电厂锅炉热效率提升及运行维护

电厂锅炉热效率提升及运行维护

党俊榜

大唐陕西发电有限公司 延安热电厂 陕西省延安市 716000

摘要：锅炉的运行效率直接关系到火电厂的经济效益，而锅炉运行的安全性和稳定性是其能够高效运行的基础保障，所以需要加强对锅炉设备运行环境的监督检查。受热面作为锅炉热能转换的重要组成部分，在其长期服役的过程中，受到各种因素的影响可能会出现受热面失效的现象，不利于锅炉的安全稳定运行。基于此，本文章对电厂锅炉热效率提升及运行维护，以供相关从业人员参考。

关键词：电厂锅炉；热效率；提升；运行维护

引言

锅炉是电厂中的重要设备，火电锅炉在电厂运行中的损耗占比达到1/5，锅炉燃烧的效率关系着电厂的市场竞争力及国家能源安全。随着技术的不断发展，电力锅炉的设计及使用水平也在不断进步，电力锅炉燃烧效率作为评价锅炉性能的重要指标，探讨优化电力锅炉热效率提升具有重要的经济价值及工程价值。

1电厂的锅炉的基本结构

在电厂运行的过程中，需要使用的设备有汽轮机、发电机、锅炉，通过上述主机和其他辅助设备共同进行火力发电。主机运行的情况会对火力发电厂的运行效率产生直接影响。主机当中锅炉具有非常重要的地位，是发电厂能量构成的重要基础，也是能量输入的窗口。在该设备当中，煤炭可以将化学能逐步转化成热能，这也是动力的主要来源。另外锅炉设备还能够为发电机及汽轮机等设备提供动力能源。火力发电厂发展的过程中，该设备具有非常重要的效用，从锅炉的结构而言，主要分为下降管、联箱、省煤器等组成的锅炉主体以及由点火装置、烟风道组成的辅助设备。

2电厂锅炉热效率的影响因素

2.1热损耗偏大

火力发电厂电力能源的主要来源就是煤炭燃烧，通过煤炭在锅炉内部充分燃烧，锅炉内部便会有大量的热能与杂质，热能会通过化学反应为汽轮机提供能源，而杂质则形成高温烟气使得锅炉内部整体温度升高，从而产生大量水蒸气带动蒸汽汽轮运行，汽轮机与蒸汽汽轮两者运行便产生了电力能源，但是在实际电力能源获得量并没有达到预期量，反倒是煤炭消耗量是获取量的几倍，甚至是几十倍，这对于火力发电厂来说是一笔不小的开销，则如何降低煤炭燃烧热损耗，控制基础运行生产成本是未来火力发电厂设备提升重要内容。

2.2长时超温爆管导致的受热面失效

根据锅炉的使用性质以及运行环境，在受热面设计时会选用适宜的材质，并且设计出锅炉运行时的各项参数，以确保锅炉受热面运行的安全性以及使用寿命。如果在实际运行中受热面管壁温度长期处于设计温度以上，就会降低受热面材料的力学性能，最终发生蠕变破裂，不仅缩短受热面的使用寿命，而且会影响到锅炉运行的安全性和稳定性。受热面长时超温爆管多是由于长时间处于管材允许的温度中运行，导致管壁发生氧化应力裂纹。炉内的烟风动力场不佳会导致炉膛出口烟气分布不均，在存在余旋的情况下，会造成末级过热器超温运行。

2.3锅炉燃烧效率低

随着电力的不断发展，国家电力行业也逐渐进入智能电网的时代，可以实现电厂发电的智能化控制，出现了一批无人值守的变电站、配电站、输电站及发电站，电力自动化程度的提高也对发电厂电力锅炉提出了新的要求。随着自动控制技术在电力锅炉中的应用，我国电力锅炉的燃烧效率取得了较大的进步，我国电力锅炉热效率接近80%，当电网处在削峰填谷阶段时，发电厂电力锅炉工作在非额定功率，锅炉的参数偏离最优状态，造成燃烧效率下降，污染气体的排放量增加。随着自动控制技术的发展，通过将锅炉工作过程中的参数、图形、状态、气体情况等进行实时分析，利用网络、智能化控制、信息化传输及最优控制实现锅炉工作状态的稳定，提高锅炉燃烧效率。

