提高锅炉电气设备安全高效运行的措施

平慧敏 山西鲁晋王曲发电有限责任公司

锅炉电气设备是发电企业中的主要设备，在生产运营过程中起到决定性作用，近年来，大量发电企业的锅炉电气设备都出现了陈旧老化、能耗增大、效率降低、故障频出等严重问题，甚至影响发电企业的正常运转。企业欲保障自身发展、提高经济效益、减少发电过程中产生的污染物并提高效能，应针对自身所用锅炉电气设施及其配套装置的特性完成性能优化、改造更新，并积极引入和推广节能技术，使设备安全高效运行，确保生产过程的稳定性。

一、锅炉电气设备综述

目前我国对于清洁能源的使用仍未普及，发电企业仍以火力发电方式为主，锅炉电气设备在发电企业中占据重要地位，其大设备主要包括：锅炉、汽轮机、发电机；锅炉侧设备包括：给煤机、磨煤机、一次风机、密封风机、送风机、引风机、炉水循环泵、风烟系统、汽水系统等；汽机侧主要设备有凝结水泵、循环水泵、给水泵、润滑油系统、密封油系统等；电气设备主要包括：高压厂用电系统、低压厂用电系统、变压器、励磁系统、直流系统等等。大量设备共同构成完整体系，其中任何一处出现故障，都可能导致整个生产过程受阻。

二、锅炉电气设备运行过程存在问题

（一）设备老旧

火电企业锅炉电气设备工作环境较为艰苦，损耗速率较快，设备老化现象严重，此外，随着科学技术与先进理念的发展，新式节能设备不断问世，部分型号应进行淘汰。尤其是配电柜、动力柜、仪表柜等，老式柜体多存在布置不合理、通风散热条件差、元件老化、二次回路控制线凌乱、检修维护难度大等问题。

（二）缺乏维护

锅炉电气系统中的设备容易积累煤灰或其他烟气中的成分，如硫化物、氮化物等，会对金属设备造成腐蚀，配电室中部件也可能出现松动，许多发电企业未能制定完善的定期清理制度，派遣专人对设备进行检修维护，致使微小损伤不断积累，埋下严重安全隐患。

（三）错误操作

发电企业中部分职工缺乏专业素养与相关知识，不能正确操作设备，也容易导致故障的产生，例如，在使用变压器时，在带负荷的情况下直接拉闸，分合闸时产生的较大电弧可能直接导致高压侧短路，影响电力系统运转；开启万能断路器、空气开关等时也未能先完成检查与清洁、紧固，可能会由于部件突然脱落而断开连接。

三、提高锅炉电气设备安全高效运行的措施

（一）装修改造布局

对于不够合理的布置与结构，应进行装修改造，改善锅炉房、控制室等的通风条件，避免热量积累，安装新式排气换气设备，减少房间内烟尘含量，降低对人体的危害，对于二次回路控制线凌乱的，应重装线路，进行较大动作的整改，在保证生产需求、保持原有功能的前提下进行重新设计，理清线路，避免电缆等交错纵横，合理布置，减少起火等事故发生的概率。

（二）淘汰报废设备

对于企业中仍然在使用的超出使用年限或者频繁发生故障、无法顺利维修的设备，应直接进行淘汰，尤其是部分早已无法正常运转、出现异响或者异常现象、存在较大安全隐患的部件，必须申请报废，从根本上排除安全隐患，杜绝事故的发生。

（三）更换老旧部件

对于部分使用时间长、磨损或老化严重、无法起到有效作用的部件，也应当及时更换，若经济条件允许，还应当将型号老旧、效能较低的部件逐渐淘汰和更换，购进市面上质量好、效能高、国家大力推广的新设备，引入新技术，提高发电效率，充分发挥燃料作用，减少发电过程中产生的废弃物，降低对环境的污染，响应国家节能环保号召，贯彻落实绿色发展理念。

（四）注重设备保养

企业应定期对锅炉电气系统的全部设备进行检修维护，并进行诸如润滑、清洁、防锈、防氧化等处理，对于已经出现损伤的部件，应及时维修或者更换，针对电线外皮磨损、金属部分裸露生锈等，应提起重视并采取相应处理措施。另外，可对设备进行分组与编号，轮流进行运转，避免设备长时间运转和超负荷运转，有效延长其使用寿命。

（五）制定健全制度

针对锅炉电气设备的使用与维修、管理，企业应制定并完善相应制度，派遣专人负责设备的操作与保养维护、检查维修工作，明确责任人，并定期对设备管理工作进行检查，发现问题后根据规定及时追责，避免责任交叉和互相推诿现象，对责任人施以罚款、降职等惩罚，造成严重后果的，还应当根据法律进行处理。

