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

白东旭

内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司，内蒙古呼和浩特市托克托县， 010200

摘要：火力发电在我国总的发电量中占据着绝大部分的比例，使得锅炉的运用非常广泛。要想实现火力发电厂的运行和供电的稳定性、高效性，就必须要做好锅炉的检修和维护工作，利用先进的科学技术，提高检修维护的水平，保障发电厂的稳定安全生产和供能，推动发电厂的进一步发展和经济效益的提高。本文主要对电厂锅炉检修及节能改造策略进行了分析研究。

关键词：电厂锅炉；检修；节能改造；策略

1、电厂锅炉检修的主要特点

通过相关的研究调查我们发现，锅炉在运行过程中可能收到的干扰因素不仅有本身存在的，还有一定的外部因素，这些内部和外部的因素在锅炉使用的时候很可能造成一些安全隐患。就我国目前的电厂锅炉在检修方面主要分为两种情况，一种是在发生安全事故后进行检修，还有一种就是电厂定期进行检修。锅炉在运行的时候安全事故的发生率是非常高的，并且在很多的电厂中没有专门的锅炉检修人员对锅炉进行定期的检修，所以就造成锅炉在检修方面缺乏完整的检修资料，不能够得到标准规定的检修。由于很多锅炉检修人员的专业素养不高，所以他们在进行检修的时候往往是依靠自己的经验判断实行的，所以在进行锅炉维修的时候缺乏科学的手段。通过与国外先进国家的锅炉检修对比发现我国不管是在检修技术还是在检修模式中都是相对落后的[1]。

2、电厂锅炉检修的重点项目

2.1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”在使用需要及时对出现的问题进行分析,总结出问题的原因,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[2]。

2.2空气预热器

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。

2.3水冷壁检修需注意问题

检修水冷壁时,应当重点关注热负荷大、折扣焰角区域的水冷壁等地方,因为它们总是常常发生形变。而且防渣管及水冷壁管均易爆裂痕,尤其是在热负荷很大的情况下裂痕时有发生,应当格外关注。水冷系统内一些热负荷大的管路周围或水流不畅的部位也常出现类似故障,像燃烧器、热电温度计及门孔和吹灰管等附近也常发生磨损。此外,锅炉的进风口、折焰角、水冷壁管及落料口这些地方也常发生磨损。因为锅炉作业时,它里边的焦块会掉落,使得水冷壁管路形变或损坏,且检修员工的个人因素也可能导致机械刮伤,最终导致管路破损。若长时间处在外部高温、内部被氧化的环境往往会生成水冷壁内垢或侵蚀,尤其是当水冷壁处于热载量大的位置时造成侵蚀的几率更大。

2.4做好锅炉定期检修与日常维护工作

锅炉的良好作业,不能缺少定期保养,这是确保其平稳、高效产能的关键。所以作为发电企业,必须完善锅炉日常监管和维修体制,并切实将其运用到检修工作当中去,一般来说,各类不同仪器、锅炉各个位置都要科学设计养护内容、记录具体的维护时间及负责员工,做好设施的全面性养护,让各仪器始终处于高效作业状态。实施年均一次的锅炉外侧全面故障核查,此外还应在安装锅炉时注意维护,此时非但要认真依照安装步骤去做,还应安排专业的维护人员,认真录入每天的监测、核查数据,以备以后查询问题。当然,一定要联系电厂锅炉设施现场作业实况去选用合理的检修方法,同时要定期上下调节其检修、维护时间,增加锅炉的抗冲击能力,推动其安全、高效作业。

3、电厂锅炉节能改造的关键项目

3.1加强计划、合理分配

在发电厂的锅炉房中有多个锅炉,当锅炉同时运作时就需要按计划有效地使用蒸汽。根据装置效率最高的原则,每个锅炉的蒸汽供应是分布式的。在负荷承担中,首先需要由高效锅炉承担,在高效锅炉满载后,低效锅炉继续承担相应的负荷。为了有效提高装置效率,必须尽量降低启动锅炉时排出的蒸汽量,并充分提升蒸汽利用的效率性。