3电厂锅炉热效率提升策略

3.1电厂锅炉燃烧优化

在优化燃烧技术时，必须将锅炉燃烧参数作为检测基础。但是，通过分析当前装置与技术工艺控制，各项措施在测量品质与准确性方面存在缺陷。研究人员与火电厂必须做好重视，深入研究和开发高新技术，以此处理该类问题。值得一提的是，软测量技术可以有效处理该类问题，在软测量建模中，包含基于对象数学模型、模式识别、工艺机理、人工神经网络、回归分析与支持向量机等。当前，人工神经网络多应用于工程过程建模与控制中，具备代表性的建模方法包括RBF神经网络、BP神经网络。

3.2加强锅炉燃烧的可视化技术

在对电站锅炉燃烧优化技术中，大多都是通过对运行参数的分析来对燃烧状况进行调整。在收集运行参数时基本都是通过安装检测装置来实现的，但是测量装置的布点、材料等因素会限制测量数据的真实性和可行性。而传统的光谱测量由于信号较弱，在受到噪声和系统荧光的影响下也会降低测量质量。锅炉燃烧特性可通过对炉膛内燃烧火焰的温度来判断，通过对炉膛燃烧火焰温度分布能够为运行人员进行燃烧参数优化调整提供重要依据。但是由于炉膛核心区域的燃烧温度较高，采用传统的装置测量是无法实现的，所以一直都是测量的盲区。而通过可视化技术不需要直接接触炉膛内部即可掌握炉膛的运行状态，锅炉CT借助红外激光即能够测量炉膛燃烧温度和浓度场，不需要接触炉膛核心燃烧区就能够了解燃烧状况，同时还可测量烟道温度。

3.3降低锅炉排烟热损耗

在锅炉的热损耗问题中，排烟热损耗占据着非常大的比例，而导致排烟热损失最主要的因素就是排烟温度，因此要想实现火电厂集控运行节能降耗的目的，就要能够采取一定的技术手段来降低排烟温度：①降低一次风率。结合给煤机的转速情况，对相应的曲线信息进行及时调整，同时在磨煤机稳定运行的状态下，要能够使一次风量和风速降低到设计值，尽可能降低磨煤机的通风阻力；②要保证锅炉有着非常好的密封性，定期对锅炉本体入口门的情况进行检查，并保证检查口处于封闭状态；③对锅炉的燃烧情况进行合理的调整，并结合实际情况，对氧量设计值进行适当的调整。

4电厂锅炉运行维护

4.1及时检查和定期维护锅炉

电厂的管理人员应制定严格合理的维护计划。锅炉设备经过长时间的运行后，应停机检查设备的性能，以防止设备内部部件老化。在日常维护中，要对关键部件进行润滑，补充润滑油，以有效防止锈蚀，不使锅炉内积聚过多的可燃物；及时清除炉膛内的锈蚀，定期对锅炉设备进行检修和改造。每天检查锅炉，避免管道堵塞。管道的泄漏会使水蒸气不能传热。

4.2受热面的维护检修

若想有效地减少锅炉运行漏风的情况，就需要针对漏风的具体情况进行详细监测，而在炉膛出口处或锅炉各受热面以及排烟处等安装监测专用的氧气表就不失为一个好方法。如若此处安装不了，那么在锅炉炉膛的出口处以及除塵器等出口处加以安装也是可以的。有效安装了氧气表以后，便可适时掌控锅炉重要部位的运行漏风状况，真正做到及时发现与解决漏风的问题。

结束语

力发电在我国总的发电量中占据着绝大部分的比例，使得锅炉的运用非常广泛。要想实现火力发电厂的运行和供电的稳定性、高效性，就必须要做好要提高电厂锅炉热效率，并且做好运行维护工作，利用先进的科学技术，提高检修维护的水平，保障发电厂的稳定安全生产和供能，推动发电厂的进一步发展和经济效益的提高。

参考文献

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