基于火力發電廠鍋爐運行優化措施的探討

段少峰

摘要：火力發電廠消耗的資源主要是煤炭，其鍋爐的運行效率是影響煤耗量的重要因素，煤耗量對火電廠運行的經濟性有很大的影響。因此，為了提高火力發電廠的經濟效益，有必要對鍋爐運行進行研究。本文對基于火力發電廠鍋爐運行優化措施進行探討分析。

關鍵詞：火力發電廠；鍋爐運行；優化措施

1、火力發電廠鍋爐簡介

在火力發電廠中，其鍋爐的使用時最為常見的，而其中所構成的設備主要包括兩個部分，也就是鍋爐的本體和輔助的設備。在鍋爐的本體使用過程中，一般構成的設備就是過熱器，還有省煤器、聯箱等，這些設備的組成能夠讓鍋爐在發電廠使用過程中更加便捷，也能夠有效促進電廠工作的進步，而輔助的設備主要構成的部分就是煙道和點火裝置。實際上在火力發電廠中的鍋爐主要的動能生產重點內容就是要求其能夠實現燃料的充分燃燒，以便于吸收其產生的熱量，隨后需要對鍋爐的內部進行加熱，這樣也能夠形成一定的水蒸氣，進而把水蒸氣轉化成動能。在這樣的過程中，煤炭在鍋爐中充分的然后，產生熱能，最終實現電力企業動能的增加。

2、火力發電廠鍋爐運行的原理分析

第一步，火力發電廠工作人員使用相關設備將煤炭材料輸送進入火力發電廠鍋爐的爐膛之中，煤炭材料在鍋爐的爐膛之中發生劇烈的燃燒反應，將煤炭材料之中的化學能通過燃燒反應轉化成為可以為火力發電廠其他組成部分提供能量的熱能（該部分的化學能轉化成為熱能的效率也是火力發電廠鍋爐運行優化的重要組成部分之一）。

第二步，煤炭燃燒以后，其中的碳物質以及雜質組分就會具有較大的熱量，并在鍋爐的內部運行，而后在鍋爐內經過水冷壁、高溫過熱器以及鍋爐屏式過熱器與鍋爐再熱器等，同日寸接觸受熱表面，進而使得高溫熱氣和鍋爐各個部分間實現熱量傳遞，然后把高溫煙氣中的熱能傳遞到鍋爐內部的工作物質，并且工作物質再次經過高溫煙氣的加熱和熱量的傳遞，進而產生蒸汽組分，使其具有一定的溫度與壓力。

第三步，經過高溫煙氣加熱發生相變反應的水蒸氣成分進入火力發電廠鍋爐的汽輪機部分，在汽輪機部分之中，水蒸氣組分將吸收自高溫煙氣的熱能傳遞給汽輪機部分，將水蒸氣組分之中含有的熱能轉化成為汽輪機的機械能，完成為整個火力發電廠進行發電提供所需要的能源以及為發電機和汽輪機提供動力資源的工作步驟。

3、火力發電廠鍋爐運行問題

3.1火力發電廠鍋爐的蒸汽參數問題

在火力發電廠發電的過程中，鍋爐的作用十分關鍵，不緊能夠為發電機提供所需的動能，同時，還能夠保證輔助工具的正常運行，所以，可以發現發電過程當中的運行狀態十分關鍵。因為，蒸汽機的蒸汽參數對發電廠的鍋爐會產生一定的影響，只有參數保持平穩，才能夠保證蒸汽機運行正常，并帶動發電機實現運行。另外，蒸汽參數平穩還能夠按照所確定的煤炭質量和機器負荷對耗煤量進行判斷，確保發電廠運轉的更加正常。

3.2火力發電廠鍋爐的熱損問題

在火力發電廠中，這一發電的方式對于社會經濟的發展和進步，還有人們正常生活的開展有著非常重要的影響。在社會發展和經濟進步的過程中，國家中的人員逐漸開始對可持續發展的戰略給予一定的重視，所以這也在很大程度上造成火力發電廠的工作受到嚴重的監督和管理。火力發電廠中，鍋爐作為主要的蒸汽動能和動力，主要是按照自身所產生的燃燒熱量為主，在整個火力發電廠的鍋爐運行的過程中，熱損的問題也是影響整體耗能的關鍵問題之一，所以還需要關注到這一問題，如果沒有減少熱損問題就會嚴重降低鍋爐的使用效果，甚至會導致排煙出現問題，造成熱損的情況，影響火力發電廠工作的開展，同時在煤炭沒有完全燃燒的過程中也出現了比較嚴重的資源浪費現象。

4、火力發電廠鍋爐運行優化措施

4.1火力發電廠粉煤鍋爐的運行優化措施

火力發電廠粉煤鍋爐主要使用的是粉末狀的煤炭原料當作燃燒物質來產生高溫煙氣，最終為整個火力發電廠提供所需要的能源以及為發電機和汽輪機提供動力資源。火力發電廠粉煤鍋爐的主要組成部分包括有粉煤鍋爐爐膛部分、鍋爐燃燒器部分、鍋爐制粉設備部分以及鍋爐供風設備組成。粉煤鍋爐的運行優化主要從以下幾個方面進行：

（1）隨時做好煤炭原料的質量下降的準備，積極采取原煤摻燒方式。鍋爐在燃燒時往往會出現煤炭原料質量下滑問題，設計的煤炭原料質量和使用過程中煤炭質量往往不一致，這種情況就會影響鍋爐的運行效率。所以在這種偏差出現之后可以積極應用原煤摻燒方法，通過這種解決方案調和多種煤炭材料類型間的比例，盡量降低這種偏差的數值，同時再結合風量的設定來保障煤炭原料的充分燃燒，這里的風量設計主要包括一次、二次風量的設計。

