簡析電廠鍋爐燃燒運(yùn)行優(yōu)化策略

劉昌旭

（國能寧東第二發(fā)電有限公司，寧夏回族自治區(qū) 銀川 750000）

燃煤發(fā)電作為我國電力工業(yè)的主要組成部分，其燃燒效率和熱效率一直是人們關(guān)注和研究的重點(diǎn)。對于燃煤機(jī)組鍋爐而言，其主要由燃煤燃料、燃燒設(shè)備和鍋爐本體三部分組成，其中鍋爐本體是鍋爐燃燒系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響到鍋爐的燃燒效率和機(jī)組的熱效率，對電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。

1 電廠鍋爐燃燒運(yùn)行中存在的問題

1.1 設(shè)備技術(shù)存在的問題

①鍋爐燃燒效率低。在鍋爐的實(shí)際運(yùn)行過程中，影響鍋爐燃燒效率的因素比較多，主要包括：燃料、風(fēng)量、配風(fēng)、爐膛溫度以及燃燒時(shí)間等，其中，燃料和風(fēng)量的控制是影響鍋爐燃燒效率的主要因素，燃料的質(zhì)量越好、風(fēng)量越大、爐膛溫度越高，則鍋爐燃燒效率就會越高。但是，如果在實(shí)際的運(yùn)行過程中，燃料和風(fēng)量不能有效地進(jìn)行控制，則會對鍋爐的燃燒效率造成較大的影響。因此，在實(shí)際的運(yùn)行過程中，一定要采取有效的措施控制燃料和風(fēng)量。②鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象嚴(yán)重。在鍋爐運(yùn)行過程中，最常見的結(jié)焦現(xiàn)象是向火面高溫區(qū)結(jié)焦。而在實(shí)際運(yùn)行過程中，如果向火面溫度過高，則會導(dǎo)致大量的熱量向火焰面區(qū)域集中，從而使火焰中心位置偏離正常位置。另外，如果爐膛內(nèi)煙氣溫度過高也會使燃料難以完全燃燒。此外，如果火焰中心溫度偏低、燃燒時(shí)間過長、配風(fēng)不合理、煤種適應(yīng)性差等問題也會導(dǎo)致結(jié)焦現(xiàn)象出現(xiàn)。電廠鍋爐在運(yùn)行過程中效率低主要是指鍋爐熱效率下降。在實(shí)際運(yùn)行過程中，如果燃燒效率下降較多，則會導(dǎo)致排煙溫度升高、煙氣量增加、排煙熱損失增大等問題出現(xiàn)。③燃料消耗過多。在實(shí)際的運(yùn)行過程中，燃料消耗過多主要是指燃料消耗量過大。由于實(shí)際燃燒過程中不能完全滿足鍋爐出力需要以及煤種適應(yīng)性差等問題的存在，則會導(dǎo)致燃料消耗量過多。由于鍋爐長期處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下會嚴(yán)重影響到燃料燃燒效率及鍋爐安全運(yùn)行。如果鍋爐運(yùn)行負(fù)荷過高，則會導(dǎo)致燃料燃燒不充分，出現(xiàn)黑煙等問題，從而使鍋爐的熱損失增加；如果鍋爐燃燒負(fù)荷過低，則會導(dǎo)致燃料消耗過多，從而使鍋爐出現(xiàn)積灰、結(jié)渣等問題，如果積灰嚴(yán)重則會嚴(yán)重影響到鍋爐的安全運(yùn)行；如果燃料消耗過多，則會導(dǎo)致鍋爐排煙溫度過高，從而影響到鍋爐的熱損失。因此，在實(shí)際的運(yùn)行過程中一定要合理控制燃料的消耗量。④設(shè)備故障頻繁。設(shè)備故障是指在實(shí)際的運(yùn)行過程中，由于設(shè)備出現(xiàn)了故障而導(dǎo)致的鍋爐燃燒效率低等問題。例如：煤種適應(yīng)性差、燃料消耗量過多等問題的存在，則會導(dǎo)致燃料燃燒效率低、鍋爐出現(xiàn)積灰、結(jié)渣等問題。

