探讨火电厂中锅炉运行优化设计

摘 要：本文主要阐述了火力发电厂锅炉运行的基本原理，以此为基础，对火力发电厂中常规煤粉锅炉的优化策略和循环流化床锅炉的优化策略进行了分析探讨。

关键词：火力发电厂；锅炉运行；优化策略

中图分类号：TM621.2 文献标识码：A

一、火力发电厂锅炉运行的基本原理

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。炉锅锅炉几个重要概念几个重要概念锅的组成部分汽包锅筒、水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空汽预热器炉的组成部分炉膛、燃烧器。锅炉本体炉膛、燃烧器、锅筒、水冷壁、对流受热面、钢架和炉墙等组成锅炉的主要部件称为锅炉本体。

众所周知，作为火力发电厂中的核心构成，火力发电厂的锅炉是为火力发电厂中最为重要的设备，是能量转换的主要场所，其运行的基本原理有以下步骤：

1火力发电厂当中，我们操作人员采用设备把燃料送进锅炉的炉膛当中，使空气与锅炉的炉膛中的燃料充分接触之后，产生一系列猛烈的燃烧反应，把燃料燃烧过程当中发生化学反应，所产生的化学能转化成为能够提供给火力发电厂中一些设备所需的能量。

2当燃料充分发生燃烧反应之后，使得燃料当中的一些碳物质以及其他杂质成分与空气当中的氧气发生一系列的化学反应，产成的大量高温烟气，这些高温的烟气组分包含着的大量的热能。这些高温烟气在经过火力发电站锅炉内部运行之下，渐渐的经过火电厂中锅炉的内水冷壁到锅炉屏式过热器，再到锅炉高温过热器，最后再到锅炉再热器，在这些与受热面接触的过程当中，经过热能传递的基本原理，使得这些高温烟气以及在锅炉部分的内部物质进行着热能的传递，把高温烟气当中的许多的热能传递到火电厂中锅炉部分的物质，再经过高温烟气中的高温加热以及热量传递过程，最后阐述相变生成一定压力和温度的水蒸气。

3上述步骤所产生的水蒸气成分经过锅炉的汽轮机当中，在汽轮机的作用之下，使得水蒸气中所包含的热能就直接传递到了汽轮机设备上，再进过汽轮机的转化成为机械能。

二、火力发电厂中锅炉运行优化的重要性

我们都知道锅炉运行优化系统，它是一个对锅炉系统性能全面进行优化的系统，它能给火电厂解决的问题主要有：1）热效率、减温水量、煤耗、排烟温度的改进；2）氮氧化物、飞灰含碳量等的减低；3）控制过热器与再热器超温和受热面结焦结渣。其中最为重要的就是是在进过优化系统后可以实现协调控制并挖掘了锅炉系统冗余的空间。

三、锅炉运行优化设计的基本措施

在火力厂当中锅炉运行的实际中，其设计、运行的主要参数很难在实际当中做到一致，锅炉中运用的燃料的主要类型和和燃料的质量都或多或少存在误差，从而直接使得火力厂的锅炉很难达到在锅炉设计时所需要的效率值。因此，这就需要我们认清这种状况，在锅炉运行的实际操作中，要结合锅炉工作环境，采取相关的优化对策，认真做到锅炉的安全运行。

1火力发电厂中粉煤锅炉的优化对策

在火力发电厂中，粉煤锅炉主要是由：锅炉燃烧器、粉煤锅炉炉膛、锅炉制粉设备、锅炉供风设备等构成的。它的工作原理：（1）把进入煤粉锅炉内的燃料在进过锅炉制粉设备和锅炉供风设备后，加工成粉末状的煤炭燃料。（2）把粉末状的燃料经过锅炉供风设备的作用后，从粉煤锅炉的锅炉燃烧器送入到粉煤锅炉炉膛，之后进过供风在锅炉燃烧器当中形成了循环的风，从而充分的吧粉末状的煤炭燃料送入粉煤锅炉炉膛发生燃烧反应。（3）锅炉燃烧器中的空气能够使粉末状的煤炭燃料充分的接触，在经过两次吹风的作用下，把粉末状煤炭燃料送入反应场，保证了粉末状煤炭燃料能够充分反应，进而保证粉末状煤炭的燃烧状态。

下面我们就根据粉煤锅炉运行的基本原理，阐述去优化对策：（1）重视锅炉燃烧过程中的主要步骤，加强对锅炉运行过程进行定期的质量调平、高温烟气成份分析等的认识，并催火力发电厂中的粉煤锅炉最好的运行参数进行确认，从而对粉煤锅炉的稳定运行提供强有力的支持、帮助。（2）一般来说，如果在锅炉燃烧时，要是喷到煤炭燃料的质量问题，就会导致与意想设计好的煤炭原料的质量产生差距，从而影响运行效率。在这种的情况中，我们需要采用原煤掺烧的处理措施，通过影响使用煤炭燃料的之间比例，降低运行效率的影响，并控制供风设备提供一次风和二次风的大小，来确保煤炭原料的充分燃烧。（3）当粉煤锅炉处在较高的负荷下运行时，容易在粉煤锅炉炉膛之中出现结焦的现象。因此，运行中为了避免出现炉膛结焦问题，从而影响粉煤锅炉的运行效率，就需要我们在粉煤锅炉的内部运用配风试验的方法，不断调节风量的大小和配比数值，进而避免的结焦问题产生。

2火力发电厂循环流化床锅炉的运行优化策略

除了火力发电厂粉煤锅炉之外，还有另外一种应用较为广泛的设备，在进行火力发电厂循环流化床锅炉的运行优化对策设计时，我们要充分的考虑到影响因素。（1）调整风量的措施。我们加强对火力发电厂循环流化床锅炉的一次风和二次风的风量大小数值的重视。在火力发电厂循环流化床锅炉的使用初期，要保证风量所占据的比例，这是因为在使用初期锅炉内部的床层压力数值可以得到充分保证，内部所使用的煤炭原料的粒径也相对较大，为了保证煤炭原料的流动性，就要求进入火力发电厂循环流化床内部的风量保证一定的数值。（2）燃煤调整的运行优化策略。无论是火力发电厂粉煤锅炉还是火力发电厂循环流化床锅炉，煤炭原料的质量问题都将极大影响火力发电厂锅炉的运行效率。因此，为了保证在实际的燃烧过程之中的燃烧效率，要保证实际进入火力发电厂循环流化床锅炉内部的煤炭原料粒径略小于设计的数值，以便于保证火力发电厂循环流化床锅炉的供热效率。

结语

总而言之，火电厂作为一项重要的项目，在我国经济建设中发挥非常重要作用。而火力发电厂锅炉作为火力发电厂中最核心部分，其重要性不言而喻，所以必须把握好锅炉的发展趋势和要求，不断研究出具有满足未来时期要求的先进锅炉和燃烧控制系统，来保证国家能源战略的顺利实施。

参考文献

[1]冯俊凯.锅炉原理及计算的研究[J].科学杂志，2009（11）.

[2]周正兴.锅炉燃烧系统仿真研究[J].电力期刊，2010（8）.