淺析火電廠鍋爐運行控制與故障預防

王繼強 李友志 白 帆 李正陽 王 洪

（華電萊州發電有限公司，山東 萊州 261441）

0 引言

火電廠的運行主要依賴于燃料在鍋爐中燃燒，從而產生電能，因此抓好對火電廠鍋爐運行控制與故障預防這兩項工作是尤為重要的，以確保火電廠能夠安全地發電。火電廠的發電效率直接受到鍋爐運行的影響，所以必須采取有效的措施，解決火力電廠鍋爐出現的問題，加大對鍋爐的整改力度，才能提高火電廠的發電效率[1-4]。

1 火電廠鍋爐在運行時存在的問題

我國的火電廠鍋爐在運行中還有很多問題，必須把火電廠鍋爐在運行中產生問題的原因了解透徹，才能提出更好的解決此類問題的辦法。

1.1 鍋爐內的溫度過高消耗量大

火電廠鍋爐的工作效率直接受到鍋爐運行時煙氣溫度的影響，伴隨著鍋爐內有了越來越多的燃料消耗，爐膛內部也隨之增大了容積熱負荷。 所以必須對其嚴格地進行監控和調整，以防止出現長期過熱的情況。在鍋爐內部，當煤被燃燒的時候，由于增大了爐容積熱負荷，繼而導致了爐內結渣的可能性被增加。 在鍋爐工作的過程中，鍋爐里不但存在熱能損耗過多的問題，煤炭不充分被燃燒，導致能源浪費的現象。

1.2 含有過多的飛灰碳

煤是火電廠鍋爐運行的主要能源。如果灰塵量過大，導致燃燒不充分，會影響鍋爐的使用效率，降低產生的熱量。

1.3 鍋爐內流速過高的蒸發系統

如若把鍋爐蒸發系統中工質流量增加，就會使流動阻力隨之增加，以至于產生不利因素，影響到水在鍋爐蒸汽系統中的循環，所以必須將水循環不良的部件進行更精細的檢測工作。 除此之外，如若將火電力鍋爐過熱器里工作介質的流量增大，就會導致流動阻力也直接被增大，使得過熱器出口和汽包之間的壓差進一步增加，從而使集管和汽包承載的壓力再次被增大。

1.4 鍋爐在運行中爐內會結大量的爐渣

基于鍋爐內部較為惡劣的空氣流動性，具有較高含量的燃料灰分，同時其熔點還比較低，所以一旦過量空氣系數變小，就會直接使灰熔點降低，從而導致結渣的概率再次增加。 倘若其空氣系數太大，則會令火焰的中心沒有辦法往上移，繼而增加鍋爐內部結渣的概率。 各燃燒器的風速都有較大的變化，會導致火焰被偏轉，在鍋爐內壁的一側產生結渣。 還有其他導致鍋爐內部出口結渣的因素，包括旋流燃燒器向一側旋轉、火焰中心上移、鍋爐漏風嚴重以及鍋爐過度負荷運行等。

2 控制火電廠鍋爐運行的措施

2.1 減少排煙中熱能的損失

當前火電廠的鍋爐在運行過程中損失過多的熱量。為了提高熱量利用率，同時使熱能的損失減少，工作人員要多專注于優化煤炭質量和煤炭比例等方面的工作，如果是有條件的電廠，還應自己建立專門研究煤能量的工作室，以便于將更高效的燃煤方式設計出來。 對于蒸汽熱能的二次利用問題，工作人員必須對鍋爐排煙的處理工作加以重視，將空氣系數分配的工作量增加，并監測排風表。把風的輸入量控制好，并盡量避免漏風情況的發生，以便于保障爐內有一個穩定的氣壓。把鍋爐內部和鍋爐底部的漏風情況予以減少，并同時把制粉系統和煙道漏風的概率降低。 鍋爐內要維持一個合格的空氣系數水準，同時定期地將鍋爐內部予以打掃，特別是要對于鍋爐內的空預器和各受熱面加以打掃， 定期對鍋爐內部積累的灰進行清理，確保鍋爐的內部受熱面能夠始終保持清潔。

2.2 對鍋爐進行定期的除焦

進行鍋爐內部的除焦工作之前，必須先向鍋爐運行值班員申請并獲準。 在鍋爐除焦的工作進行中，要讓鍋爐內部穩定地燃燒，然后將燃燒室的負壓適當提高。 在相關人員進行鍋爐內部除焦工作時，必須有醒目的提醒標志位于鍋爐運行值班員操作處，以便于使工作人員的安全得到保障。 在除焦工作進行時，如果發現鍋爐內出現不穩定燃燒，或出現從里向外噴出爐煙的狀況，值班員要立刻將除焦工作停止。

2.3 將火力電廠鍋爐運行的工作人員專業水平提高

在火電廠運行及生產的過程中，鍋爐的維護工作是否良好，對整體工作發揮著無與倫比的作用，但若要在實際的工作過程中把維護的質量及效果很好地提升上去，就必須采取有效的措施，并予以應用在實際的工作當中，不斷地促進維護人員自身素質的進步和提高。 所以，為了能夠更有效地杜絕火力發電廠中鍋爐故障的出現，我們就必須擁有一個具備較強能力的負責團隊，除此之外，還要對他們進行全面的知識技能培訓工作。 在實際的操作中，以使整個隊伍的素質得到綜合提升， 還要聘請一些業內高精尖技術人才，對團隊展開針對性較強的一些培訓鞏固，從而使培訓的效果能夠更好。