1.2 電廠鍋爐運(yùn)行市場競爭方面存在的問題

市場競爭是一把雙刃劍，它的積極作用是顯而易見的，但也有其消極影響。從積極方面講，市場競爭可以推動電廠鍋爐運(yùn)行管理技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)鍋爐運(yùn)行管理水平的提高。同時(shí)，在激烈的市場競爭中也會產(chǎn)生一些消極的影響：①在市場競爭中，有些電廠鍋爐運(yùn)行管理人員的素質(zhì)不高、缺乏必要的經(jīng)驗(yàn)，不能適應(yīng)新形勢下發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)管理和節(jié)能降耗工作的要求。他們把精力主要放在如何獲得更多的煤、油、氣資源上，而忽視了對用戶需求變化、政策法規(guī)變化和市場競爭狀況等方面情況的分析，對競爭對手情況知之甚少，對用戶需求變化趨勢把握不準(zhǔn)，難以制定出行之有效的策略。②由于發(fā)電企業(yè)市場競爭的壓力，使得某些電廠鍋爐運(yùn)行人員對節(jié)能降耗工作產(chǎn)生了抵觸情緒，認(rèn)為節(jié)能降耗是公司的事，與自己無關(guān)，沒有必要去做。在這種思想支配下，他們就不能在保證鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提下去尋找節(jié)能降耗的途徑和方法。③電廠鍋爐運(yùn)行人員對企業(yè)生產(chǎn)管理制度學(xué)習(xí)不夠、理解不透，對企業(yè)的經(jīng)營管理模式還存在著認(rèn)知偏差，不能很好地運(yùn)用現(xiàn)代企業(yè)制度進(jìn)行規(guī)范管理。這些都導(dǎo)致了電廠鍋爐運(yùn)行人員在市場競爭中處于被動地位，難以發(fā)揮其應(yīng)有的作用。綜上所述，在當(dāng)前市場經(jīng)濟(jì)條件下，電廠鍋爐運(yùn)行市場競爭對其發(fā)展產(chǎn)生了一定的消極影響。

1.3 電廠鍋爐運(yùn)行管理方面存在的問題

①一些電廠鍋爐運(yùn)行人員思想觀念落后，缺乏先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)和管理理念，在日常工作中不能有效運(yùn)用現(xiàn)代化的管理手段進(jìn)行鍋爐設(shè)備的監(jiān)控，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐設(shè)備存在的故障并進(jìn)行排除。②電廠鍋爐運(yùn)行人員沒有全面了解和掌握鍋爐設(shè)備的性能和功能，沒有將安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行理念貫穿于生產(chǎn)過程中。

