摘要：火力发电技术是影响社会发展的重要技术。在当今社会，越来越多的技术的运用与发展都需要电能，因此，社会对于电能的需求量也越来越大。除了适应社会的发展，保证电能供应量满足社会的需求量，对于锅炉进行优化的最终目的是为了能够达到对环境的保护。火力发电厂对于如何优化锅炉技术也进行了更深层次的研究。这样的研究不仅仅能够保证工厂的收益增多，也能够保证对环境的污染减小，最终达到双赢的目的。
关键词：火力发电厂；锅炉运行；优化
1 锅炉运行基本原理
火力发电厂中的能量转换包含三个过程，首先燃煤的化学能转换为蒸汽的内能，此过程在锅炉中完成：其次蒸汽的内能转换为机械能，此过程在汽轮机中完成：最后机械能转换为电能，此过程在发电机中完成。三个过程相辅相成，紧密相连。哪个过程出现问题都会对火力发电机组的安全稳定经济运行造成影响。因此锅炉，汽轮机，发电机并称为火力发电厂的三大主机。火力发电厂中的锅炉分为锅和炉两部分，锅是指容水汽的部分，炉是指燃料燃烧的空间和烟气流通的通道。火力发电过程中首先是在锅炉中通过制备合格煤炭在炉膛中得到充分燃烧，释放出煤炭中大量的热量，通过热传递来加热炉膛四周水冷壁中的工质--水，从而产生汽水混合物，汽水混合物进入汽包进行汽水分离，分离出来的水回到水冷壁再次吸热变成汽水混合物进入汽包。分离出来的饱和蒸汽进入布置在炉膛上部和出口处的过热器再次吸热变成过热蒸汽。合格的过热蒸汽进入汽轮机推动汽轮机叶片旋转从而带动发电机旋转实现发电。上述就是火力发电厂锅炉运行的基本原理。根据锅炉汽水循环动力不同.可以把锅炉分为自然循环锅炉、强制循环锅炉以及复合循环锅炉。根据锅炉燃料不同，可以将锅炉分为燃煤锅炉，燃油锅炉，燃气锅炉，生物质锅炉，余热锅炉。
2 火力发电厂现有的锅炉运行难点
首先，锅炉本身的传热效能将会受到运行时长导致的影响。经过长期的锅炉持续运行后，较多的污垢将会沉积于锅炉内部的水冷壁管，过热器管。管内结垢，管外积灰。进而阻碍了锅炉整体传热效率的优化。在情况严重时，锅炉机组还可能呈现迅速升高的煤炭消耗与电能消耗，并且造成锅炉机组效率的显著降低。另外在某些情况下，火电厂如果突然改变了原有的煤炭燃料种类，那么与之有关的锅炉参数也会产生显著改变。由此可见，很多因素都可能造成锅炉本体的传热效能产生波动。
其次，某些锅炉设备现有的运行参数未能符合标准。在目前的现状下，很多火电厂未能做到及时更新现有的电厂锅炉设备，因此造成锅炉设备运行稳定性的降低。并且从锅炉参数设计的角度来讲，锅炉目前的各项运行参数还可能受到电网调峰力度以及外界热负荷改变造成的显著影响。火电厂如果未能做到及时更换现有的电厂锅炉设备，或者怠于进行定期性的锅炉设备检修，那么设备运行参数将会偏离相应的锅炉安全运行指标。
最后，频繁改变的锅炉煤质状态。从现状来看，火电厂现有的某些锅炉设备之所以很难达到最基本的经济指标以及安全运行指标，其中关键根源就在于较大的煤种偏差影响。火电厂对于现有的燃煤种类如果不断进行更改，则会造成电厂锅炉具有较差的燃烧适应性。某些电厂锅炉由于受到劣质燃煤给其带来的影响，则会呈现迅速升高的设备磨损率以及煤炭燃尽率。并且，运用劣质煤炭还会造成相对较大的烟气与炉渣处理难度，以至于整个锅炉机组无法保证最基本的运行稳定，或者出现较高的机组耗能现象。
3 如何对锅炉运行进行优化
3.1 优化蒸汽参数
蒸汽参数是锅炉运行工作稳定性的体现。因此，需要对其进行优化。对于蒸汽参数的优化，工作人员需要有强烈的责任心，对于燃烧所加入的煤炭的数量以及燃烧的时间进行严格的记录。认真监盘，严密监视锅炉各项参数的变化，发现异常及时分析查找原因并处理。工作人员需要严格关注锅炉炉膛温度变化情况，在温度出现下降时，工作人员要及时的根据情况增加入炉煤炭量，以保证蒸汽产生稳定，保证锅炉安全稳定运行。
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3.2 对于锅炉炉膛及时清灰
