丁煉軍
(湖南漣源鋼鐵集團有限公司,湖南婁底 417009)
隨著我國市場經濟規模的不斷擴大,各行各業對電能的需求也隨之增加,因此社會對現有電廠的安全性和發電效率提出了更高的要求,而鍋爐運行狀態的好壞直接關系到電廠的安全和發電效率。為提升鍋爐運行的安全性和可靠性,要求設備管理、操作和維護人員必須熟悉鍋爐的工作原理和運行狀態,能夠對設備的相關運行參數實時監測與調整,同時要求維修人員針對常見故障進行分析研究,歸納總結有效的維修方案,保障鍋爐的正常運行和電廠的正常發電生產。
鍋爐在工作過程中,要求各關鍵參數均維持在相對平衡的狀態,由于鍋爐各參數之間的變化保持互相聯動,當其中一項參數出現變化則會導致其他參數也發生相應改變,相互間存在一種動態平衡。例如,鍋爐的內外負荷要求保持一致,如果要調整鍋爐的負荷平衡,則需要對鍋爐的燃燒溫度、進水量及蒸汽量等多項參數進行相應調整,從而讓鍋爐重新恢復動態平衡狀態。所以為實現鍋爐持續穩定的運行,就需要實時監測設備的運行參數,并根據實際情況實施動態調整。重點監測的內容是,①保證鍋爐內汽溫、汽壓參數均處于合理范圍內;②保證鍋爐產生的蒸汽量和發電機組的運行負荷一致,穩定;③保證鍋爐水位高度位于在合理區間內。
(1)鍋爐用水必須嚴格滿足電廠規定的標準,保證鍋爐給水的水質達到要求質量范圍內,不允許存在水內雜質含量超標等情況。若鍋爐用水的雜質過多,則會在鍋爐內部形成水垢,進而降低鍋爐的傳熱效率,造成蒸汽品質下降,嚴重時會損傷管壁以及汽輪機葉片等重要部件,引發安全事故。
(2)鍋爐汽包水位高度必須保持處于安全區間內,要求相關管理人員要實時檢測和及時調整。水位的快速改變可能會造成汽包滿水或燒干鍋爐等狀況,威脅鍋爐的安全生產,同時降低提供蒸汽的品質。
(3)鍋爐運行負荷必須保證處于額定負荷范圍內,禁止超負荷作業。超負荷作業會導致發生鍋爐出現爐膛結焦,以及煙氣流速過快引起的管壁加快磨損與燃料燃燒不充分等情況。
(1)根據鍋爐的實際運行狀況,有針對性的制定鍋爐定期清潔計劃以及相關保障落實措施,按照周期計劃安排專人負責清理鍋爐的爐膛與空氣預熱器內的灰塵等污染物。
(2)解決鍋爐機組的漏風問題。要求相關管理人員實時檢測爐膛的氧量表、鍋爐的排煙量表,兩表數值均應處于合理區間范圍內。當發現鍋爐排煙數據中的氧氣含量超過標準值時,應及時調整鼓風機的運行狀態,改變鍋爐的進風量,同時要持續檢測鍋爐所排出煙氣的酸堿性,從而對爐體腐蝕狀況有一基本了解。
(3)調節風壓參數,保證鍋爐內外負荷的平衡。在鍋爐工作過程中,當設備的風量和溫度實現動態平衡時,能夠有效提升鍋爐燃燒質量。為此就需要通過不斷觀察風箱與爐膛之間的壓力關系,從中總結研究出精確的鍋爐二次進風量與進風時機,最終實現鍋爐的高質量燃燒。
由于鍋爐內的給水品質直接影響到設備的安全運行和設備的導熱效率,因此需對以下內容進行優化:①通過鈉離子交換法等方式對鍋爐用水進行軟化處理,減少原水中的雜質,降低水垢量,調整水的pH值,以此對鍋爐水質進行全面改善,降低鍋爐的腐蝕速度,對保障鍋爐正常使用具有積極意義;②優化調節鍋爐的給水水位,以保障汽包和水位均處于安全狀態,避免水位和汽包突然改變導致的安全事故。
