談火力發電廠集控運行的汽水系統與鍋爐控制

馬凱

【摘 要】近些年來，隨著時代的不斷發展與進步，我國對電力這方面的需求越來越多，尤其是在火力發電這方面的技術，愈發受到相關單位的重視，但是該技術仍然還存在需要進行優化以及完善的地方，基于此，本文主要對火力發電廠集控運行的汽水系統與鍋爐控制進行相關的敘述以及分析，希望能夠對相關單位有所幫助。

【關鍵詞】火力發電廠;集控運行;汽水系統;鍋爐控制

引言：隨著社會經濟的不斷發展，科技水平的不斷提高，在電力系統這方面已經得到了質的飛躍，以往傳統的電力管理方式已經逐漸被各種高科技信息集成技術所取代，在火力發電廠能源開發的過程中已經融入了大量的科技信息技術，在保證高質量、高效率進行發電廠能源控制以及管理的同時，還能夠在很大程度上降低發電廠運作的成本，提高發電廠運作的穩定性，并且火力發電廠中集控運行的汽水系統與鍋爐控制在整個發電廠的運作過程中具有至關重要的作用。

一、火電廠汽水系統控制要點

在火力發電廠運行過程中，在汽水系統控制這方面最常見并且迫切需要解決的問題就是管道常常出現振動的現象，造成這種現象的原因有多種，下文進行具體的敘述以及分析并提出相應的改進措施。

1.在汽水管道內存在流體流動問題

在整個發電機組運行的過程中，汽水管道中不合理設置的地方有很多，比如系統內部彎頭過于多或者是系統運行方向會頻繁的做出改動等等，這些因素都會使汽水管道內流場的介質發生改變，從而使整個汽水管道出現振動的現象。除此之外，如果汽水管道內介質的流動速度過快，也會出現管道振動的現象。

2.汽水管道內流體的脈沖壓力

從客觀的角度來說，流體在汽水管道的運輸完全是靠壓力泵所實現的，壓力泵為一種具有周期性質的加壓方式，由于每個加壓周期的壓力值存在一定的差異【1】，也就會使汽水管道內的壓力出現失衡狀態，超出平均壓力值，從而形成一種脈動壓力，使汽水管道出現振動的現象。

3.機組轉動設備的不平衡轉動

經過對大量的鍋爐機組運轉工作進行調查、分析以及總結發現，汽水管道內出現振動現象的主要原因在鍋爐機組負責轉動的設備出現不平衡轉動，除此之外，由于機組設備其他轉動組件的不平衡轉動也會對汽水系統管道在一定程度上產生影響，出現大幅度的振動。

4.水錘引發的管道振動

一般情況下，如果電廠管道系統中的泵閥出現了故障，都會關閉閥門，進行相應的維修工作，在進行維修的過程中，難免會使管道內水流的速度在一定程度上發生變化，同時這也是汽水管道內產生膨脹波以及壓縮波的主要原因，這些波也會隨著汽水管道壓力泵的周期性變化而逐漸衰弱，直到壓力平穩，這種情況也就叫做水錘。如果汽水管道內出現水錘，就會使管道內的壓力發生變化，從而導致汽水管道出現振動現象【2】，除此之外，若汽水管道內的水錘頻率與管道內某一部分的運行頻率相接近，并且重疊，這就會出現兩者共振的現象。

5.針對汽水管道振動問題所提出的改善措施

當汽水管道內出現振動時，會對外部與管道想連接的機械設備產生一定程度的負面影響，甚至會使機械轉動設備損壞，除此之外，如果汽水管道長期處于應力交變頻繁的狀態，這不僅會在很大程度上縮短汽水管道的使用壽命，還會給整個鍋爐工程帶來安全隱患，另外，在汽水系統振動的過程中會產生分貝較大的噪音，這對于工作人員的健康還會產生一定的影響。基于此，為了能夠減少這樣的振動現象，從源頭上避免由于振動所帶來的一切負面影響，在進行管道設計的過程中就要采取相應的減振措施，根據振動產生的原因，目前可以將減振措施分為兩個方面，分別是對管流內的壓力脈動進行控制、對管系結構的固有頻率進行調整。

最直接的方式就是對管系結構的剛度進行調整，通過這種方式不僅能夠使管道內的振幅得以減小，還能夠在一定程度上提高管系結構的固有頻率。提高管系結構的剛度主要可以通過減少彎道內所用管頭的數量、對管線進行縮短處理這種方式來實現，但是在實際的應用過程中發現，這種方式雖然說是最為簡便提高管系結構剛度的一種方式，但是該種方式實施起來所需要的施工空間極大，往往會受到空間的限制，這也就不能夠充足的體現出該種方式的價值。