2 電廠鍋爐燃燒運(yùn)行優(yōu)化策略

2.1 針對設(shè)備技術(shù)方面優(yōu)化

①優(yōu)化鍋爐制粉系統(tǒng)。在電廠鍋爐運(yùn)行過程中，要對制粉系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，提高鍋爐運(yùn)行效率。首先要做好磨煤機(jī)的選型工作，確保其能夠滿足實(shí)際的需求；其次是要確保磨煤機(jī)運(yùn)行過程中，能夠始終保持較高的出力。同時(shí)在對制粉系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，還需要對磨煤機(jī)出口溫度進(jìn)行控制，因?yàn)樵趯?shí)際的生產(chǎn)過程中，如果磨煤機(jī)出口溫度較高，就會導(dǎo)致磨煤機(jī)出現(xiàn)堵塞等問題，嚴(yán)重時(shí)還會導(dǎo)致磨煤機(jī)跳閘。因此在對磨煤機(jī)出口溫度進(jìn)行控制時(shí)，要保證其能夠與爐膛出口溫度保持一致。另外在實(shí)際的生產(chǎn)過程中還需要加強(qiáng)對磨煤機(jī)振動的控制，這主要是由于磨煤機(jī)的振動會影響到整個(gè)制粉系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。②配風(fēng)系統(tǒng)。配風(fēng)系統(tǒng)是整個(gè)電廠鍋爐燃燒系統(tǒng)的核心部分，通過對其進(jìn)行優(yōu)化，能夠有效提升鍋爐燃燒效率。通常情況下，鍋爐配風(fēng)方式主要有以下幾種：一是直吹式；二是側(cè)吹式；三是混合式。首先，在進(jìn)行配風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化時(shí)，應(yīng)盡可能減少側(cè)吹式的配風(fēng)方式，主要是因?yàn)閭?cè)吹式的配風(fēng)方式會導(dǎo)致鍋爐燃燒不穩(wěn)定，容易引起火焰偏斜等問題。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于側(cè)吹式的配風(fēng)方式也能夠?qū)﹀仩t燃燒效率起到一定的促進(jìn)作用，因此，應(yīng)盡量采用側(cè)吹式的配風(fēng)方式。其次，在進(jìn)行鍋爐配風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化時(shí)，還需要盡可能減少直吹式的配風(fēng)方式，這主要是因?yàn)橹贝凳降呐滹L(fēng)方式容易造成爐膛火焰中心的偏移，導(dǎo)致出現(xiàn)火焰不穩(wěn)等問題。另外在進(jìn)行鍋爐配風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化時(shí)，還應(yīng)盡可能采用混合式的配風(fēng)方式，因?yàn)榛旌鲜降呐滹L(fēng)方式能夠?qū)煞N或多種類型的風(fēng)門進(jìn)行有效結(jié)合，從而提升鍋爐燃燒效率。最后在進(jìn)行鍋爐配風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化時(shí)還應(yīng)盡量采用混合型的配風(fēng)方式，因?yàn)榛旌闲偷呐滹L(fēng)方式能夠有效避免出現(xiàn)火焰偏斜等問題。③煤粉細(xì)度控制。在實(shí)際工作中，煤粉的細(xì)度一般為8%～15%，如果煤粉細(xì)度超出此范圍，就會出現(xiàn)結(jié)焦、著火不良等情況。一旦煤粉細(xì)度發(fā)生變化，就會直接影響著鍋爐燃燒的穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性。所以，電廠在進(jìn)行鍋爐燃燒工作的時(shí)候，需要將煤粉細(xì)度控制在合理范圍內(nèi)。從理論上來講，當(dāng)煤粉細(xì)度為10%～15%時(shí)，不僅能夠保證鍋爐燃燒穩(wěn)定性，而且還能夠提高鍋爐燃燒效率。④燃燒方式。針對于電廠鍋爐燃燒系統(tǒng)，其燃燒方式主要是煤粉直接與空氣進(jìn)行混合，將煤粉直接進(jìn)行燃燒，而不需要通過空氣的加熱。但是在實(shí)際的操作過程中，因?yàn)槊悍墼诮?jīng)過高溫空氣加熱之后，其熱量會逐漸被消耗，因此就會出現(xiàn)煤粉燃燒不充分的情況。這種情況下，就需要將空氣加熱之后再與煤粉進(jìn)行混合，并進(jìn)行燃燒。這樣的燃燒方式就是先將煤粉點(diǎn)燃然后再對其進(jìn)行空氣加熱，就能夠有效解決上述問題。另外，在實(shí)際的運(yùn)行過程中還需要根據(jù)燃煤的種類以及煤質(zhì)的情況來選擇相應(yīng)的燃燒方式，如果燃煤為褐煤就可以選擇先將其烘干之后再進(jìn)行燃燒。⑤空氣分級控制。在鍋爐燃燒過程中，為滿足空氣需求，需要控制其氧含量。一般情況下，鍋爐的氧含量不能低于7%，當(dāng)鍋爐實(shí)際氧含量低于7%時(shí)，會造成爐膛內(nèi)溫度偏低，導(dǎo)致燃燒效率下降，甚至引發(fā)火災(zāi)。因此，要想控制好空氣供給情況，需要對空氣分級控制進(jìn)行優(yōu)化。一般情況下，空氣分級控制主要是通過降低一次風(fēng)溫、爐膛出口煙溫以及主汽溫來實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)際燃燒過程中，隨著燃煤量的不斷增加，一次風(fēng)壓也會逐漸增加。為了能夠有效降低煙氣溫度和一次風(fēng)壓之間的關(guān)系，需要將其控制在一定范圍內(nèi)。在鍋爐燃燒過程中，需要對送、引風(fēng)機(jī)進(jìn)行合理調(diào)整。⑥爐膛溫度控制。控制好爐膛溫度對于鍋爐燃燒至關(guān)重要，它是一個(gè)復(fù)雜的動態(tài)過程，而且對運(yùn)行參數(shù)也有嚴(yán)格的要求。但是在實(shí)際運(yùn)行中，爐膛溫度很難做到控制，往往是通過控制送風(fēng)機(jī)頻率、一次風(fēng)量、二次風(fēng)量來達(dá)到溫度控制的目的。鍋爐送風(fēng)量和一次風(fēng)量的比例關(guān)系是影響爐膛溫度的一個(gè)重要因素，而爐內(nèi)送風(fēng)量和一次風(fēng)量又直接影響著爐膛溫度，所以只有將這兩者之間的比例關(guān)系調(diào)整到最佳狀態(tài)時(shí)，才能使鍋爐溫度得到有效控制。為了確保鍋爐燃燒正常穩(wěn)定，可以采取以下兩種措施：一是將爐膛溫度控制在額定值；二是對送風(fēng)量和一次風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以確保爐內(nèi)送風(fēng)量和一次風(fēng)量之間的合理比例。