2.4 把鍋爐內汽輪機的工作效率提高

鍋爐能否正常運行還受到鍋爐內汽輪機效率的影響。在汽輪機的使用中，可增設蒸汽冷卻裝置，安裝在汽輪機的加熱系統中。增加蒸汽冷卻裝置是為了能夠利用蒸汽凝結進行加熱，增加疏水冷卻裝置是為了提高供水溫度。此外，可以對凝汽器進行優化，將汽輪機的工作效率進一步提高。 至于高負荷汽輪機，可借助雙循環泵，同時可以使用低速和高速循環泵組合方式解決進水溫度和機組負荷不穩定的情況。

2.5 將燃燒煤的質量提高

燃燒煤的質量對鍋爐的正常運行也有著巨大影響，所以我們要把煤的質量提升上去，讓煤能夠在鍋爐中充分地燃燒。 將火電廠煤的燃燒質量提高，可以有效地使能量消耗降低，把成本節約下來。 煤質對火電廠的經濟效益有很大影響，如果煤質不能得到較好的改善，就會導致火力發電廠消耗更多煤，也消耗更多的電力。

3 火電廠鍋爐運行故障控制和預防策略

3.1 完善鍋爐運行控制系統

火電廠鍋爐應嚴格按照相關理論原理，結合鍋爐運行的具體情況，對鍋爐運行控制的內容進行調整和優化，以提高鍋爐的效率和發電質量。例如，某熱電廠鍋爐采用2003 年投產的400 MW 燃煤鍋爐。 為了保證鍋爐的正常運行， 提高火力發電廠的發電效率，近年來鍋爐控制監控系統逐步被取代， 引進鍋爐FSSS在線監測系統，鍋爐吹灰和調度控制系統的更新。 另外，對鍋爐燃燒器進行了很大的改進，使其在低氮條件下燃燒。具體改造內容為：增加上層燃盡風，使煤粉充分燃燒，提高鍋爐主再熱蒸汽溫度。 通過對鍋爐運行控制系統的改進和鍋爐系統設備的技術改造，可以有效地提高鍋爐運行效率。

3.2 具體故障的控制

3.2.1 降低排煙損失的相關策略

首先，員工要做好泄漏風險控制系統。 在本工作中，工作人員首先對排氣氧表、爐膛氧表和風量表的讀數進行分析。鍋爐運行時，應檢測水封水位，在排渣過程中不得排放內部水。 吹灰后，應徹底檢查入口門和火孔。工作完成后，對管壁進行檢查，以減少漏氣的可能性。其次，工作人員應注意空氣預熱器灰的積累。在空氣預熱器的內部處理過程中， 不能有化學殘留物。使用干燥設備時，應防止灰沉積在受熱面上。在空氣預熱器吹灰過程中，特別是在燃燒條件差、土壤灰分高的情況下，應增加吹灰時間和次數。

3.2.2 調節供水設備

為了提高鍋爐的燃燒效率，供水系統必須嚴格控制。如果水質差且含有雜質，溫度高了會產生水垢，堵塞水管，影響鍋爐的使用壽命。因此，給鍋爐提供充分的燃燒環境，本文對水系統進行兩方面的調整:（1） 入鍋爐前對水源進行有效的處理，鍋爐給水系統的進水是純的， 以避免水質對鍋爐的影響；（2） 嚴格控制給水，滿足鍋爐燃燒要求，從而提高鍋爐的燃燒效率。

3.2.3 對鍋爐燃燒方式進行優化

科學合理的鍋爐室設計也能產生良好的通風效果，提高燃燒效率，增加鍋爐通風量，合理控制爐內氧氣含量。 在保證燃料充分燃燒的基礎上，實現安全穩定運行。 通過對爐膛通風的科學設計，提高鍋爐燃燒的氧氣，達到燃料充分燃燒的總體目標。 合理有效地控制鍋爐通風可從根本上確保鍋爐溫度和氧氣的混合效果，使爐內溫度和壓力得到充分調整，實現爐二次進氣的目標平衡，燃燒模式大大優化，解決鍋爐短缺和燃料燃燒率低的問題。

3.3 對鍋爐安裝質量進行有效的控制

（1） 為減少鍋爐安裝過程中質量問題的發生，避免影響實際使用效果，對鍋爐安裝涉及的部件進行復檢，對壓力管配件的制造質量進行復檢。（2）在鍋爐安裝和操作的實現電廠的計劃，為了維持其良好的機械性能，相應的測試工作應實施為提高鍋爐安裝質量提供有效的擔保， 使相應的控制工作更加合理和科學。（3）為有效處理影響鍋爐性能的因素，拓寬設備安裝質量的控制思路，提高電站鍋爐運行的穩定性，制定并實施了一套實用有效的電站鍋爐化學清洗方案。同時，結合電站鍋爐穩定運行的要求，自動切割裝置的應用過程控制提高正確認識安全吊裝鋼框架的需求，減少對電站鍋爐的安裝質量的影響，豐富的質量控制模式運動要求的鍋爐。

4 結語

綜上所述可以發現，完全可以借助提高工作人員的故障防護意識、對常見故障加強日常監控等措施進行有效的控防。在把火電廠鍋爐的運行控制和故障預防的工作加強后，可以將資源利用率有效提高，并更好地規避生產風險，同時使生產材料和員工的安全得到更好的保障。所以政府和相關部門要共同保障火力發電廠鍋爐的安全運行，以促進我國電力行業能夠穩步發展。