电厂锅炉检修及节能改造策略探析

电厂锅炉检修及节能改造策略探析

刘俊源

大唐呼图壁能源开发有限公司 新疆维吾尔自治区昌吉州 8211100

摘 要：随着我国社会经济的不断发展，电力能源在国民经济中的特殊位置毋庸置疑，借助锅炉和燃煤进行电力生产仍然是我国电力产出的重要方式。锅炉设备的使用效率在一定程度上决定着电厂的经济效益。对锅炉设备进行有效的检修和节能改造又在很大程度上决定着锅炉的使用情况，因此做好锅炉检修以及节能改造工作，对促进国民经济稳定发展具有建设性意义。

　　关键词：电厂锅炉;设备检修;节能改造

1电厂锅炉检修的要点分析　　

1.1做好“四管”的常规检修工作。“四管”主要指锅炉内的过热器管、锅炉水冷壁管、省煤器管以及再热器管。“四管”在使用时需要对出现的问题及时进行分析，总结出现问题的原因，并采取相应措施，减少甚至避免爆管发生的可能性。这就需要在统计分析和建立基于现场收集和整合的锅炉运行模型数据的基础上，再通过科学的计算后找出导致爆管的原因，最终实现对“四管”的维护和保养。

1.2空气预热器是位于锅炉尾部的烟道末端热交换设备，而保证热交换的效率和设备使用寿命是加强锅炉效率的又一措施。在日常锅炉检修中应当适当关注空气预热器，以确保空气预热器管道不会因磨损而损坏。由于空气预热器位于锅炉尾部的烟道末端，相对来说烟气流速较小，容易造成空气预热器管道中灰尘的积聚，改变原有烟气流的流向，最后导致发生磨损的现象。在常规检修中，如果少量换热器管泄漏，可以密封泄漏管而不对空气预热器的换热面造成影响，并且应当在大面积的管道泄漏事故时及时更换。

1.3锅炉炉膛爆燃的问题检修，燃煤电厂锅炉在长期使用过程中会积聚大量可燃物质在锅炉内部，使锅炉炉内的热量、温度和压力不断上升。当上述因素超过一定限度时，很有可能引起锅炉炉内爆炸，导致锅炉损坏，中断锅炉的使用。因此，在对锅炉进行检修的过程中，应注意锅炉炉内可燃物的及时清理，同时对锅炉炉内通风系统和燃烧条件等及时进行检测，以保证锅炉运行的正常和安全。

1.4当锅炉工作的时候，其原理主要通过将流经锅炉内的液态水充分加热到蒸气的状态，借助高温高压的过热蒸气保持汽轮机的正常运行。如果锅炉内的液态水和水蒸汽容量达到一致的平衡状态时，那么锅炉中的水位也将保持在一定的位置；加入锅炉内的液态水量和蒸汽容量不平衡时，不管是液态水过多或过少都容易严重影响锅炉的安全和正常运行。由此，锅炉水位计需要在锅炉运行和维护期间进行严格的监控和检查，以确保锅炉水位保持在合理的水平，避免这种情况的发生。

2电厂锅炉运行过程中存在的问题

　　2.1燃煤质量问题

　　目前的火力发电厂中燃煤发电的占比较大，但是目前我国的煤炭质量不太稳定，如果原煤没有经过加工处理，其品级和颗粒度大小差别较大，同时加入到锅炉中进行燃烧会对燃料的燃烧方式和锅炉的燃烧效率产生较大的影响，导致锅炉燃烧过程的不稳定，燃烧工况无法达到预期标准，所以锅炉的输出功率和热效率较低，还会增加对环境的污染。

　　2.2技术水平问题

　　目前在火电厂中已经普及热工自动化系统，此系统是利用先进的计算机技术和传感器技术等对整个发电系统包括锅炉燃烧系统进行监测和优化控制，既节省大量的人力物力，也能提高系统的运行效率，但是目前熟练掌握此系统操作和维护的技术人员较少，且目前在岗的管理人员的专业水平普遍较低，使得此系统无法发挥出其应有的作用。