2.2 針對市場競爭方面

①重點(diǎn)優(yōu)化機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。針對電廠機(jī)組的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，鍋爐燃燒運(yùn)行優(yōu)化是其中最主要的部分。在鍋爐運(yùn)行過程中，通過對燃料的合理控制，可有效提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。通常情況下，燃料的組成與熱值是決定機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的最主要因素。通過對燃料燃燒情況的分析，可以了解到相關(guān)的熱值與單位重量的熱值之間存在著一定的差距，這也就說明在實(shí)際應(yīng)用中，燃料量越多，機(jī)組效率則越高。因此在電廠鍋爐燃燒運(yùn)行優(yōu)化時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制好燃料量。但由于實(shí)際情況中煤質(zhì)存在著較大的差異性，導(dǎo)致鍋爐實(shí)際運(yùn)行過程中，燃料量難以得到有效控制，最終導(dǎo)致機(jī)組整體熱效率降低。②重點(diǎn)優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行方式。以優(yōu)化鍋爐燃燒方式為基礎(chǔ)，將影響鍋爐燃燒效率的各項(xiàng)因素進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況制定科學(xué)、合理的機(jī)組運(yùn)行方案，從而保證電廠鍋爐燃燒的安全性及經(jīng)濟(jì)性。比如在機(jī)組啟動階段，應(yīng)確保其正常的啟動過程，在此階段應(yīng)按照機(jī)組要求完成相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié)，以保證機(jī)組能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)順利啟動；在機(jī)組正常運(yùn)行階段，應(yīng)充分了解鍋爐各參數(shù)的變化情況，并及時(shí)與生產(chǎn)技術(shù)部門進(jìn)行溝通、交流，以保證機(jī)組在正常運(yùn)行條件下安全、穩(wěn)定運(yùn)行；在機(jī)組異常運(yùn)行階段，應(yīng)做好相關(guān)記錄工作，并與生產(chǎn)技術(shù)部門及時(shí)進(jìn)行溝通交流，以保證機(jī)組出現(xiàn)異常時(shí)能及時(shí)了解原因并采取相應(yīng)的解決措施。