除此之外，提高管道剛度還可以采用提高管內壓力的方式，比如說利用高級材料增厚管道壁，但是這種操作也就在無意之間增加了生產成本，在一定程度上造成了資源浪費，基于此，可以挑選管道某些易出現振動的地方，采用這種方式來增厚管壁，另外，還可以通過改變管道內掉架的布置來降低汽水管道內的振動現象發生概率。

二、鍋爐控制

鍋爐控制的工作主要分為兩個部分，分別是鍋爐機組正常的工作過程，另外一個部分是鍋爐機組的停運以及保養工作。

1.鍋爐機組的正常工作過程

經過大量的實踐調查發現，幾乎所有的火力發電廠鍋爐內燃燒的主要原料為煤，這種以煤為主要燃燒物的鍋爐又稱為煤粉爐，在火力發電廠工作的過程中，一般是將原煤經過一系列物理化學處理之后粉碎、去除其中的雜物運輸到原煤斗中，落去煤斗的煤塊通過研磨機的作用而成為煤粉，之后通過燃燒器將煤粉噴入到已經處于燃燒狀態的鍋爐膛中，這樣煤粉經過燃燒也就轉換成了熱能，這些熱能主要通過鍋爐壁的輻射作用傳遞到爐內四周的水冷壁中，之后輻射而來的熱能再通過半輻射的方式傳遞給過熱器，在此過程中，經過高溫所產生的煙氣已經由于氣壓作用而涌出鍋爐膛內到達鍋爐中的水平煙道，處于高溫狀態的煙氣經過設置在水平煙道中的過熱器處理以后進入煙道的后部【3】，在此過程中高溫煙氣與鍋爐中的所有受熱面進行全面的熱量交換，通過這種方式來保留、釋放煙氣中的最大熱量，另外，需要注意的是，煤中的灰分并不參與鍋爐內的燃燒，燃燒過后的大顆粒煤粉將會沉降到鍋爐膛的底部，在堆積到一定程度時會隨著裝置而排出，稍細小的煤粉會伴隨著煙氣排到鍋爐外。

2.鍋爐機組停運以及保養

（1）鍋爐機組的停運

在鍋爐機組停運的過程中首先要對各種停運數據、時間以及信息進行報備，其次按照所規定的停機方式進行鍋爐機組的停運以及保養。目前根據鍋爐機組的狀態說，停機方式主要分為三種，分別是滑參數停機、緊急參數停機以及額定參數停機。

在鍋爐進行正式停運之前，要做好系列停機前的準備，首先要控制煤倉儲量，進行維修或者是停運的鍋爐機組要將爐膛內的儲煤量燒完;其次要對爐膛內壁進行一次性全面的吹灰;最后對鍋爐機組內一切運行指標進行多次準確的檢驗，確保都符合停運的標準。

（2）鍋爐機組停運后的保養工作

大多數鍋爐機組進行保養的主要目的在于對鍋爐機組的受熱面進行全面細致的修復，從而延長鍋爐的使用壽命，在保養的過程需要注意一定不能夠讓水進入到鍋爐機組中的汽水管道中，還要保持停運鍋爐機組內部的干燥，除此之外，為了避免鍋爐表面受到空氣的腐蝕，還要在鍋爐表面進行鍍膜操作。在鍋爐機組停運后的保養工作中最重要的是，無論采用干法還是濕法進行鍋爐保養，都要做好鍋爐的防腐工作。

結束語

總而言之，在火力發電廠機組運行的過程中，集控系統在其中具有至關重要的作用，為了能夠使火電廠順利的完成發電工作，滿足大眾與社會的需求，達到國家所出臺的政策要求，就要對集控運行過程中汽水系統以及鍋爐控制提起高度的重視，通過這種方式來降低各種負面因素對發電產生的影響。

參考文獻：

[1]覃立學.淺談火力發電廠集控運行的汽水系統與鍋爐控制[J].科技研究.

[2]蘇孝剛.淺談鍋爐汽水系統管道振動存在問題與解決對策[J].中國高新技術企業，2017（8）.

[3]于恩清.淺談發電廠集控的汽水系統與鍋爐控制[J].科技創新與應用，（05）：156.

（作者單位：國家能源泰安熱電有限公司）