燃煤电厂锅炉运行调整研究

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摘 要：锅炉作为电厂三大主机之一，其运行调整对锅炉及整个运行系统的安全稳定性和运行经济性有着重要的影响。由于锅炉运行调整是实现电厂节能的重要方式，通过运行调整可使锅炉处于高效运行工况，减少污染物的排放。基于电厂运行实践和理论知识，分析了燃煤电厂锅炉的运行原理，研究探讨了影响燃煤电厂锅炉运行的主要因素及主要运行调整措施，以期为电厂锅炉的运行调整提供理论参考。

关键词：燃煤电厂；锅炉；运行调整；措施

引言

当前我国的电力供应仍然以燃煤发电为主，燃煤电厂的高效经济运行是我国实现节约能源、减少污染物排放的主要途径。为落实节能减排战略，实现可持续发展，提高能源的利用效率，燃煤电厂应基于生产实际，积极改进燃烧技术和燃烧设备以提高能源利用效率，此外，还应积极改进现阶段锅炉设备的运行水平，加强锅炉设备的优化运行调整，减少热损失，提高锅炉的运行效率。锅炉运行过程中通过调节燃料量、给水量、减温水量、送风量等，以保证汽温、汽压、汽包水位、过量空气系数等参数在允许值范围内变化。

1 燃煤电厂锅炉的运行原理

锅炉是燃煤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。根据循环工质驱动方式的不同，锅炉可以分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、混合循环锅炉等[1]。如图1所示为强制循环锅炉系统，主要采用循环泵驱动循环工质流动。

2 影响燃煤电厂锅炉运行的主要因素

2.1 风机失速

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[1，2]。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。

2.2 烟道振动

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，伴随着出现较为强烈的震感[2]。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 控制水位

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[2，3]。

3 燃煤电厂锅炉运行调整的主要措施

3.1 合理调整蒸汽的参数

为保证锅炉的稳定运行，生产运行人员应加强对蒸汽参数变化的实时关注，及时调整锅炉的蒸汽参数使之保持平稳。由于电厂锅炉都安装保热自动装置，能够使锅炉的蒸汽参数保持平衡[2]。对于自然循环煤粉炉，蒸汽参数会随着主蒸汽温度参数的变化而发生变化，当主蒸汽温度提高11～15℃时，可降低发电煤耗约1.45g，若再热气温提高13℃，可降低煤耗约0.83g。

3.2 合理调整送风量

燃料在炉内燃烧过程中伴随着复杂的化学反应，锅炉内部风量与煤粉的配比对炉膛燃烧效率有着重要的影响，为保证锅炉的稳定运行，应加强对一次风量、二次风量的实时观察[3]。若送风量过大，会导致炉内过量空气系数偏大，降低排烟温度，若送风量过小，会导致不完全燃烧热损失增大。基于煤粉流动性，应合理调整风量与煤粉的配比，保证炉膛热效率。此外，合理调整一次风量、二次风量的配比，也可以改善炉内的碳循环。

3.3 合理调整燃烧器配风

在炉膛燃烧过程中，应根据机组负荷要求加强对一次风量、周界风量、风箱炉膛差压等的调整，并及时调整风煤配比，保证炉膛处于最佳燃烧工况。燃烧器配风调整主要是从炉膛安全稳定燃烧的角度出发，调整炉膛火焰结构，保证着火点位置合理，避免发生炉膛火焰偏斜、飞边，降低燃烧器区域结焦倾向，通过调整炉膛火焰结构的方式解决汽温偏差和氧量偏差等问题[1，3]。

3.4 合理调整炉膛的给煤量

炉膛燃料供给量的控制调整对炉膛稳定燃烧、维持主蒸汽压力等有着重要的影响，在锅炉运行过程中，应根据机组负荷变化要求调节给煤量，当机组负荷变化时，一次风机的入口挡板随之改变，通过调节一次风量的方式满足炉膛煤粉供给量，提高负荷响应速度。锅炉燃料量控制系统主要是基于现代控制理论和智能控制理论，能够提高炉内控制效果，避免系统反应滞后，在锅炉负荷发生变化时能够降低主蒸汽压力的变化，保证炉内处于最佳燃烧工况。

4 结束语

电厂锅炉的运行调整对电力供应的稳定性和整个发电系统运行的经济性有着重要的影响，在机组运行过程中通过及时调整锅炉运行参数、优化锅炉运行状态等方式，不断提高锅炉的运行经济性。通过对影响燃煤电厂锅炉运行的主要因素及主要运行调整措施的研究分析，以期为电厂锅炉的运行调整提供理论参考。

参考文献

[1]于永安.火力发电厂锅炉运行调整分析[J].能源与节能，2013，12：26-27.

[2]潘强.燃煤电厂锅炉运行调试与优化措施探讨[J].科技风，2015，19：50.

[3]邢哲.火力发电厂锅炉运行优化策略分析[J].橡塑技术与装备，2015，20：137-138.

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