錢(qián)娟

（中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)東北電力設(shè)計(jì)院有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130021）

電力資源的消耗量在我國(guó)社會(huì)快速發(fā)展的環(huán)境下，受到生活水平以及生產(chǎn)力水平的提高的制約，發(fā)電廠想要保證充足的電力資源供應(yīng)必須要優(yōu)化發(fā)電方式來(lái)減少消耗資源的投入，這對(duì)控制發(fā)電成本以及實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電節(jié)能效果有非常重要的意義。鍋爐的使用作為火力發(fā)電廠節(jié)能工作中最重要的環(huán)節(jié)，需要相關(guān)工作人員根據(jù)發(fā)電廠的實(shí)際情況選擇合理的優(yōu)化措施，在電廠鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，需要有效地降低其能耗損失，并充分地利用節(jié)能技術(shù)措施來(lái)提高電廠鍋爐運(yùn)行的效率，確保電廠節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

1 火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行特點(diǎn)

1.1 運(yùn)行參數(shù)不穩(wěn)定

鍋爐設(shè)備并不是一個(gè)單一設(shè)備，與其他大量設(shè)備與系統(tǒng)共同連接，則在火力發(fā)電廠運(yùn)行過(guò)程中便面臨一個(gè)復(fù)雜性的問(wèn)題，內(nèi)外影響與干擾因素增加，相應(yīng)的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)不穩(wěn)定概率也會(huì)增加，只要有一個(gè)出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行問(wèn)題，便會(huì)造成鍋爐設(shè)備運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)不穩(wěn)定性，進(jìn)而影響電力能源生產(chǎn)；再加上，目前多數(shù)火力發(fā)電廠內(nèi)部并沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的監(jiān)控設(shè)備和體系，僅僅依靠人工進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控與維修，是無(wú)法及時(shí)對(duì)運(yùn)行參數(shù)錯(cuò)誤的設(shè)備進(jìn)行維修的，則便容易造成運(yùn)行問(wèn)題影響范圍和破壞范圍的擴(kuò)大化，最后造成更大的鍋爐運(yùn)行問(wèn)題。

1.2 熱損耗偏大

火力發(fā)電廠電力能源的主要來(lái)源就是煤炭燃燒，通過(guò)煤炭在鍋爐內(nèi)部充分燃燒，鍋爐內(nèi)部便會(huì)有大量的熱能與雜質(zhì)，熱能會(huì)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)為汽輪機(jī)提供能源，而雜質(zhì)則形成高溫?zé)煔馐沟缅仩t內(nèi)部整體溫度升高，從而產(chǎn)生大量水蒸氣帶動(dòng)蒸汽汽輪運(yùn)行，汽輪機(jī)與蒸汽汽輪兩者運(yùn)行便產(chǎn)生了電力能源，但是在實(shí)際電力能源獲得量并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期量，反倒是煤炭消耗量是獲取量的幾倍，甚至是幾十倍，這對(duì)于火力發(fā)電廠來(lái)說(shuō)是一筆不小的開(kāi)銷(xiāo)，則如何降低煤炭燃燒熱損耗，控制基礎(chǔ)運(yùn)行生產(chǎn)成本是未來(lái)火力發(fā)電廠設(shè)備提升重要內(nèi)容。

2 鍋爐智能化安全節(jié)能運(yùn)行存在的問(wèn)題

2.1 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的問(wèn)題

鍋爐在生產(chǎn)過(guò)程中要對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如煙霧凈化系統(tǒng)、輔助設(shè)備、水循環(huán)系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)以及物料系統(tǒng)等。但是，由于系統(tǒng)較多且過(guò)程不可控，因此對(duì)于過(guò)程的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)存在問(wèn)題，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不能得到很好的更新及上傳，導(dǎo)致運(yùn)行效率不高且信息滯后。

2.2 系統(tǒng)運(yùn)行及優(yōu)化問(wèn)題

鍋爐智能化運(yùn)行過(guò)程中，可以自動(dòng)采集生產(chǎn)過(guò)程的信息并把它們生成數(shù)據(jù)，包括鍋爐的碳排放量、氮排放量、煤的用量及效率、運(yùn)行的數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)需要根據(jù)系統(tǒng)生成，但在實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常因?yàn)闋顟B(tài)的影響而導(dǎo)致分析有誤。此外，鍋爐智能化過(guò)程中需要不斷升級(jí)優(yōu)化系統(tǒng)，但是由于數(shù)據(jù)缺失和分析有誤等問(wèn)題，導(dǎo)致系統(tǒng)優(yōu)化也存在問(wèn)題。