2.3 針對管理方面

①重點(diǎn)優(yōu)化運(yùn)行管理制度。運(yùn)行人員應(yīng)定期對鍋爐進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時(shí)處理，消除隱患。在鍋爐運(yùn)行過程中，應(yīng)加強(qiáng)對制粉系統(tǒng)的監(jiān)視，并加強(qiáng)對制粉系統(tǒng)的調(diào)整。要定期檢查風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況，并采取必要措施控制風(fēng)機(jī)電流，確保設(shè)備安全。鍋爐運(yùn)行中應(yīng)定期檢查油槍的使用情況，保證油槍口不堵塞。定期檢查水冷壁管的磨損情況，如果發(fā)現(xiàn)有磨損嚴(yán)重的地方，要及時(shí)進(jìn)行處理。定期檢查受熱面的結(jié)渣情況，并對結(jié)渣進(jìn)行清除。加強(qiáng)對鍋爐排煙溫度的監(jiān)控和分析，并對排煙溫度進(jìn)行調(diào)整，從而提高鍋爐燃燒效率。定期檢查鍋爐水冷壁等受熱面是否有結(jié)渣和積灰情況。②重點(diǎn)優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)。電廠鍋爐燃燒運(yùn)行中，要想優(yōu)化運(yùn)行組織結(jié)構(gòu)，就必須要提高組織結(jié)構(gòu)的合理性，在實(shí)施具體優(yōu)化操作中，需要從以下兩個(gè)方面入手：首先，加強(qiáng)對人員的管理。在電廠鍋爐燃燒運(yùn)行過程中，由于鍋爐設(shè)備的種類較多，其燃燒操作的程序也比較復(fù)雜，因此對操作人員的管理工作就顯得十分重要。在這方面要做好兩個(gè)方面的工作：對于電廠鍋爐操作人員來說，必須要加強(qiáng)對其的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，以提高他們的專業(yè)素質(zhì)和操作技能；在實(shí)際操作過程中，要采取一定的激勵(lì)措施來調(diào)動操作人員的積極性，以提高他們對鍋爐燃燒運(yùn)行工作的責(zé)任心。其次，要注重對鍋爐燃燒運(yùn)行的監(jiān)督管理工作。在電廠鍋爐燃燒運(yùn)行中，其工作涉及到的范圍比較廣，因此其工作質(zhì)量也關(guān)系到電廠鍋爐燃燒運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。為此，在電廠鍋爐燃燒運(yùn)行中，必須要做好對工作質(zhì)量的監(jiān)督和管理，具體來說，可以從以下幾個(gè)方面入手：對于鍋爐設(shè)備的維護(hù)工作來說，其工作人員必須要做到認(rèn)真細(xì)致地進(jìn)行檢查和維護(hù)；在電廠鍋爐燃燒運(yùn)行中，要及時(shí)處理出現(xiàn)的問題和故障，并要做好記錄和存檔工作；對于電廠鍋爐燃燒運(yùn)行的數(shù)據(jù)、信息等資料進(jìn)行妥善保管；對于鍋爐設(shè)備存在的隱患及時(shí)進(jìn)行排除。

3 結(jié)束語

電廠鍋爐燃燒運(yùn)行的優(yōu)化是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要多方面共同努力，在設(shè)備技術(shù)不斷更新、市場競爭日趨激烈的情況下，只有不斷提高自身的綜合實(shí)力，才能在競爭中立于不敗之地。從上述分析來看，電廠鍋爐燃燒運(yùn)行的優(yōu)化，應(yīng)在設(shè)備的安全運(yùn)行和提高經(jīng)濟(jì)性方面下功夫。針對設(shè)備技術(shù)方面存在的問題，應(yīng)重點(diǎn)優(yōu)化鍋爐制粉系統(tǒng)、配風(fēng)系統(tǒng)、煤粉細(xì)度控制、燃燒方式、空氣分級控制、爐膛溫度控制等方面；針對市場競爭方面存在的問題，應(yīng)重點(diǎn)優(yōu)化機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行方式；針對管理方面存在的問題，應(yīng)重點(diǎn)優(yōu)化運(yùn)行管理制度和組織結(jié)構(gòu)。