谷月明

（遼寧大唐國(guó)際錦州熱電有限責(zé)任公司，遼寧 錦州 121000）

0 前言

電站鍋爐的運(yùn)行的過(guò)程較為復(fù)雜，影響鍋爐運(yùn)行性能的因素很多，往往是牽一發(fā)而動(dòng)全身，找出影響鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的主要因素，并且通過(guò)一定的調(diào)整和優(yōu)化改進(jìn)鍋爐的運(yùn)行方案可以實(shí)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行性能的提升，提升能源利用率。本文即從這方面出發(fā)尋找鍋爐運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整的切入點(diǎn)，合理優(yōu)化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有鍋爐的節(jié)能降耗。

1 影響鍋爐運(yùn)行的因素分析

影響鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的因素錯(cuò)綜復(fù)雜，各個(gè)因素又相互影響，但是這些因素中存在一些主要的影響因素，只要能抓住運(yùn)行過(guò)程的主要矛盾并解決主要矛盾就能在很大程度上改善和提升現(xiàn)有鍋爐的運(yùn)行性能。影響鍋爐運(yùn)行性能的因素可以從兩方面來(lái)進(jìn)行考慮，一方面是由于鍋爐本身結(jié)構(gòu)上的因素造成的影響，一方面是運(yùn)行參數(shù)變動(dòng)和運(yùn)行不合理造成的能源利用不合理和能源的浪費(fèi)。從結(jié)構(gòu)因素上進(jìn)行考慮，鍋爐本體設(shè)計(jì)的合理性往往直接影響鍋爐在運(yùn)行中對(duì)能源的利用程度，這主要是從爐膛內(nèi)煤的燃燒性能和水冷壁等受熱面上能量分布以及吸收利用情況進(jìn)行考慮的。如果鍋爐設(shè)計(jì)不夠合理，爐膛各受熱面熱量分布不均，局部過(guò)冷或過(guò)熱都或引起鍋爐運(yùn)行過(guò)程的事故，嚴(yán)重影響鍋爐運(yùn)行的安全性。

從鍋爐運(yùn)行參數(shù)上進(jìn)行考慮，就設(shè)計(jì)到鍋爐的運(yùn)行調(diào)整問(wèn)題，往往有些鍋爐參數(shù)的變動(dòng)會(huì)對(duì)機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性造成很大的影響，例如主蒸汽壓力、凝汽器真空度等，在這些參數(shù)的控制上一定要向?qū)﹄姀S(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行最有利的方向進(jìn)行調(diào)整。另外一個(gè)問(wèn)題就是鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)橐恍┕收显斐傻膮?shù)變動(dòng)使的機(jī)組的運(yùn)行性能下降。例如鍋爐結(jié)垢問(wèn)題，這類(lèi)問(wèn)題在電廠(chǎng)中最為常見(jiàn)，1毫米的水垢浪費(fèi)燃料3～10%，所以，防止鍋爐結(jié)垢非常重要；加藥處理，要選擇對(duì)癥的防垢劑，鍋外水處理要水平高的化驗(yàn)員，都可以防止不過(guò)不結(jié)垢。最后就是燃煤質(zhì)量對(duì)機(jī)組運(yùn)行性能的影響了，熱值大的高質(zhì)量煤種往往會(huì)提升鍋爐運(yùn)行的性能，同時(shí)對(duì)鍋爐的維護(hù)也是有利的，劣質(zhì)的煤種一方面會(huì)增大鍋爐運(yùn)行的熱損失，另一方面會(huì)是管道結(jié)渣結(jié)垢，甚至腐蝕管道。以上為影響鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一些主要因素，認(rèn)識(shí)到這些影響因素的存在，才能在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中避免不必要的故障，采用合理的運(yùn)行方法，是想鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。