2.3 維護(hù)保養(yǎng)的問(wèn)題

當(dāng)前很多企業(yè)為追求生產(chǎn)，缺乏對(duì)鍋爐設(shè)備的良好保養(yǎng)，導(dǎo)致系統(tǒng)智能化過(guò)程中無(wú)法進(jìn)行有效的設(shè)備升級(jí)。設(shè)備保養(yǎng)不當(dāng)也會(huì)產(chǎn)生各種使用問(wèn)題，如燃燒器氣路的堵塞等，不僅造成設(shè)備無(wú)法正常使用，還造成節(jié)能環(huán)保障礙，難以保證安全。

3 火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行優(yōu)化策略

3.1 選取合適的燃煤類(lèi)型

作為影響火力發(fā)電廠熱能動(dòng)力鍋爐的最主要因素，燃煤材料的選取非常重要。因此在選擇燃煤類(lèi)型時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)熱能動(dòng)力鍋爐的功能與目標(biāo)燃煤有所差異，就需要重新進(jìn)行評(píng)估。如果強(qiáng)行使用不適合該類(lèi)熱力熱能動(dòng)力鍋爐的煤炭，不僅會(huì)導(dǎo)致熱能動(dòng)力鍋爐的器件損壞，甚至無(wú)法達(dá)到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。需要注意的是，在進(jìn)行燃煤材料選取之前，必須要安排相關(guān)人員進(jìn)行充分的燃燒實(shí)驗(yàn)，從而為選取最有效的燃煤類(lèi)型提供有力保證。

3.2 電氣管控系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)

為了保證管理工作的質(zhì)量與成效，變頻器管控室要求集中分布。因?yàn)榛鹆Πl(fā)電廠的廠區(qū)面積有制約性影響，因此在進(jìn)行變頻器、線路、通風(fēng)等諸多方面相關(guān)布置的時(shí)候一定要對(duì)整體方案進(jìn)行完善。變頻器管控室的通風(fēng)非常關(guān)鍵，變頻器上需要安裝散熱裝置和風(fēng)道。這樣熱風(fēng)會(huì)在風(fēng)道引導(dǎo)之下排出去，風(fēng)量并不會(huì)因?yàn)轱L(fēng)道的存在而產(chǎn)生變化。變壓器和功率單元裝置頂端風(fēng)機(jī)也需要安裝風(fēng)道，同時(shí)要進(jìn)行單獨(dú)配置，絕對(duì)不能對(duì)其進(jìn)行整合。風(fēng)道和風(fēng)機(jī)周?chē)墓艿篱g距不能低于3厘米，電源在柜的頂端進(jìn)入，因此風(fēng)機(jī)罩安裝時(shí)一定注意給電源線留有一定空間。風(fēng)道排風(fēng)口的位置要向下傾斜，這是為了能夠起到防水的作用。要在同樣的位置上安置鋼絲網(wǎng)，這是為了能夠有效防鼠。管控室的風(fēng)口要設(shè)置成為濾網(wǎng)形式的，室內(nèi)門(mén)窗要實(shí)施密封處理，基于空調(diào)保證室內(nèi)空氣的循環(huán)、溫度。變頻器通常都是下進(jìn)線方式的，從電纜隧道當(dāng)中被完全引出。對(duì)輔助電源進(jìn)行有效應(yīng)用，同時(shí)要加設(shè)變頻器，將其設(shè)置在引風(fēng)、送風(fēng)與開(kāi)關(guān)之間，無(wú)需將極有工頻回路進(jìn)行拆除。變頻器與電機(jī)之間要使用高壓電纜進(jìn)行連接，盡量使用既有電纜線。倘若電機(jī)需要進(jìn)行移動(dòng)，要兼顧電纜線余量問(wèn)題。變頻器小間位置上要設(shè)置車(chē)間盤(pán)，對(duì)雙路電源進(jìn)行切換，電壓是400V，為變頻器小間中的所有用電設(shè)備提供充足電能。6000V高壓電基于變頻器送入到刀閘中，之后經(jīng)由刀閘送至電動(dòng)機(jī)中。變頻柜與火電廠整體接地系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連接，接地材料鍍鋅扁鋼，其橫截面的面積是50mm2，實(shí)際電阻不超過(guò)4Ω，DCS是變頻器管控系統(tǒng)。

