电厂锅炉故障监测及预警系统的研究

电厂锅炉故障监测及预警系统的研究

王正朝

山东电力建设第三工程有限公司山东青岛266000

摘要：锅炉设备是一种特殊的密闭压力容器设备，是当前电厂进行生产作业过程中不可或缺的重要设备，在实际运行过程中，由于操作人员的不规范操作以及检验过程中的粗心大意，导致锅炉设备在运行过程中存在着较多的故障问题，一旦爆发了安全隐患问题，不仅会造成巨大的经济损失，还会威胁到人身安全及周边的生态安全。基于此，相关企业必须予以重视，明确电厂锅炉故障监测及预警系统的的重要性，并采取有效的应对措施来解决故障问题，从而保障电厂锅炉运行的安全性、稳定性和可靠性。

关键词：电厂锅炉；故障监测；预警系统

引言

当前电厂锅炉运行现状不佳，锅炉燃烧效率具有较大的提升空间。因此，电厂应不断优化锅炉故障监测及预警系统的优化策略，从而提高电厂经济效益与环保效益。

1电厂锅炉故障分析

（1）锅炉结焦。锅炉结焦主要是指锅炉壁面形成一层附着物，影响锅炉的传热。其主要是炉膛内长期不吹灰等原因导致锅炉结焦，主要故障现象包括炉膛出口位置烟气温度和再热汽温升高。

（2）尾部烟道再燃烧。该异常主要是因为炉膛内的温度过低，且风、煤配比不当导致可燃物集聚在烟道中，烟道内出现可燃物燃烧的现象。当燃烧器运行在不正常或吹灰不及时的情况下会进一步加剧尾部烟道再燃烧的情况。其主要故障现象包括排烟温度升高、炉膛负压大幅震荡、一次风温升高、烟道压力波动等。

（3）主蒸汽温度异常。这主要是由于锅炉运行时的煤和风比例不协调、结焦严重、给水系统故障、水温异常等原因导致。其主要故障现象包括主蒸汽温度严重偏离正常值、给水系统水流量异常。

（4）水冷壁管路泄漏。主要是由管路腐蚀、管路密封不严引起，其主要故障现象包括汽包水位下降、炉膛压力增加及排烟温度降低等。

2电厂锅炉故障监测及预警系统的优化策略

2.1定期检查锅炉状态

（1）锅炉停机后，应安排人员检查电厂锅炉运行情况，安排维护和处理，修复发现的未密封部位。

（2）确保锅炉在正常模式下工作。在电厂锅炉运行中，如果锅炉长期处于超负荷运行状态，则炉内和炉管的温度上升，导致受热面结焦。因此，必须确保锅炉在正常条件下工作。

（3）作业人员应根据燃料的具体情况及时调整煤粉的细度。粗粉煤造成点火延迟，当火焰被拉长时，炉口的灰粒仍处于高温状态，容易引起炉口的结焦。但是，如果微粉煤太细，燃料会提前点燃，所以燃烧器很容易燃烧。粉煤过细会使灰粒变细，灰粒附着在加热表面容易结焦。因此，作业人员应根据煤粉的细度进行准确调整。由此，能够将焦炭对锅炉的影响抑制到最小限度。必须经常检查输渣带的运行状况。如果在运行钢带上找不到炉渣，应立即向上级报告。

（4）作业人员必须经常检查锅炉的运行状况，测量管道温度。没有发现异常时，作业人员可以关闭锅炉设备并清洗，防止清洗不干净引起再度结焦。

2.2建立信息化安全系统

在对电厂锅炉设备开展安全检验工作中，还必须积极建立信息化安全系统，运用统一的信息平台来控制锅炉设备的安全状态信息源，从而有效优化决策。具体来说，信息化安全管理系统应设置成一个动态反馈控制系统，作为更新具体过程模型的共享过程模型或是信息源，从而确保反馈数据的精确性和及时性，并用以及时协调人与安全的关系。这样，在实际操作中，就可以通过对锅炉设备的安全目标及安全状态进行差异性的分析，及时发现潜藏的安全隐患问题，并及时、科学地编制针对性的解决对策，进而确保电厂锅炉设备的安全运行，避免安全隐患问题的发生。