企業的實際發電效率受鍋爐燃燒效率的影響十分明顯,而燃燒效率的影響因素主要包括燃料內的水分比以及爐膛內氧氣含量等,因此為提升燃燒效率,必須定期檢測鍋爐的燃燒與動力參數,實時檢測并調整爐膛內氧氣含量和燃燒的水分比,以滿足高效率燃燒的需求。優化調整燃燒器噴嘴結構,讓煤氣與空氣在噴嘴混合,以達到燃燒充分、提高熱效率和降低標煤率。漣源鋼鐵集團能源中心對發電系統鍋爐燃燒器和噴嘴結構進行多次優化,燃燒器采用渦扇結構,讓火焰形成渦旋狀,以使燃料更充分的燃燒,提升了鍋爐的燃燒效率。
在鍋爐的工作過程中,當爐膛內溫度處于某一區間后,燃料內包含的金屬元素會快速氧化,在爐膛內壁(受熱面和對流受熱面)逐漸生成一種結焦物質。因此在對鍋爐進行定期性清潔維護時,應著重對爐膛內的結焦物質進行清除,以提升鍋爐燃燒效率。另外,鍋爐內燃料燃燒時所產生的煙氣成分中,通常包含大量的灰塵顆粒,此類灰塵顆粒在環境溫度發生快速改變時其形態會隨之改變,可能會在鍋爐省煤器、空氣預熱器和過熱器處出現沉淀并聚積,所以為保障設備的高效率運行,同樣要定期針對以上區域進行清理。
(1)對鍋爐和附屬設備執行日常保養。日常保養中要對設備易積灰區域進行清潔;對設備易于出現滴水、漏風等情況的區域進行詳細檢查和及時維修;對設備容易發生磨損的部件進行重點檢查和更換。
(2)對鍋爐和附屬設備執行日常檢查。針對鍋爐的管理應制定合理的檢修計劃,規范設備操作人員的檢修行為。要求相關人員應做好每日巡檢工作,并對設備關鍵運行數據進行記錄和分析,根據一段時間內設備的運行數據對設備進行健康評估,查找可能存在的故障和風險。
(3)嚴格評估和監督鍋爐的修理和技改方案。在鍋爐的修理和技改過程中,應先進行可行性分析并匯報給領導層,其報告內應包含人員能力、設備能力、材料和工具、技術方案以及操作環境等方面的可行性評估。然后由技術部門進行方案評估,在方案批準后必須將維修或技改作業交于具備相關資質的施工單位或個人,以保障維修或技改工程的順利實施并滿足達到預期目標。
(1)鍋爐在運行中發生備排煙溫度過高的情況,可能是由于設備摻冷風量持續上升至超出某一合理范圍,因此發生該狀況時需要檢查與之配套的磨煤機設備是否仍正常工作。
(2)由于鍋爐煙道、爐膛等區域存在漏風,因此也需要對設備的以上部分進行詳細檢查,若發現存在漏點必須立即組織進行修理。在檢查過程中,鍋爐爐底和爐頂的密封性進行逐一排查。
(3)由于一次風率較高而所致,此時首先需要檢查是否存在風管匹配不合理等現象,若確實存在該現象,應針對設備具體情況調換通風量更匹配的一次風管。
(4)由于省煤器等煙道換熱器管道結垢積灰所致,因此需要對給水水質提高要求,同時定期清洗換熱器管道積灰,并及時更換或修理管道等零件,以提升鍋爐節能減排要求。
在電力行業,生產作業的安全性和可靠性具有重要意義,而鍋爐作為發電系統內的核心裝備更要保障其運行的安全性。因此需要設備管理人員和專業人員長期持續對鍋爐的運行參數進行檢測和分析,以實現對鍋爐運行風險的提前發現和預防。通過對漣源鋼鐵集團能源中心熱能發電系統的分析和研究,提出了優化調整鍋爐排煙效果、加強鍋爐設備給水調節和優化鍋爐燃燒效率的方式及操作規范,并針對企業實際情況提出了針對結焦結灰設備的檢測與維護、鍋爐的日常保養與維護,以及排煙溫度過高設備的檢查與維護等3項鍋爐運行及其設備維護策略,切實有效的提升了鍋爐運行的安全性和可靠性。