2 參數(shù)變動(dòng)的影響分析

上文提到，鍋爐運(yùn)行過(guò)程中一些主要參數(shù)的變動(dòng)將會(huì)在很大程度上影響機(jī)組運(yùn)行過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性，所以要時(shí)刻注意監(jiān)測(cè)鍋爐運(yùn)行中的參數(shù)，并對(duì)鍋爐運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。鍋爐運(yùn)行調(diào)整的主要任務(wù)就是要根據(jù)用戶(hù)（汽輪機(jī)）的要求，保質(zhì)（壓力、溫度和蒸汽品質(zhì)）、保量（蒸發(fā)量）并適時(shí)地供給汽輪機(jī)所需要的過(guò)熱蒸汽，同時(shí)鍋爐機(jī)組本身還必須做到安全與經(jīng)濟(jì)。鍋爐監(jiān)視和調(diào)整的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：1）使鍋爐的蒸發(fā)量適應(yīng)外界負(fù)荷的需要；2）均衡給水并維持汽包的正常水位；3）保持鍋爐過(guò)熱蒸汽壓力和溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)；4）保持鍋水和蒸汽品質(zhì)合格。鍋爐運(yùn)行調(diào)整的措施主要包括以下幾個(gè)方面：1）煤粉量的調(diào)整，對(duì)配有中間倉(cāng)儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的鍋爐只要通過(guò)改變給粉機(jī)轉(zhuǎn)速和燃燒器投入的只數(shù)（包括相應(yīng)的給粉機(jī)）即可；2）風(fēng)量的調(diào)整，鍋爐的負(fù)荷變化時(shí)，送入爐內(nèi)的風(fēng)量必須與送入爐內(nèi)的燃料量相適應(yīng)，同時(shí)也必須對(duì)引風(fēng)量進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。這一部分又包括送風(fēng)調(diào)整和爐膛負(fù)壓及引風(fēng)調(diào)整。送風(fēng)調(diào)整通過(guò)組織調(diào)整一、二、三次風(fēng)的風(fēng)量以及漏風(fēng)量來(lái)調(diào)整過(guò)量空氣系數(shù)，改變?nèi)紵隣顟B(tài)，從而使燃料量與風(fēng)量相適應(yīng)，優(yōu)化運(yùn)行過(guò)程，減少運(yùn)行過(guò)程的能量損失。風(fēng)量的調(diào)整必然影響爐膛內(nèi)的壓力，整個(gè)爐膛和煙道內(nèi)的煙氣壓力都呈負(fù)壓，其中以爐頂?shù)臒煔鈮毫樽罡撸ㄘ?fù)壓最?。瑺t膛的負(fù)壓表測(cè)點(diǎn)就裝在爐頂出口處。調(diào)整鍋爐的負(fù)壓可以保證鍋爐內(nèi)壓力和風(fēng)量的平衡，保證鍋爐的安全正常運(yùn)行。3）燃燒的調(diào)整與運(yùn)行，該部分又分為燃燒器出口風(fēng)速、風(fēng)率的調(diào)整以及噴燃器出口風(fēng)速及風(fēng)率的調(diào)節(jié)量個(gè)內(nèi)容。

3 鍋爐內(nèi)的熱損失

輸入鍋爐的熱量等于鍋爐的有效利用熱量與各項(xiàng)熱損失之和，即為鍋爐的熱平衡。熱平衡可以確定鍋爐的有效利用熱量、各項(xiàng)熱損失、鍋爐效率及燃料消耗量，以檢查鍋爐的設(shè)計(jì)質(zhì)量及運(yùn)行水平，并由此分析造成熱損失較大的原因以及最主要的熱損失項(xiàng)，以便及時(shí)改進(jìn)，提高鍋爐的效率。鍋爐輸出熱量即水和蒸汽吸收的熱量占燃料輸入熱量的百分比，稱(chēng)為鍋爐熱效率或稱(chēng)為鍋爐效率。鍋爐熱平衡中減去有效利用的部分即為鍋爐的熱損失，包括以下5個(gè)部分：排煙熱損失(q2)、氣體未完全燃燒熱損失(q3)、固體未完全燃燒熱損失(q4)、散熱損失(q5)、灰渣物理熱損失(q6)。鍋爐的各項(xiàng)熱損失對(duì)鍋爐的熱平衡效率都有著不同程度的影響。因此找出各項(xiàng)熱損失對(duì)鍋爐熱平衡效率的影響權(quán)重因子，對(duì)提高鍋爐熱效率具有一定的指導(dǎo)意義。

