基于火电厂锅炉运行调整策略探讨

[摘要]：良好的运行调整模式，能够不断提升火电厂锅炉运行的安全稳定性。本文阐述了火电厂锅炉运行调整的必要性，分析了影响火电厂锅炉运行的主要因素，探讨了火电厂锅炉运行调整的改进策略。

[关键词]：火电厂；锅炉运行调整；必要性；主要因素；改进策略

锅炉是火电厂的主要设备之一，是实现能量转换的主要场所。燃料进入炉膛后与炉内的空气发生剧烈的燃烧反应，实现将燃料的化学能转变为热能，同时生成大量的高温烟气，高温烟气流经水冷壁、屏式过热器、高温过热器、再热器等受热面，将热量传递给受热面内的工质，将受热面内的工质加热成一定温度和压力的水蒸汽，高温高压的水蒸汽进入汽轮机后推动叶轮旋转，将蒸汽的热能转变成机械能，驱动汽轮发电机组发电。

1、火电厂锅炉运行调整的必要性

锅炉运行的调整可以通过改变燃烧方式来实现，锅炉燃烧情况关乎整个火电厂运行的安全与经济性。在安全方面，燃烧过程越稳定运行过程就越可靠。如果燃烧过程比较剧烈，会导致蒸汽上下参数波动，如果炉内温度过高，这会导致炉渣的形成或水墙设备的损坏，对于设备以及工人的安全造成严重的威胁。因此要适当地对燃烧情况进行调节，防止炉膛内温度过高的情况出现。在经济方面，燃烧过程越稳定产生的经济效益就越大，这就要严格控制好炉膛内的温度。同时也要保持最佳的空气系数，以此来保证合理的风、粉配合。由此可见，通过对燃烧情况进行适当的调整，可以有效降低锅炉各项功能的热损失，从而进一步提高火电厂锅炉运行的效率。

2、影响火电厂锅炉运行的主要因素

2.1控制水位因素。在锅炉运行调整过程中，以往常采用前馈汽包水位来实现水位的控制，但在调整过程中存在严重的扰动现象，为此，在锅炉运行调整过程中可采用串级控制方式，并采用降低水温的方式实现降低蒸汽流量，实践证明，在锅炉运行调整过程中采用此控制方式可提高锅炉的实际运行效果。

2.2烟道振动因素。在锅炉调试期间，随着锅炉负荷的变化，锅炉尾部烟道会出现振动现象，集控室也伴有振感，根据电厂运行实践研究分析，一般导致尾部烟道振动的原因主要是尾部烟道形成了卡门涡流，使得烟道尾部烟气流的振动频率与烟道尾部的固有频率较为接近，发生共振现象而导致烟道振幅增大，进而出现较为强烈的震感。为此，常采用在驻波外部地点加装适当的平行班板，将驻波振动频率与波长作为基准，计算出各平行班板之间的距离，将出现共振的烟道隔断成诸多小烟道，以此增加烟道横向振动频率，避免出现烟道振动。此外，在锅炉实际运行过程中，沾污系数会不断增大，为避免发生不同程度的振动，应采取合理的控制方式。

2.3风机失速因素。当锅炉启动时，风机运行产生的流量比较小，若发生一次风压过高情况，就会导致锅炉出现失速状况，进而影响锅炉的正常稳定运行，严重时还会影响整个电厂系统的运行状况。通常情况下，为避免一次风压过高，常采取提升一次风道流量的方式。若发生在跳台阶段，会导致制动转叶运转速度过快，进而造成风机失速情况。为此，在锅炉实际运行过程中，应采取措施合理控制风机出口压力的大小以降低风母管压力，防止发生失速情况，如加大风机失速余量。

3、火电厂锅炉运行调整的改进策略

3.1注重气压的合理调节和控制环节。要想控制气压的稳定，将锅炉蒸发与汽轮机负荷相结合是必要的，可以合理调整锅炉蒸发量可以将气压控制在规定范围内，通过相关研究表明，锅炉蒸发量是由炉内燃料量和燃烧情况所决定的，因此，调节和控制气压实际上就是调节锅炉的燃烧情况。在具体工作中，运行人员要对燃料量以及风量进行严格的把控，为了使蒸汽压力达到规定的标准，当锅炉内的蒸汽压力下降时，应增加燃料和空气供应量以强化燃烧，当蒸汽压力升高时，应减少对其燃料量和送风量的输入。