2.3供风系统的优化

在电厂锅炉运行过程中，结合燃料利用率进行分析，满足供风系统的优化，最终实现电厂锅炉的节能降耗，在电厂锅炉运行过程中需要满足供风无渗漏需求，整个供风系统必须要具备较强的密封性。因此，在供风系统的优化方面，需要结合各类措施满足对均匀配风、有效调风以及良好密封为基础进行处理。结合电厂锅炉的运行情况，对供风系统的密封性进行改进，改进内容包含风室、风门、风道以及炉排等各个节点，保障各节点具备的密封性能得以提升。供风系统在运行过程中实现优化能够满足沿炉排横向流出的空气合理分配，让燃烧变得更加均匀，减少在燃烧中存在的不完全燃烧现象，实现燃料的节约。

2.4应用新型高新技术

燃煤、蒸汽的有效融合能够促进发电技术的优化与创新，煤炭作为含碳燃料，经过热能动力工程的应用，含碳燃料将进行气化处理，从而燃料在相互融合的情况下能产生混合气体，净化后，能够通过燃气将其转换为蒸汽，以此实现能量循环。这一技术能够有效降低传统燃煤发电污染，各类污染物排放水平不断降低，能够满足我国当下生态可持续发展理念。节能环保作为电厂锅炉的主要工作目标，需要就其节能环保高效燃烧技术进行应用，从根本上达成降低污染的工作发展目标。燃烧技术在不断优化的当下，衍生出了一批高新技术，此类燃烧技术能具备节能环保、高效燃烧的理念，同时也能实现锅炉技术与各类新型材料的融合，这些功能性材料能够代替传统锅炉材料。以此为前提，传统锅炉无法充分燃烧煤炭资源的问题能够得到解决，是电厂锅炉建设与发展的重要契机。

2.5优化锅炉设计

优化锅炉设计可以提高燃烧过程的效率，增加热能转化效率。通过合理选择锅炉类型、优化燃烧系统、改进换热器和余热回收系统等措施，可以减少热损失、降低燃料消耗，提高锅炉的能源利用效率。要优化锅炉设计，具体可以从以下几点展开：第一，采用先进的燃烧系统，如燃烧器优化设计、风量调节技术和燃烧控制系统等。通过精确调整燃料供应、空气供应和混合过程，提高燃料的利用率和燃烧效率，减少燃烧产生的废气和污染物排放。第二，合理设计锅炉的换热面结构和布置，以最大程度地提高热传导效率。采用高效的换热器材料和热交换表面增大技术，增加换热面积，减少烟气温度和热量损失，提高热能利用效率。第三，在锅炉系统中添加废热回收装置，利用烟气中的余热，如烟气余热锅炉、烟气余热蒸汽发生器等。通过回收和利用废热，将其转化为有用的热能或电能，提高整体能源利用效率。第四，应用先进的节能附件，如变频器调速装置、自动调节阀门和智能控制系统等。这些附件能够根据实际需求进行自动调节和优化控制，提高锅炉的运行效率和稳定性。第五，采用先进的烟气净化技术，如烟气脱硫、脱硝和除尘等装置，减少烟气中的污染物排放。这些技术可以降低环境污染和对空气质量的影响，同时提高锅炉的整体性能。第六，在设计过程中考虑整个锅炉系统的集成和优化，包括锅炉、燃烧系统、水处理系统和烟气处理系统等。通过协调各个子系统之间的关系，实现整体效益的最大化。

结束语

锅炉是电厂的核心装备，锅炉的整体结构复杂、系统众多，一旦某个系统出现了故障而未被及时发现，极易进一步扩大故障范围，导致机组的非计划停机。这不仅会增加能源消耗，还会严重影响锅炉的运行安全和发电的稳定性。因此，本文通过对电厂锅炉故障监测及预警系统的优化措施进行分析具有非常重要的现实意义。

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