3.2优化设计

通过运行管理和科学优化提升电厂锅炉节能降耗改造的实效,在对基础设备技术进行改造的同时,要求现代化电厂还必须通过优化设计实现降低电厂锅炉的能耗。在对电厂锅炉系统进行技术改造后,可以在锅炉硬件设备的基础上进行锅炉节能降耗。但是,在电厂锅炉节能改造后的锅炉运行实践中,大多数电厂除了对锅炉进行技术改造外,同时还对锅炉的运行和管理进行优化和控制,通过大力践行节能降耗的理念,实现了电厂锅炉节能降耗的目的。现代发电厂需要在锅炉系统技术改造后分析和讨论诸如能效、功率和发电厂电机匹配等问题。通过节能改造实现电厂锅炉系统的节能运行。在整个节能改造的过程中,相关工作人员首先要关注燃料管理和动力配煤。对于不同的煤炭煤质实行不同的煤场管理,提升煤场管理的针对性和系统性[3]。

3.3锅炉燃料的控制对节能改造的影响

做好对于锅炉燃料的控制对于降低锅炉的能耗,提高锅炉的工作效率有着重要的意义,在锅炉的改造中首先需要做好对于煤炭的控制,加强对于煤炭的分类选择,提高锅炉燃煤的质量,增强锅炉的运行的热燃烧效率与稳定性。提高燃煤的燃烧效率,在锅炉的改造中还需要注意做好燃煤各种煤种的配比,提高 煤炭的燃烧效率,同时做好锅炉中的风煤配比的合理配置,确保锅炉内的过剩空气系数能够达到最优配置。

3.4锅炉节能热量控制

在针对热量进行控制过程中，可以将控制过程分为以下几个方面：一是高热量控制阶段。风量会通过布风板传输至锅炉燃烧室密相区，其热量约占整体热量40%~70%左右，热量控制主要作用分别在于：（1）充分满足设计密相区充分气化各类需求；（2）将密相区内气化所产生热量冷却，从而实现维持电厂锅炉炉温目标。在进行热量控制过程中，需要充分确保锅炉可以完成相应流化。此外，当炉温较高时，需要通过进激冷风方式降低炉温，但当炉温出现急剧升高情况时，需要选择停炉方式进行调整。二是低热量控制阶段。相较于煤粉锅炉而言，电厂锅炉热量控制约占整体热量30%~50%左右，当进炉风量出现不足时，需要及时增加热量控制，并且在低负荷范围内，需要缩减热量。一旦当锅炉处在低负荷时增加热量时，就会导致炉内温度出现较高波动，因此，在进行热量控制过程中，需要根据炉内实际温度与锅炉负荷情况来决定[4]。

3.5锅炉节能负荷控制

当电厂锅炉处于低负荷运行状态时，其上部颗粒浓度较低，辐射出传热量也会出现增加情况，当电厂锅炉处在最低负荷运行状态下时，其辐射传输热量约占总体传热量90%~99%。因此，当锅炉内部负荷出现变化时，就需要及时转变温度控制方式。在针对电厂锅炉低负荷运行时炉温进行控制时，可以通过以下几个方面来实现：（1）当锅炉需要进行减负荷处理时，需要降低炉层厚度与高度，同时需要减少炉料储存量，在这一过程中降低给煤量，并且需要降低进炉风量，但在降低进炉风量时，需要确保其高于临界流化风量。此外，在减少炉料贮存量与给煤量同时，炉温可以维持在较高温度状态下，但实际减少炉料储量，也会出现增加风压消耗量情况；（2）当锅炉需要进行升负荷时，其实际操作与减负荷操作相似，但实际操作需要由减少炉层厚度、炉料储存量、冷风量等操作转变为增加，但实际控制幅度不宜过大，一旦控制幅度较大时，就会导致炉内压力过高，最终造成出现其他问题。

3.6锅炉节能炉温控制

电厂锅炉节能炉温控制属于一个动态过程，在启动过程中，静置常温下燃煤会转变为气化状态。在针对这一状态下炉温进行控制时，因为炉温限制较多，就需要通过人工控制方式来实现。随着近年来锅炉不断使用，可以将整体锅炉炉温控制过程分为多个不同阶段，具体主要包括：（1）原料煤、水与添加剂送入磨机研磨阶段；（2）锅炉启动阶段；（3）锅炉正常运行阶段。在这三个阶段中，进料阶段需要将炉料加热至100℃左右，并且当达到洗涤塔阶段之前，需要确保炉内燃料全部达到气化状态，而后关闭吹氨口，促使锅炉内炉层可以达到均匀状态。在启动操作初期阶段时，因为炉温较低，这时就需要尽可能降低一次热量，从而可以有效加速升温。此外，在启动过程中也需要充分减少燃料用量，以便确保启动操作可以顺利完成，同时，在针对循环硫化床锅炉进行压火操作的过程中，需要及时停止给煤，待床温下降至恒定温度下限值时，需要及时关闭送风装置，确保送风装置可以处在停止运行状态，而后需要关闭引风机与返料风机，从而降低压火处理后床料出现结渣情况[5]。