3.2细化燃烧调节流程。火电厂锅炉燃烧调整工作中，一次风主要通过合理调整煤内挥发物质的量，若燃料煤的挥发分较低，应当运用较低的一次风速及风率，确保着火的时间。若燃料煤的挥发成分较高，则运用较高的一次风速及风率，确保经济性。二次风主要用于提供足够的氧气以供燃烧，增强炉膛内的扰动。在调节的过程中维持空气量及燃料量的配比处于合理范围内，且确保混匀；锅炉内应当维持高温，避免冷空气进入，降低热损失；燃烧的各个调节项目之间存在紧密的联系，例如调节蒸汽压力也是调节燃烧量，而燃烧的工况对气泡水位及蒸汽有着一定的影响。因此，利用燃烧调节来促使其供热与负荷的要求相适应，促使蒸汽压力正常；对于负压燃烧的锅炉而言，应当保持送风及引风的平衡，维持炉内的负压，确保安全性及有效性。

3.3完善锅炉结焦的预防措施。①降低炉膛出口烟气的温度。要使灰粒不会粘结在炉膛出口附近,就需要将烟气温度保持在灰软化温度以下的50到100摄氏度。保持烟气温度不升高的方法很多,通过合理使用一次风、降低火焰的中心位置、减少炉膛的热强度和在炉膛内保持适当过剩的空气量等方法可以有效地防止炉膛出口烟气温度的升高。②使燃煤充分燃烧。要想使煤粉充分燃烧,首先要保证炉膛内氧气量充足,使煤粉具备充分燃烧的条件。除此之外,还应该合理调整风量、燃料投放量和投放速度，合理使用二次风,以保证煤粉与空气能够混合均匀,使每一部分的燃料都得到充分燃烧,从而最大限度的避免CO的产生。

3.4优化燃烧方式，减少排烟损失。提高锅炉的运行效率，首先要提升锅炉的综合燃烧率，需要适当控制炉膛内的氧气含量，并且通过一次送风帮助燃煤实现预热，通过二次送风减少炉膛中的热度偏差，需要掌握两次送风的恰当输送时机，以保证燃煤的燃烧率处于合理状态。减少排烟损失也是提高锅炉运行效率的途径之一，在确保安全生产的前提下，尽可能少使用冷风而多使用热风，提高烟道保温层的使用效率以及人孔门的密闭效果。严格执行空预器吹灰任务，在锅炉机组启动和停止时，以及灰含量较高时，要适当增加吹灰频率。

3.5控制给水品质，注意维护保养。火电厂锅炉的给水设备应严格按照水处理操作规程进行，减少水中杂质，保证除盐水符合要求。对锅炉受热面结垢情况进行监测，定期进行锅炉的酸洗，以清除锅炉管道内壁的结垢现象。在锅炉运行过程中，注意防止蒸汽品质下降的问题，防止因负荷的突然降低造成的虚假水位，这有可能导致汽轮机系统出现安全故障。做好锅炉汽水系统的防腐处理工作，由于锅炉在水氧结合的环境下容易出现腐蚀现象，所以要通过除氧器来控制氧量。

3.6创新氮氧化物的控制手段。①运用燃烧过程中氮氧化物的抑制技术。主要应用计算软件，对锅炉炉内的湍流流动、传热、燃烧和污染物生成进行总体的数值模拟，并将数值计算和实验研究相结合，研究空气分级燃烧和细粉再燃等燃烧方式对锅炉氮氧化排放量的影响。②引用低氮燃料燃烧技术。低氮燃料燃烧技术通过改变或调整炉内燃烧状况抑制的NOx或还原部分生成的NOx，从而降低炉膛出口排放值的技术。这些技术包括低氧燃烧、减少投入运行的燃烧器数目、烟气再循环、燃料分级和空气分级等。空气分级燃烧技术是目前电站锅炉普遍采用的降低氮氧化物排放的技术。

4、结束语

加强锅炉运行调整不仅可以提高锅炉运行经济性，而且实现现代火电厂节能减排的目的。在锅炉运行调整工作中，运行人员增强安全调整意识，熟练掌握运行设备调整原理，根据DSC画面参数变化量和实际设备状况，细心调整，精心操作，认真监盘，明确运行设备调整任务，优化现场设备操作手段，创新锅炉设备操作方法，提升锅炉运行效率，从而推动火电厂可持续健康发展。

参考文献

[1]于洁.浅谈火力发电厂锅炉运行控制的节能对策[J].科学技术创新，2019（04）

[2]齐宜超.分析锅炉运行中优化调整降低煤耗[J].冶金管理，2021(13)

作者简介

石晨，男，蒙古族，本科学历，1994年出生，助理工程师，现从事发电厂锅炉运行工作。