3.3 降低熱損失

降低熱損失是火力發(fā)電廠進(jìn)一步運(yùn)行生產(chǎn)提升的重要內(nèi)容，而造成熱損失的原因是因?yàn)槊禾抠Y源燃燒并不充分，這與能源資源、燃燒環(huán)境都具有一定的關(guān)系，則降低熱損失也從這兩方面入手，對(duì)于能源資源方面，除了可以采用高能量且易燃燒的能源資源種類(lèi)來(lái)替代現(xiàn)有能源資源以外，還可以通過(guò)科學(xué)合理配比多種煤炭資源種類(lèi)，利用現(xiàn)代試驗(yàn)技術(shù)和方式，向現(xiàn)有煤炭中額外加入不同配合比的混合煤炭，有效降低煤炭飛灰碳量的同時(shí)，還能利用不同煤炭之間的性能不同，增加煤炭本身的能量釋放量，提升鍋爐設(shè)備的高效率運(yùn)行；而對(duì)于能量資源燃燒環(huán)境來(lái)說(shuō)，一則可以在條件允許的情況下，通過(guò)施加一定壓力，將煤炭與空氣接觸面積增加，進(jìn)而減低熱損失，另一則可以利用安裝通風(fēng)機(jī)，在通過(guò)對(duì)過(guò)量空氣系數(shù)進(jìn)行監(jiān)控的基礎(chǔ)上，及時(shí)了解鍋爐內(nèi)氧氣量和空氣流動(dòng)，及時(shí)對(duì)通風(fēng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以滿(mǎn)足鍋爐內(nèi)部煤炭完全燃燒所需的氧氣量，使得煤炭中熱量完全釋放出來(lái)，有效提升煤炭燃燒利用率。

3.4 優(yōu)化運(yùn)行環(huán)境條件

鍋爐設(shè)備是火力發(fā)電廠運(yùn)行設(shè)備中重要設(shè)備之一，則運(yùn)行質(zhì)量與效率直接影響著發(fā)電廠中電力能源的供應(yīng)情況，影響著現(xiàn)代城市運(yùn)行與居民生活，并隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)多樣變化與設(shè)備科學(xué)創(chuàng)新速度加強(qiáng)背景下，鍋爐設(shè)備運(yùn)行生產(chǎn)安全管理更是成為火力發(fā)電廠安全管控和未來(lái)發(fā)展的所必要面臨的，則對(duì)于火力發(fā)電廠來(lái)說(shuō)，如何在現(xiàn)有能力范圍內(nèi)最大程度保障鍋爐設(shè)備的安全穩(wěn)定、高效率運(yùn)行是一項(xiàng)重要內(nèi)容。再者，火力發(fā)電廠內(nèi)部還應(yīng)建立起相應(yīng)的設(shè)備監(jiān)控體系，通過(guò)引入現(xiàn)代化設(shè)備與自動(dòng)化體系，嚴(yán)控鍋爐運(yùn)行設(shè)備環(huán)境，實(shí)時(shí)檢測(cè)鍋爐等多個(gè)重要運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行情況和參數(shù)數(shù)值變化，再由總控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行分析，小運(yùn)行問(wèn)題總系統(tǒng)便會(huì)直接通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，而大問(wèn)題則及時(shí)向工作人員進(jìn)行提示，實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)控制問(wèn)題影響與破壞范圍，減少對(duì)火力發(fā)電廠鍋爐正常運(yùn)行的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鍋爐設(shè)備運(yùn)行優(yōu)化對(duì)于火力發(fā)電廠未來(lái)生產(chǎn)運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)說(shuō)，都是重要且必不可少的，火力發(fā)電廠管理人員要重視對(duì)于鍋爐設(shè)備運(yùn)行的管控措施落實(shí)，從鍋爐運(yùn)行的各項(xiàng)特點(diǎn)入手，利用現(xiàn)代管理技術(shù)和手段，管控鍋爐運(yùn)行生產(chǎn)環(huán)境條件，降低熱損失與煤炭飛灰碳量，優(yōu)化鍋爐設(shè)備結(jié)構(gòu)與技術(shù)，保障鍋爐能夠安全穩(wěn)定且高效率的運(yùn)行，綜合性提升火力發(fā)電廠內(nèi)部設(shè)備生產(chǎn)水平，促進(jìn)火力發(fā)電廠的進(jìn)一步發(fā)展。