基于火力发电厂锅炉运行优化措施的探讨

段少峰

摘要：火力发电厂消耗的资源主要是煤炭，其锅炉的运行效率是影响煤耗量的重要因素，煤耗量对火电厂运行的经济性有很大的影响。因此，为了提高火力发电厂的经济效益，有必要对锅炉运行进行研究。本文对基于火力发电厂锅炉运行优化措施进行探讨分析。

关键词：火力发电厂；锅炉运行；优化措施

1、火力发电厂锅炉简介

在火力发电厂中，其锅炉的使用时最为常见的，而其中所构成的设备主要包括两个部分，也就是锅炉的本体和辅助的设备。在锅炉的本体使用过程中，一般构成的设备就是过热器，还有省煤器、联箱等，这些设备的组成能够让锅炉在发电厂使用过程中更加便捷，也能够有效促进电厂工作的进步，而辅助的设备主要构成的部分就是烟道和点火装置。实际上在火力发电厂中的锅炉主要的动能生产重点内容就是要求其能够实现燃料的充分燃烧，以便于吸收其产生的热量，随后需要对锅炉的内部进行加热，这样也能够形成一定的水蒸气，进而把水蒸气转化成动能。在这样的过程中，煤炭在锅炉中充分的然后，产生热能，最终实现电力企业动能的增加。

2、火力发电厂锅炉运行的原理分析

第一步，火力发电厂工作人员使用相关设备将煤炭材料输送进入火力发电厂锅炉的炉膛之中，煤炭材料在锅炉的炉膛之中发生剧烈的燃烧反应，将煤炭材料之中的化学能通过燃烧反应转化成为可以为火力发电厂其他组成部分提供能量的热能（该部分的化学能转化成为热能的效率也是火力发电厂锅炉运行优化的重要组成部分之一）。

第二步，煤炭燃烧以后，其中的碳物质以及杂质组分就会具有较大的热量，并在锅炉的内部运行，而后在锅炉内经过水冷壁、高温过热器以及锅炉屏式过热器与锅炉再热器等，同日寸接触受热表面，进而使得高温热气和锅炉各个部分间实现热量传递，然后把高温烟气中的热能传递到锅炉内部的工作物质，并且工作物质再次经过高温烟气的加热和热量的传递，进而产生蒸汽组分，使其具有一定的温度与压力。

第三步，经过高温烟气加热发生相变反应的水蒸气成分进入火力发电厂锅炉的汽轮机部分，在汽轮机部分之中，水蒸气组分将吸收自高温烟气的热能传递给汽轮机部分，将水蒸气组分之中含有的热能转化成为汽轮机的机械能，完成为整个火力发电厂进行发电提供所需要的能源以及为发电机和汽轮机提供动力资源的工作步骤。

3、火力发电厂锅炉运行问题

3.1火力发电厂锅炉的蒸汽参数问题

在火力发电厂发电的过程中，锅炉的作用十分关键，不紧能够为发电机提供所需的动能，同时，还能够保证辅助工具的正常运行，所以，可以发现发电过程当中的运行状态十分关键。因为，蒸汽机的蒸汽参数对发电厂的锅炉会产生一定的影响，只有参数保持平稳，才能够保证蒸汽机运行正常，并带动发电机实现运行。另外，蒸汽参数平稳还能够按照所确定的煤炭质量和机器负荷对耗煤量进行判断，确保发电厂运转的更加正常。

3.2火力发电厂锅炉的热损问题

在火力发电厂中，这一发电的方式对于社会经济的发展和进步，还有人们正常生活的开展有着非常重要的影响。在社会发展和经济进步的过程中，国家中的人员逐渐开始对可持续发展的战略给予一定的重视，所以这也在很大程度上造成火力发电厂的工作受到严重的监督和管理。火力发电厂中，锅炉作为主要的蒸汽动能和动力，主要是按照自身所产生的燃烧热量为主，在整个火力发电厂的锅炉运行的过程中，热损的问题也是影响整体耗能的关键问题之一，所以还需要关注到这一问题，如果没有减少热损问题就会严重降低锅炉的使用效果，甚至会导致排烟出现问题，造成热损的情况，影响火力发电厂工作的开展，同时在煤炭没有完全燃烧的过程中也出现了比较严重的資源浪费现象。

4、火力发电厂锅炉运行优化措施

4.1火力发电厂粉煤锅炉的运行优化措施

火力发电厂粉煤锅炉主要使用的是粉末状的煤炭原料当作燃烧物质来产生高温烟气，最终为整个火力发电厂提供所需要的能源以及为发电机和汽轮机提供动力资源。火力发电厂粉煤锅炉的主要组成部分包括有粉煤锅炉炉膛部分、锅炉燃烧器部分、锅炉制粉设备部分以及锅炉供风设备组成。粉煤锅炉的运行优化主要从以下几个方面进行：

（1）随时做好煤炭原料的质量下降的准备，积极采取原煤掺烧方式。锅炉在燃烧时往往会出现煤炭原料质量下滑问题，设计的煤炭原料质量和使用过程中煤炭质量往往不一致，这种情况就会影响锅炉的运行效率。所以在这种偏差出现之后可以积极应用原煤掺烧方法，通过这种解决方案调和多种煤炭材料类型间的比例，尽量降低这种偏差的数值，同时再结合风量的设定来保障煤炭原料的充分燃烧，这里的风量设计主要包括一次、二次风量的设计。