（六）提高人员素养

工作人员的操作过程直接影响发电企业锅炉电气设备的运转情况，若其缺乏相应知识与职业素养，长时间违规操作或采取错误方式操作，很容易导致设备异常运转和损坏，因此，企业应当加强对人员的培训，定期组织开展学习交流活动，确保每一位工作人员都能够熟悉各种设备的规范操作流程和保养维护要点，如在使用变压器过程中，严谨带负荷拉闸，必须先切断低压侧分路开关后再拉开总开关，避免短路导致的设备损毁；还需了解常见的故障表征及其原因，能够完成紧急处理。在工作中，也要树立较强的责任意识，能够自觉爱护设备，排除安全隐患，做好诸如清洁、紧固等，从而有效延长设备使用寿命。

（七）改善照明环境

锅炉房中的环境较为特殊，一般温度较高、电压波动大，且通常伴有频率较高的振动，夏季还可能气候潮湿，线路老化速度快，长时间在该环境下工作，照明灯具损坏和老化的速度更快。通常使用的普通白炽灯性能差、耗电量较大，耐久性较低，无法长时间提供稳定光照条件，支持现场职工的操作，可能还需频繁更换，增加成本与工作量，企业应对现有照明条件进行改良，安装和使用防爆节能灯具，并尽可能地利用自然采光，减少照明能耗。

（八）安装智能监控

采用全人工方式对电动机进行保护并不现实，工作量过大且工作枯燥重复，采用智能化监控系统，则可自动完成对锅炉电气系统工作状况的即时监测。如今5G技术崭露头角，即第第五代通信技术，其采用新式数字蜂窝网络，按照一定规律将服务区划分为多个小型区域，类似蜂窝结构。5G网络具有极高的数据传输速率，超出当今使用的任何一种网络，最高传输速度甚至可达10G/s，超出4G网络的千倍。另外，其响应时间短，低于一毫秒，该时长远低于人类能够捕捉到的最短时间，因此对于用户而言，采用5G网络可获得即时响应的效果，将其应用于发电企业生产过程智能监控系统中，可大大提高系统监控效率。5G技术还可满足超清视频所需的高速传输大量数据的服务，满足在锅炉电气系统中所需的响应速度，同时连接发电企业中所有设备，构建完善的信息管理系统。还有，可采用AI技术和物联网技术，构建完善的监控网络，优化视频画面，提高其清晰度，使发电企业可采用高清摄像头对锅炉电气系统进行监控，并根据设备形状、尺寸等智能化识别其种类，打破以往由于网络技术限制导致的高像素摄像头不能投入使用的局限性。还有，过去企业中所用监控系统都无法保持长时间的录制状态，一般都是采用定期抓拍提供现场画面，可能会遗漏关键信息，但采用基于5G网络的新式智能监控技术，可保证所有摄像头都处于不间断拍摄状态，保证现场的任何异常都能够被第一时间发现和处理。最后，若想要对设备内部运转情况进行监控，有线摄像头无法满足需求，无线摄像头对于无线网络传输速度要求较高，4G网络远远无法达到要求，而采用5G网，则更为灵活，尤其是在对较大区域的监控中，能够支持大批无线摄像头的应用，更好地监测设备运转状态。户外监控系统的构建也可采用无线摄像头，规避诸如雨雪等自然因素对线路的损伤，为发电企业提供更多便利。

（九）设置继电保护

继电保护系统能够对锅炉电气设备运转时的温度、湿度、电压、电流等参数进行收集与分析，判断其是否处于正常运转状态，并对整个系统进行保护，当发生电动机过载、欠压、过热、三相不平衡、漏电、短路、短路等时，继电保护系统可作出准确判断并采取有效措施，切断部分电路，减小故障的影响范围，避免酿成严重事故。继电保护还可对重要器件变压器进行全方位监管与保护，当变压器电流过大时，通过在高压端与低压端的断路器，继电保护系统能够在监测到元器件电流过高的一瞬间切断电路；当发生异常跳闸时，则可将过电流保护系统作为总线，对变压器低压侧进行有效保护；变压器短路时，容易出现延时过高的问题，可根据其热稳定性设定继电保护装置参数，保障系统正常运转。

四、结束语

通过对锅炉电气设备所处环境、所用器件的整改与维护，并优化生产流程、引入和推广新技术，能够有效提高发电厂中整个发电系统的安全性与稳定性，延长设备使用寿命，实现节能减排效果，逐渐向智能化、自动化生产发展，降低职员的工作强度，促进企业发展。