的综合运行效率，对此，文中进行了相关论述，望对相关企业发展提供参考建议。

关键词：火力发电厂;锅炉;优化运行;措施

引言

火力发电厂消耗的资源主要是煤炭，但由于对煤炭市场的整治，查获大量非法煤矿和小煤矿，煤炭价格快速上涨，但价格有逐年下降的趋势，这一现象导致火电厂面临更多严峻的考验。火力发电厂锅炉的运行效率是影响煤耗量的重要因素，煤耗量对火电厂运行的经济性有很大的影响。因此，为了提高火力发电厂的经济效益，有必要对锅炉运行进行研究。

1火电厂锅炉运行发电的基本原理

①火力发电厂中煤炭是锅炉燃烧的主要燃料。在煤炭燃烧的过程中会产生相应的热能，并应用化学反应的方法为汽轮机提供能量，使汽轮机开展运作而产生大量电能。②除蒸汽动能正以外，在高温燃烧的情况下，煤炭会产生大量杂质与碳物质，进行形成大量的高温烟气。火力发电厂燃煤锅炉大多以煤为主。煤在高温燃烧下产生碳和杂质，形成高温烟气。高温烟气，以及大量的热量，热量将运行在火电厂锅炉内壁，逐渐提高锅炉的温度，因此，在高温度的传递作用下，会产生大量的水蒸汽，推动蒸汽轮机运作；高温烟气水蒸汽在汽轮机和蒸汽的能量转化为动能，推动汽轮机运行。这是火电厂锅炉运行的最后一部分，是燃料燃烧产生的最终动能，是促进火电厂发电的关键。

2火电厂锅炉运行措施研究

2.1循环流化床的锅炉运行优化措施

2.1.1燃煤运行优化措施

煤炭资源是火电厂运行的主要能源之一，所以对其质量进行控制是提升锅炉运行效率的主要措施之一。无论是循环流化床锅炉还是粉煤锅炉均需要使用大量的煤炭资源，所以必须积极保障煤炭资源的质量，以此提高煤炭燃烧过程中的燃烧效率，进而保障煤炭资源在进入火力发电厂锅炉中时能够具有合适的煤炭原料粒径，使其数值尽量低于设计时的数值，这样能够有效提升循环流化床锅炉的综合供热效率。

2.1.2降低排烟温度及风机配置

火电厂锅炉的使用效率与使用锅炉的排烟温度密切相关。一般来说，排烟温度与锅炉的使用率成正比。锅炉排烟温度过高，主要是由于锅炉尾部受热不均匀，锅炉受热部位的灰处理不彻底，不干净，导致锅炉内积灰过多等。在一个相对稳定的状态，降低排烟温度，提高火电厂锅炉的工作效率使用效率。并且必须计算或测量风机———电机连接轴系扭振临界转速以及采取相应的技术措施。引风机、鼓风机和二次风机为交流电机，风门只能分档手动调整，其中引风机和鼓风机要求速度可调，故需要为引风机和鼓风机分别增加变频控制，具体配置应如表1。

表1鼓风引风配置

2.1.3飞灰碳含量

煤其主要成分是碳元素，在燃烧过程中会产生一定量的飞灰，如果灰太多，将严重影响锅炉内煤粉充分燃烧，只会使实际使用效率降低锅炉，降低热。而如果这些现象发生，工作人员就会错误地认为，煤炭已被烧毁干净，然后继续增加煤炭的数量，导致发电成本不断提高。因此，为了有效地解决上述问题，不仅需要改善锅炉本身的结构，还需要改进锅炉的燃烧器，从而促进锅炉的运行，使锅炉运行更加稳定，提高其实际使用效率。