（2）为了了解锅炉燃烧过程之中的具体步骤，要对锅炉的运行过程进行定期的质量调平、浓度标定、高温烟气成分分析等操作，确定出火力发电厂粉煤锅炉的最优化运行参数，为火力发电厂粉煤锅炉的高效运行提供数据支持和理论帮助。

（3）调整粉煤锅炉的炉内负荷。依照规范的操作方式严格调整，调节操作速度要适当，切勿盲目的提升调节操作速度，保障调节过程的有序性。保证粉末状的煤炭原料于粉煤锅炉的炉膛内得以稳定燃烧具体的操作措施为在降低炉内负荷的同时首先撤出炉膛内的粉末状的煤炭原料，随后停止锅炉的供风设备的供风过程，而在提升炉内负荷时需要对供风设备的供风进行加大。随后再增加炉膛内的煤炭材料，通过这种操作来保证粉煤锅炉的稳定运行。

4.2火力发电厂循环流化床锅炉的运行优化措施

除了火力发电厂粉煤锅炉之外，火力发电厂循环流化床锅炉是另一种具有广泛应用的火力发电厂锅炉设备，在进行火力发电厂循环流化床锅炉的运行优化策略设计的时候，要考虑到的影响因素主要包括火力发电厂循环流化床所使用的煤炭原料的类型和质量、火力发电厂循环流化床锅炉内部空气过剩系数等问题。

（1）燃煤运行优化措施。煤炭资源是火电厂运行的主要能源之一，所以对其质量进行控制是提升锅炉运行效率的主要措施之一。无论是循环流化床锅炉还是粉煤锅炉均需要使用大量的煤炭资源，所以必须积极保障煤炭资源的质量，以此提高煤炭燃烧过程中的燃烧效率，进而保障煤炭资源在进入火力发电厂锅炉中时能够具有合适的煤炭原料粒径，使其数值尽量低于设计时的数值，这样能够有效提升循环流化床锅炉的综合供热效率。

（2）调整风量。应对火力发电厂循环流化床锅炉一次与二次风量数值进行实时观察。准确地说，锅炉内部燃烧的过程是煤炭与空气氧气组分在锅炉炉膛内充分燃烧的过程。所以，锅炉内部风量与煤炭配比对火力发电厂循环流化床锅炉的供热效果具有直接影响。在循环流化床锅炉使用初期，需要确保风量比重，因为在锅炉使用初期，必须保证锅炉内部床层的压力值，而且锅炉内部使用煤炭的粒径比较大，所以，为了可以更好地确保煤炭流动，一定要保证进入循环流化床内部风量的数值科学合理。除此之外，还需要确保风量不能过高而导致锅炉内部空气系数提高，基于煤炭流动性，需要对进入到锅炉内的风量值进行控制，合理制定风量值与配比。同时，需要重视二次风风量供给问题，进而为煤炭的燃烧更好地提供氧气，并确保煤炭完全燃烧。若能够保证一次风、二次风风量的配比良好，也同样可以保证锅炉内的煤炭循环正常。

（3）减少飞灰碳含量。煤其主要成分是碳元素，在燃烧过程中会产生一定量的飞灰，如果灰太多，将严重影响锅炉内煤粉充分燃烧，只会使实际使用效率降低锅炉，降低热。而如果這些现象发生，工作人员就会错误地认为，煤炭已被烧毁干净，然后继续增加煤炭的数量，导致发电成本不断提高。因此，为了有效地解决上述问题，不仅需要改善锅炉本身的结构，还需要改进锅炉的燃烧器，从而促进锅炉的运行，使锅炉运行更加稳定，提高其实际使用效率。

（4）降低排烟温度。火力发电厂的锅炉使用效率的高低和锅炉使用过程中的排烟温度有直接的关系。通常情况下，排烟的温度和锅炉使用效率呈正相关的关系。然而，导致锅炉排烟温度过高的主要原因就是锅炉尾部的加热不均衡，而且所加热部位的清灰工作不合格，最终使得锅炉内部烟灰较多。在我国科技水平不断提高的当下，研究工作者针对上述问题进行了分析，并提出了解决的措施。可以对锅炉结构进行改进，也可以完善锅炉的使用守则，进而保证锅炉在燃烧的过程中能够更稳定，这不仅可以降低锅炉排烟的温度，同时还能够有效地提高锅炉运行过程中的使用效率，并且使得火力发电厂的工作效率有所提高。

5、结语

在对火力发电厂锅炉运行优化过程中，要对火电厂锅炉运行过程中使用的煤炭材料的种类变化、火电厂锅炉运行过程中的各种工作状态、火电厂锅炉运行过程中的煤炭燃烧温度压力条件等方面的参数进行实际的分析，根据实际的情况找出可行的解决方案，确保火电厂锅炉可以保持在高效率的状态运行，保证火电厂锅炉运行的安全性和经济性。

参考文献：

[1]燃煤电厂锅炉运行调试与优化措施研究[J].黄昕旸.电子技术与软件工程.2017（19）.

[2]探讨火力发电厂煤质分析的几点改进[J].赵丹丹.科技传播.2013（13）.

（作者单位：山西平朔煤矸石发电有限责任公司）