（2）為了了解鍋爐燃燒過程之中的具體步驟，要對鍋爐的運行過程進行定期的質量調平、濃度標定、高溫煙氣成分分析等操作，確定出火力發電廠粉煤鍋爐的最優化運行參數，為火力發電廠粉煤鍋爐的高效運行提供數據支持和理論幫助。

（3）調整粉煤鍋爐的爐內負荷。依照規范的操作方式嚴格調整，調節操作速度要適當，切勿盲目的提升調節操作速度，保障調節過程的有序性。保證粉末狀的煤炭原料于粉煤鍋爐的爐膛內得以穩定燃燒具體的操作措施為在降低爐內負荷的同時首先撤出爐膛內的粉末狀的煤炭原料，隨后停止鍋爐的供風設備的供風過程，而在提升爐內負荷時需要對供風設備的供風進行加大。隨后再增加爐膛內的煤炭材料，通過這種操作來保證粉煤鍋爐的穩定運行。

4.2火力發電廠循環流化床鍋爐的運行優化措施

除了火力發電廠粉煤鍋爐之外，火力發電廠循環流化床鍋爐是另一種具有廣泛應用的火力發電廠鍋爐設備，在進行火力發電廠循環流化床鍋爐的運行優化策略設計的時候，要考慮到的影響因素主要包括火力發電廠循環流化床所使用的煤炭原料的類型和質量、火力發電廠循環流化床鍋爐內部空氣過剩系數等問題。

（1）燃煤運行優化措施。煤炭資源是火電廠運行的主要能源之一，所以對其質量進行控制是提升鍋爐運行效率的主要措施之一。無論是循環流化床鍋爐還是粉煤鍋爐均需要使用大量的煤炭資源，所以必須積極保障煤炭資源的質量，以此提高煤炭燃燒過程中的燃燒效率，進而保障煤炭資源在進入火力發電廠鍋爐中時能夠具有合適的煤炭原料粒徑，使其數值盡量低于設計時的數值，這樣能夠有效提升循環流化床鍋爐的綜合供熱效率。

（2）調整風量。應對火力發電廠循環流化床鍋爐一次與二次風量數值進行實時觀察。準確地說，鍋爐內部燃燒的過程是煤炭與空氣氧氣組分在鍋爐爐膛內充分燃燒的過程。所以，鍋爐內部風量與煤炭配比對火力發電廠循環流化床鍋爐的供熱效果具有直接影響。在循環流化床鍋爐使用初期，需要確保風量比重，因為在鍋爐使用初期，必須保證鍋爐內部床層的壓力值，而且鍋爐內部使用煤炭的粒徑比較大，所以，為了可以更好地確保煤炭流動，一定要保證進入循環流化床內部風量的數值科學合理。除此之外，還需要確保風量不能過高而導致鍋爐內部空氣系數提高，基于煤炭流動性，需要對進入到鍋爐內的風量值進行控制，合理制定風量值與配比。同時，需要重視二次風風量供給問題，進而為煤炭的燃燒更好地提供氧氣，并確保煤炭完全燃燒。若能夠保證一次風、二次風風量的配比良好，也同樣可以保證鍋爐內的煤炭循環正常。

（3）減少飛灰碳含量。煤其主要成分是碳元素，在燃燒過程中會產生一定量的飛灰，如果灰太多，將嚴重影響鍋爐內煤粉充分燃燒，只會使實際使用效率降低鍋爐，降低熱。而如果這些現象發生，工作人員就會錯誤地認為，煤炭已被燒毀干凈，然后繼續增加煤炭的數量，導致發電成本不斷提高。因此，為了有效地解決上述問題，不僅需要改善鍋爐本身的結構，還需要改進鍋爐的燃燒器，從而促進鍋爐的運行，使鍋爐運行更加穩定，提高其實際使用效率。

（4）降低排煙溫度。火力發電廠的鍋爐使用效率的高低和鍋爐使用過程中的排煙溫度有直接的關系。通常情況下，排煙的溫度和鍋爐使用效率呈正相關的關系。然而，導致鍋爐排煙溫度過高的主要原因就是鍋爐尾部的加熱不均衡，而且所加熱部位的清灰工作不合格，最終使得鍋爐內部煙灰較多。在我國科技水平不斷提高的當下，研究工作者針對上述問題進行了分析，并提出了解決的措施。可以對鍋爐結構進行改進，也可以完善鍋爐的使用守則，進而保證鍋爐在燃燒的過程中能夠更穩定，這不僅可以降低鍋爐排煙的溫度，同時還能夠有效地提高鍋爐運行過程中的使用效率，并且使得火力發電廠的工作效率有所提高。

5、結語

在對火力發電廠鍋爐運行優化過程中，要對火電廠鍋爐運行過程中使用的煤炭材料的種類變化、火電廠鍋爐運行過程中的各種工作狀態、火電廠鍋爐運行過程中的煤炭燃燒溫度壓力條件等方面的參數進行實際的分析，根據實際的情況找出可行的解決方案，確保火電廠鍋爐可以保持在高效率的狀態運行，保證火電廠鍋爐運行的安全性和經濟性。

參考文獻：

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[2]探討火力發電廠煤質分析的幾點改進[J].趙丹丹.科技傳播.2013（13）.

（作者單位：山西平朔煤矸石發電有限責任公司）