　　2.3水冷壁高温腐蚀问题

　　锅炉的侧墙主燃烧器区以及炉膛前后墙水冷壁经过长时间运行容易发生高温腐蚀问题，其原因一是由于燃烧器中的煤粉浓度分布不均，导致过热器出口蒸汽温度及管壁温度的差异较大，火焰中心会偏向一侧墙造成对其的冲刷加剧，而且煤粉不完全燃烧还会产生还原性气体和大的煤粉颗粒对水冷壁的氧化层起到破坏作用;二是由于分级燃烧和配风而导致的燃烧器区形成缺氧区，产生的还原气体加剧了水冷壁的高温腐蚀;三是煤炭质量问题，其中高硫煤燃烧产生的硫化物会对水冷壁的氧化膜产生破坏，而高灰分煤在燃烧时会产生大量的飞灰，容易在受热面结渣而加速对水冷壁的腐蚀，而挥发成分高的煤种在燃烧时会形成火焰贴壁燃烧，容易在燃烧器喷嘴结焦，而且在正常运行中采取的降低动态分离器转速和增大煤粉颗粒的措施都会加速对管壁的磨损;四是锅炉的频繁启停和变负荷运行会导致水冷壁热胀冷缩对管壁的氧化膜造成破坏，且炉膛内长期处于负压波动较大等不稳定的燃烧状态中也会增加管壁氧化膜的脱落。

　　3电厂锅炉节能的具体措施

　　3.1电厂锅炉节能改造的整体思路

　　 火力发电厂锅炉的节能改造应与锅炉的检修工作进行配合，锅炉的定期检修和维护能够提高锅炉的燃烧效率，降低故障和安全事故造成的经济损失，而且在检修的过程中对锅炉及其辅助设备的性能参数进行统计和分析，对于效率低下、故障率较高的设备和管道进行及时维修和更换，然后通过对锅炉燃烧系统中燃料、水汽、热量控制过中的技术改进提高系统的运行效率，并采用新技术和新工艺来不断提高锅炉的运行效率。

　　3.2水冷壁高温腐蚀问题的预防

一是在锅炉燃烧过程中严格控制氧量的调节标准，并对各燃烧器进行配风的调整，确保煤粉的均匀分布和燃烧，通常采用的措施有调节燃烧器旋流风开度、二次风开度、煤粉分配器等;二是根据不同的煤种制定不同的磨煤机出口温度控制策略，对于低挥发分煤应适当提高磨煤机出口温度，而对于高挥发分煤则适当调低，而且根据煤量控制动态分离器的转速，确保煤粉颗粒细度;三是确保磨煤机运行时的一次风量充足和一次风压适中。

　　3.3 利用变频调速技术提高锅炉节能降耗水平

　　电厂锅炉整体运行过程中需要较多辅机来配合主系统的运行工作，可以说，辅机系统是保证锅炉机组能够正常稳定运行的重要组成部分，其在电厂运行系统中的组成十分复杂与庞大，是电厂锅炉运行系统中能耗较多的系统组成，一般情况下，辅机系统运行主要依靠人工进行调整运行。人工调整的工作效率就比较低，而辅机系统使用的风机以及水泵等都是定速运行，这种运行方式会大大增加电厂锅炉各个机组的负荷。虽然在风机出入口安装挡板或者对水泵出口阀门方式进行调整都能够降低机组的运行负荷，以满足机组负荷增加带来的新要求，但是这种情况下会增加风机与水泵的工作负担，降低风机与水泵的运行效率，不仅会使电厂锅炉运行的能源消耗增加，严重时可能会产生副作用导致电厂锅炉不能正常运行。而将变频调速技术应用在电厂锅炉运行过程中可以对辅机系统进行合理调整，确保其运行负荷能够满足电厂运行要求。需要注意的是，在变频调速技术应用过程中，需要根据辅机系统的实际运行情况对变频调速装置进行安装设置，确保变频调速装置能够正常稳定运行，提高电厂锅炉运行效率，降低锅炉运行的能源消耗率。

　　3.4 锅炉本体改造

　　在锅炉内部添加余热回收装置，分离式烟气余热回收装置一般可分为直接接触换热器和间接换热器。直接接触换热器采用水喷淋的方式与烟气直接接触进行热质交换。此方式热能回收率高，同时吸收了大量烟气中的有害物质，但是此方式回收的水质为酸性，使用受到限制，电厂锅炉房一般不采用此种方式。间接换热器又称为烟气冷凝热能回收装置。因电厂锅炉的烟气中水蒸气含量多，烟气中的水蒸气在冷凝过程中放出大量汽化潜热，使得电厂锅炉所采用的冷凝式余热回收器效果比传统的燃煤锅炉所采用省煤器效率要高，在常規锅炉烟道上加装烟气余热回收换热器，可提高锅炉的热效率，减少能源的浪费，同时也可降低用户的运行成本。

　　4 结束语

　　综上所述，在我国现代化电厂电力能源开发的过程中，锅炉设备的使用效率在一定程度上决定着电厂的经济效益。对锅炉设备进行有效的检修和节能改造又在很大程度上决定着锅炉的使用情况，因此相关人员要充分的探究燃煤锅炉存在的问题，基于节能环保的理念不断对燃煤锅炉进行优化，彰显节能环保燃煤的价值。

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