火力发电厂锅炉运行优化策略研究

钱娟

（中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司，吉林 长春 130021）

电力资源的消耗量在我国社会快速发展的环境下，受到生活水平以及生产力水平的提高的制约，发电厂想要保证充足的电力资源供应必须要优化发电方式来减少消耗资源的投入，这对控制发电成本以及实现火力发电节能效果有非常重要的意义。锅炉的使用作为火力发电厂节能工作中最重要的环节，需要相关工作人员根据发电厂的实际情况选择合理的优化措施，在电厂锅炉运行过程中，需要有效地降低其能耗损失，并充分地利用节能技术措施来提高电厂锅炉运行的效率，确保电厂节能减排目标的实现。

1 火力发电厂锅炉运行特点

1.1 运行参数不稳定

锅炉设备并不是一个单一设备，与其他大量设备与系统共同连接，则在火力发电厂运行过程中便面临一个复杂性的问题，内外影响与干扰因素增加，相应的设备运行参数不稳定概率也会增加，只要有一个出现设备运行问题，便会造成锅炉设备运行参数出现不稳定性，进而影响电力能源生产；再加上，目前多数火力发电厂内部并没有专业的监控设备和体系，仅仅依靠人工进行设备监控与维修，是无法及时对运行参数错误的设备进行维修的，则便容易造成运行问题影响范围和破坏范围的扩大化，最后造成更大的锅炉运行问题。

1.2 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 锅炉智能化安全节能运行存在的问题

2.1 动态监测的问题

锅炉在生产过程中要对各个系统进行监测，如烟雾净化系统、辅助设备、水循环系统、燃烧系统以及物料系统等。但是，由于系统较多且过程不可控，因此对于过程的动态化监测存在问题，实时数据不能得到很好的更新及上传，导致运行效率不高且信息滞后。

2.2 系统运行及优化问题

锅炉智能化运行过程中，可以自动采集生产过程的信息并把它们生成数据，包括锅炉的碳排放量、氮排放量、煤的用量及效率、运行的数据等。这些数据需要根据系统生成，但在实际运行中经常因为状态的影响而导致分析有误。此外，锅炉智能化过程中需要不断升级优化系统，但是由于数据缺失和分析有误等问题，导致系统优化也存在问题。

2.3 维护保养的问题

当前很多企业为追求生产，缺乏对锅炉设备的良好保养，导致系统智能化过程中无法进行有效的设备升级。设备保养不当也会产生各种使用问题，如燃烧器气路的堵塞等，不仅造成设备无法正常使用，还造成节能环保障碍，难以保证安全。

3 火力发电厂锅炉运行优化策略

3.1 选取合适的燃煤类型

作为影响火力发电厂热能动力锅炉的最主要因素，燃煤材料的选取非常重要。因此在选择燃煤类型时，一旦发现热能动力锅炉的功能与目标燃煤有所差异，就需要重新进行评估。如果强行使用不适合该类热力热能动力锅炉的煤炭，不仅会导致热能动力锅炉的器件损坏，甚至无法达到预期的经济效益。需要注意的是，在进行燃煤材料选取之前，必须要安排相关人员进行充分的燃烧实验，从而为选取最有效的燃煤类型提供有力保证。

3.2 电气管控系统的合理设计

为了保证管理工作的质量与成效，变频器管控室要求集中分布。因为火力发电厂的厂区面积有制约性影响，因此在进行变频器、线路、通风等诸多方面相关布置的时候一定要对整体方案进行完善。变频器管控室的通风非常关键，变频器上需要安装散热装置和风道。这样热风会在风道引导之下排出去，风量并不会因为风道的存在而产生变化。变压器和功率单元装置顶端风机也需要安装风道，同时要进行单独配置，绝对不能对其进行整合。风道和风机周围的管道间距不能低于3厘米，电源在柜的顶端进入，因此风机罩安装时一定注意给电源线留有一定空间。风道排风口的位置要向下倾斜，这是为了能够起到防水的作用。要在同样的位置上安置钢丝网，这是为了能够有效防鼠。管控室的风口要设置成为滤网形式的，室内门窗要实施密封处理，基于空调保证室内空气的循环、温度。变频器通常都是下进线方式的，从电缆隧道当中被完全引出。对辅助电源进行有效应用，同时要加设变频器，将其设置在引风、送风与开关之间，无需将极有工频回路进行拆除。变频器与电机之间要使用高压电缆进行连接，尽量使用既有电缆线。倘若电机需要进行移动，要兼顾电缆线余量问题。变频器小间位置上要设置车间盘，对双路电源进行切换，电压是400V，为变频器小间中的所有用电设备提供充足电能。6000V高压电基于变频器送入到刀闸中，之后经由刀闸送至电动机中。变频柜与火电厂整体接地系统实现连接，接地材料镀锌扁钢，其横截面的面积是50mm2，实际电阻不超过4Ω，DCS是变频器管控系统。

3.3 降低热损失

降低热损失是火力发电厂进一步运行生产提升的重要内容，而造成热损失的原因是因为煤炭资源燃烧并不充分，这与能源资源、燃烧环境都具有一定的关系，则降低热损失也从这两方面入手，对于能源资源方面，除了可以采用高能量且易燃烧的能源资源种类来替代现有能源资源以外，还可以通过科学合理配比多种煤炭资源种类，利用现代试验技术和方式，向现有煤炭中额外加入不同配合比的混合煤炭，有效降低煤炭飞灰碳量的同时，还能利用不同煤炭之间的性能不同，增加煤炭本身的能量释放量，提升锅炉设备的高效率运行；而对于能量资源燃烧环境来说，一则可以在条件允许的情况下，通过施加一定压力，将煤炭与空气接触面积增加，进而减低热损失，另一则可以利用安装通风机，在通过对过量空气系数进行监控的基础上，及时了解锅炉内氧气量和空气流动，及时对通风机参数进行调整，以满足锅炉内部煤炭完全燃烧所需的氧气量，使得煤炭中热量完全释放出来，有效提升煤炭燃烧利用率。

3.4 优化运行环境条件

锅炉设备是火力发电厂运行设备中重要设备之一，则运行质量与效率直接影响着发电厂中电力能源的供应情况，影响着现代城市运行与居民生活，并随着现代经济市场多样变化与设备科学创新速度加强背景下，锅炉设备运行生产安全管理更是成为火力发电厂安全管控和未来发展的所必要面临的，则对于火力发电厂来说，如何在现有能力范围内最大程度保障锅炉设备的安全稳定、高效率运行是一项重要内容。再者，火力发电厂内部还应建立起相应的设备监控体系，通过引入现代化设备与自动化体系，严控锅炉运行设备环境，实时检测锅炉等多个重要运行设备的运行情况和参数数值变化，再由总控制系统进行设备运行分析，小运行问题总系统便会直接通过自动化系统进行调整，而大问题则及时向工作人员进行提示，实现在短时间内控制问题影响与破坏范围，减少对火力发电厂锅炉正常运行的影响。

4 结语

综上所述，锅炉设备运行优化对于火力发电厂未来生产运行和经济发展来说，都是重要且必不可少的，火力发电厂管理人员要重视对于锅炉设备运行的管控措施落实，从锅炉运行的各项特点入手，利用现代管理技术和手段，管控锅炉运行生产环境条件，降低热损失与煤炭飞灰碳量，优化锅炉设备结构与技术，保障锅炉能够安全稳定且高效率的运行，综合性提升火力发电厂内部设备生产水平，促进火力发电厂的进一步发展。