在煤炭燃烧的过程中，很容易产生大量的灰尘颗粒，这些灰尘颗粒的导热性能差，并且会对设备进行磨损腐蚀，因此，如果不及时清理积灰，长时间的积累，会导致锅炉炉膛内部向外散热减小，传热效率降低，热能减小，更有甚者是锅炉炉膛内积灰过多会形成烟气走廊，造成局部过热器管管壁超温，过热器爆管事故的发生。所以在每天进行煤炭燃烧产生蒸汽的同时，更需要的是对炉膛积灰进行清理，防止积灰对锅炉设备的安全稳定运行造成影响。因此，火电厂应当安排锅炉运行人员每天都进行炉膛吹灰的工作，减少积灰对于锅炉运行的影响。
3.3 对于煤炭资源进行节约
煤炭是火电厂产生电能必不可少的原料，在火力发电厂内，对于煤炭资源的需求量是十分庞大的，但是，煤炭资源的燃烧，会产生大量的灰尘，对于生产环境也有很大的影响。火电厂可以将不同种类的煤炭进行混合燃烧，或者是燃烧不同的煤炭，研究在相同质量的煤炭下，哪一种煤炭能够燃烧产生的热能更多，这样能够大大减少煤炭的燃烧，对于环境也会有很大的改善。除此之外，火电厂内也可以通过采用监测燃烧后的粉尘颗粒内的含碳量对煤炭的燃烧情况进行分析。与此同时，不同种类的煤炭资源燃尽后所产生的粉尘颗粒的大小是不相同的，因此，火电厂也可以将粉尘根据颗粒的不同进行划分，将不同的颗粒再进行回收利用。这样的方法也可以让煤炭资源的使用效率上升。
3.4 对于环保设备的使用
从煤炭的组成上看，其含有大量碳、硫、氮等元素，锅炉在煤炭的燃烧过程中经和空气中的氧气发生化学反应，会产生大量的二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮等有害气体和燃烧后产生的灰尘，随着日益提高的环保排放要求，就需要电厂必须投运电除尘、布袋除尘器、脱硫、脱硝相关设备，对烟气中的粉尘及气体进行处理，从而使其烟气排放指标符合环保标准。
3.5 改善风向与风量
在锅炉炉膛内，煤炭的燃烧需要与空气中的氧气充分结合，若是氧气不充足会导致煤炭燃烧不完全，灰渣含碳量增高，锅炉效率降低。因此，对于燃烧时的风量与风向是十分重要的。在燃烧的过程中，要保证风向，让煤炭与空气中的氧气充分接触，对于风量的控制需要保证在充分燃烧的情况下，风量不会导致散热过快，使得温度下降，导致热能减少。对于风量和风向的保证，更加需要进行科学合理的计算与实践。保证煤炭燃烧的过量空气系数。锅炉运行工作人员应当要根据实验的情况，对风向与风量进行仔细的调整。如果风向与风量能够精准地控制，这样能够最大化的保证煤炭燃尽。
3.6 降低锅炉的排烟温度
锅炉的排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项。因此，在保证锅炉烟气露点的情况下降低排烟温度，锅炉的使用效率就会大大上升。我国的科学技术的不断发展，能够大大降低排烟的温度，运用现代的科学技术对锅炉的设备结构进行改造，让锅炉所排出来的烟温能降低，使得锅炉效率得到进一步的提升。
3.7 对于煤炭的种类进行分析
不同种类的煤炭在锅炉燃烧之后所产生的灰尘的颗粒大小都不相同，因此，对于煤炭的种类需要进行仔细的区分。因此，在燃烧煤炭的过程中需要注意观察不同煤炭的不同的品质，从而挑选出最适宜的煤炭种类，这样不仅能够保证煤炭的使用效率，也能够保证锅炉的使用的稳定与安全。
结束语：
综上所述，在火力发电机组运行中，优化锅炉是提升火力发电效率的关键点，发电的过程中要尽可能维持锅炉蒸汽的参数和降低锅炉的热耗损比例。此外对于燃煤的选择也要选择质量更好、燃烧更加充分的煤炭资源，燃煤的问题以及空气压力要时刻保障处于最佳状态，从而实现煤炭燃烧释放热量的最大化，并最终实现发电的效率最高化，对可能会出现的其他问题要有相关的解决预案，保证火力发电机组的安全稳定经济运行，也是增加锅炉运行的安全性和经济性。
参考文献：
[1]刘斌.杨宝起.试论火力发电厂机组优化运行和辅机节能改造策略[J].科技与企业，2013，04：250.
[2]栾友.浅谈火力发电厂汽轮机的优化运行[J].黑龙江科学，2013，09：107.
论文作者:李兴海
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
标签：锅炉论文; 煤炭论文; 炉膛论文; 火力发电厂论文; 火电厂论文; 蒸汽论文; 风量论文; 《基层建设》2019年第28期论文;