從工程實(shí)踐來(lái)看，鍋爐排煙熱損失可回收的能量最大。因?yàn)橛捎谀┒说氖軣崦嬷兴ㄟ^(guò)的工質(zhì)的參數(shù)一般不可太低，容易引起空氣預(yù)熱器的腐蝕，所以排煙溫度一般較高在125℃及以上，這部分的熱量一般是直接通過(guò)煙囪排入大氣，完全浪費(fèi)掉了。這部分的熱量一般可以通過(guò)降低排煙溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是這要以增大末端換熱器的腐蝕為代價(jià)?，F(xiàn)在電廠(chǎng)常見(jiàn)的做法是在脫硫裝置之后添加低壓省煤器，將煙氣中的余熱回收到凝結(jié)水中，目前電廠(chǎng)中的低壓省煤器大多都在腐蝕的工況下工作。

氣體未完全燃燒熱損失(q3)指燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的可燃?xì)怏wCO、H2、CH4等未完全燃燒而隨煙氣排走所造成的熱損失。對(duì)燃煤鍋爐而言，該項(xiàng)損失主要取決于排煙處的CO含量和過(guò)量空氣系數(shù)。過(guò)量空氣系數(shù)較大時(shí)，可燃?xì)怏w可以充分的燃燒，產(chǎn)生的CO等氣體的含量就會(huì)降低，但是過(guò)量空氣系數(shù)較大時(shí)，絕熱燃燒溫度就會(huì)降低，從而降低燃燒效率，所以要合理選取過(guò)量空氣系數(shù)。固體不完全燃燒熱損失主要要協(xié)調(diào)磨煤機(jī)的功率和燃燒效率，使機(jī)組的效率最佳。

4 結(jié)論

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)新常態(tài)背景下，電廠(chǎng)的節(jié)能減排愈發(fā)受到重視。而鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性直接影響機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，影響發(fā)電成本。合理調(diào)整鍋爐運(yùn)行的參數(shù)和改造鍋爐受熱面可以實(shí)現(xiàn)能量的節(jié)約和回收，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。本文從鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性提升的角度出發(fā)，分析了影響機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的一些主要因素，然后從鍋爐運(yùn)行參數(shù)對(duì)機(jī)組運(yùn)行性能的影響以及鍋爐受熱面熱損失兩個(gè)角度分析了提高鍋爐運(yùn)行性能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的途徑和方法。通過(guò)鍋爐運(yùn)行調(diào)整，保證鍋爐產(chǎn)生蒸汽的壓力、溫度和蒸汽品質(zhì)、保證鍋爐蒸汽的的蒸發(fā)量并適時(shí)地供給汽輪機(jī)所需要的過(guò)熱蒸汽，保證鍋爐機(jī)組的安全與經(jīng)濟(jì)。通過(guò)在鍋爐內(nèi)添加低壓省煤器，合理控制過(guò)量空氣系數(shù)，降低鍋爐內(nèi)的各項(xiàng)熱損失是調(diào)高鍋爐運(yùn)行效率的重要方法。

[1]葛震弘,宋徐輝.提高鍋爐運(yùn)行效率措施淺析[J].工業(yè)鍋爐,2007(2):39-44.

[2]劉平安,張曉東.略論工業(yè)鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與節(jié)能的途徑[J].節(jié)能技術(shù),2008,26(3).

[3]張曉龍.電廠(chǎng)配煤與鍋爐運(yùn)行的整體綜合優(yōu)化研究[D].浙江大學(xué),2012.