3.7锅炉辅机能耗水平降低技术

如若想要提升电厂锅炉的运行效率，可以通过提升电厂锅炉辅机的效率来实现，其可以对电厂锅炉的运行效率产生直接性的影响，所谓辅机系统，就是在电厂锅炉运行过程中对其进行辅助的系统，因此可以着眼于辅机系统达到节能降耗的目的。辅机系统在工作中也会消耗一部分的能源，并且其与主系统之间的运转效率有着密切关系，因此，对于电厂锅炉辅机系统的研发力度要加大，并快速实现创新性的升级和改造。笔者建议可以使用叶轮的工作原理进行变换，如此能够使风机部分实现节能降耗，也直接使电厂锅炉在实际运行中实现节能降耗。

3.8其他节能降耗技术的应用

在电厂锅炉实际运行过程中应用节能降耗技术，无法单凭一种技术就达到最好效果，而是要进行多维度的节能降耗技术应用，如此才能达到电厂锅炉节能降耗技术应用的最大成效。首先，可以在实际工作过程中尝试应用变频调速技术，在当今时代中，电厂锅炉在运行中的电数值不停的波动，这就需要对发电量进行灵活的调整和变化，需要对相应的设备进行不断的调整。因此，在调整的环节中应用变频技术，可以满足其需求的同时还可以减少人力的投入。再者，电厂在设计相关照明设备过程中，首先要掌握生产实际状态，进而调整照明范围，从而可以降低能源消耗，也可以对电厂内的用电量进行灵活的调配。这其中采购部门选择的灯具也要充分考虑环保的元素，继而实现可持续照明管理。另外一方面主要是燃料的管理和监控环节，这也是电厂在实际运行中的核心基础环节，关系到之后的每个环节的节能降耗水平和效率。首先要提高对燃料的仓储、采购、运输等各个环节的重视程度，建立统一、严谨的仓储和采购制度、标准，并针对于每种燃料的燃烧率进行定期的记录，将记录数据反馈给相关领导，进而对燃料进行有效的分析，为领导决定采用何种或哪家燃料供应商的产品提供决策数据参考，这些都会直接影响到电厂的发电实际成本，同时也对电厂的经济效益产生直接的影响。因此，在电厂实际运行过程中，应实时掌握电力系统的实际情况，根据电力系统的升级和发展情况，决定电厂在运行中所要选择的燃料，这也是当今燃料发电竞争激烈的主要原因。于此同时，如若想在激烈的竞争环境中降低燃料的损耗，就应该对燃料进行科学、合理的管理，建立并完善相应的管理制度和体系，引导电厂相关工作人员明确通过燃料实现节能降耗的目的和意义，进而提升燃料管理和节能降耗的成效。

结论

综上所述，电厂已成为国内电力系统发展不可或缺的核心部分,现在国内基本采用都是锅炉发电的产能方式,因而锅炉的使用特别广泛。为确保电厂作业及产能的高效、平稳,企业须不断完善锅炉检修与维护工作,切实提升员工个人素养,选用科学合理的检修方式,保证锅炉的高效率,延长其使用寿命,进而推动整个电厂安全、高效、平稳的运行,增进企业生产效益,并为同行业后续锅炉检修及维护工作提供借鉴。

参考文献

[1]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,2018(9):109.

[2]杨永清.火力发电厂锅炉运行优化策略[J].中国高新技术企业,2018(26):82.

[3]杨枫.火力发电厂锅炉节能对策与措施[J].低碳世界,2018(9):114.

[4]卓建成.自备电厂锅炉检修模式的存在问题及解决办法[J].装备制造技术，2019（06）：239-241.

[5]王兆臣.热电厂锅炉检修特点及其安全管理问题研究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2019（01）：2.