2.1.4调整风量

对锅炉内的风量进行调整是锅炉运行效率优化的主要措施之一，确切的说，锅炉内燃烧过程是空气中的氧气组分和煤炭原料在锅炉的炉膛内进行融合燃烧的一种过程，所以必须对其适当调整优化，具体的措施为实时观察锅炉中的一次和二次风量的大小数值，合理设置煤炭原料和锅炉内风量的配比，通过这种调整来实现火电厂循环流化床锅炉的最优化的将供热效率。在锅炉应用前期要合理设定风量的比例，这是保证锅炉内的床层压力的基础措施之一，此外，合理设置风量的比例也是因为炉内的煤炭材料的粒径较大，所以必须通过这种措施提升煤炭原料的流动性。

2.2针对热损问题进行优化

热损失是火电厂锅炉运行优化的关键，解决热损失问题对优化运行具有重要意义。固体燃烧不能完全燃烧，这是热量损失的关键问题，也是资源浪费的关键。燃料的燃烧和燃料的质量是燃烧不足的原因之一。此外，热电厂锅炉本身也是一个重要因素。排烟问题也是造成排烟热损失的原因。针对烟气热损失问题，可以从两个方面加以解决。①对过量空气系数进行控制，对氧气表和空气流量计进行监测，控制风量输入。②在条件允许的情况下，避免漏气，保持较小的负压。

2.3粉煤锅炉的运行优化措施

粉煤锅炉使用粉末状的煤炭原料，对其进行燃烧，进而形成高温烟气，最终产生动力等多种能源。就粉煤锅炉结构来看，主要包括锅炉燃烧器、锅炉炉膛、锅炉供风设备以及锅炉制粉设备。这种锅炉的工作原理为利用锅炉供风和制粉设备加工煤炭原料，使其成为粉末状，随后由锅炉供风设备将生成的煤炭材料利用一次风送入粉煤锅炉炉膛中，之后利用二次风于锅炉燃烧器内建立环形风道，再次将粉末状的煤炭原材料带入粉煤锅炉炉膛中。而此时锅炉燃烧器会混合空气与粉末状的煤炭材料，并经由两次吹风将空气和煤炭原料送入粉煤锅炉炉膛，这时会在炉膛中形成一个空气动力场，通过上述原理来保证煤炭着火、燃烧等流程，确保了粉末状的煤炭的高效燃烧状态。

3新技术改造

选择在锅炉的二次风机上进行改造尝试，并考虑到二次风机电机功率设计时配置裕量较大，选择132kW功率的变频器来控制160kW功率的电机，变频器的型号为FR-F540L-132K，电压等级为380V，变频器安装调试完毕并投入运行，通过一段时间的运行测试，二次风机工频电流由原来的平均135（A）下降到现在的平均70~75（A），节能效果相当显著，并且变频器技术性能完全满足锅炉运行工艺的要求（主要是风压、风量、加减风的速率等），根据电度表测定，节能效率在45%左右。并且电机在启动、运行调节、控制操作等方面都得到极大的改善。低压变频器，由于体积较小，在改造中的安装地点选择比较容易些。但对于高压变频器系统，体积相对较大，一般由4~5面柜体组成，对改造项目来讲，一般都需要重新建造变频器室，因此，选择变频器室位置，既要考虑离电机设备不能太远，又要考虑周围环境对变频器运行可能造成的影响。变频器不能由输出口反向送电，在电气回路设计中必须注意。同时，室内不应有较大灰尘、腐蚀或爆炸性气体、导电粉尘等。

结语

就目前国内的火力发电电力供应情况来看，供应较为紧张，只有不断优化其运行措施，积极建立完善的节能系统才能有效的提高设备的利用率，进一步降低能源损耗，最终综合提升企业的经济效益和安全效益。而就目前火电厂的锅炉运行效率来看，仍然不够完善，所以今后笔者将联合相关部门和单位进行深入的研究，以求实现企业的可持续发展。

参考文献:

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［3］刘林涛．浅析火力发电厂锅炉节能降耗的对策与措施研究［J］．山东工业技术，2014(19):157．

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