馬凱

【摘 要】近些年來，隨著時(shí)代的不斷發(fā)展與進(jìn)步，我國對電力這方面的需求越來越多，尤其是在火力發(fā)電這方面的技術(shù)，愈發(fā)受到相關(guān)單位的重視，但是該技術(shù)仍然還存在需要進(jìn)行優(yōu)化以及完善的地方，基于此，本文主要對火力發(fā)電廠集控運(yùn)行的汽水系統(tǒng)與鍋爐控制進(jìn)行相關(guān)的敘述以及分析，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)單位有所幫助。

【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電廠;集控運(yùn)行;汽水系統(tǒng);鍋爐控制

引言：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科技水平的不斷提高，在電力系統(tǒng)這方面已經(jīng)得到了質(zhì)的飛躍，以往傳統(tǒng)的電力管理方式已經(jīng)逐漸被各種高科技信息集成技術(shù)所取代，在火力發(fā)電廠能源開發(fā)的過程中已經(jīng)融入了大量的科技信息技術(shù)，在保證高質(zhì)量、高效率進(jìn)行發(fā)電廠能源控制以及管理的同時(shí)，還能夠在很大程度上降低發(fā)電廠運(yùn)作的成本，提高發(fā)電廠運(yùn)作的穩(wěn)定性，并且火力發(fā)電廠中集控運(yùn)行的汽水系統(tǒng)與鍋爐控制在整個(gè)發(fā)電廠的運(yùn)作過程中具有至關(guān)重要的作用。

一、火電廠汽水系統(tǒng)控制要點(diǎn)

在火力發(fā)電廠運(yùn)行過程中，在汽水系統(tǒng)控制這方面最常見并且迫切需要解決的問題就是管道常常出現(xiàn)振動(dòng)的現(xiàn)象，造成這種現(xiàn)象的原因有多種，下文進(jìn)行具體的敘述以及分析并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

1.在汽水管道內(nèi)存在流體流動(dòng)問題

在整個(gè)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的過程中，汽水管道中不合理設(shè)置的地方有很多，比如系統(tǒng)內(nèi)部彎頭過于多或者是系統(tǒng)運(yùn)行方向會(huì)頻繁的做出改動(dòng)等等，這些因素都會(huì)使汽水管道內(nèi)流場的介質(zhì)發(fā)生改變，從而使整個(gè)汽水管道出現(xiàn)振動(dòng)的現(xiàn)象。除此之外，如果汽水管道內(nèi)介質(zhì)的流動(dòng)速度過快，也會(huì)出現(xiàn)管道振動(dòng)的現(xiàn)象。

2.汽水管道內(nèi)流體的脈沖壓力

從客觀的角度來說，流體在汽水管道的運(yùn)輸完全是靠壓力泵所實(shí)現(xiàn)的，壓力泵為一種具有周期性質(zhì)的加壓方式，由于每個(gè)加壓周期的壓力值存在一定的差異【1】，也就會(huì)使汽水管道內(nèi)的壓力出現(xiàn)失衡狀態(tài)，超出平均壓力值，從而形成一種脈動(dòng)壓力，使汽水管道出現(xiàn)振動(dòng)的現(xiàn)象。

3.機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的不平衡轉(zhuǎn)動(dòng)

經(jīng)過對大量的鍋爐機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)工作進(jìn)行調(diào)查、分析以及總結(jié)發(fā)現(xiàn)，汽水管道內(nèi)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象的主要原因在鍋爐機(jī)組負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)備出現(xiàn)不平衡轉(zhuǎn)動(dòng)，除此之外，由于機(jī)組設(shè)備其他轉(zhuǎn)動(dòng)組件的不平衡轉(zhuǎn)動(dòng)也會(huì)對汽水系統(tǒng)管道在一定程度上產(chǎn)生影響，出現(xiàn)大幅度的振動(dòng)。

4.水錘引發(fā)的管道振動(dòng)

一般情況下，如果電廠管道系統(tǒng)中的泵閥出現(xiàn)了故障，都會(huì)關(guān)閉閥門，進(jìn)行相應(yīng)的維修工作，在進(jìn)行維修的過程中，難免會(huì)使管道內(nèi)水流的速度在一定程度上發(fā)生變化，同時(shí)這也是汽水管道內(nèi)產(chǎn)生膨脹波以及壓縮波的主要原因，這些波也會(huì)隨著汽水管道壓力泵的周期性變化而逐漸衰弱，直到壓力平穩(wěn)，這種情況也就叫做水錘。如果汽水管道內(nèi)出現(xiàn)水錘，就會(huì)使管道內(nèi)的壓力發(fā)生變化，從而導(dǎo)致汽水管道出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象【2】，除此之外，若汽水管道內(nèi)的水錘頻率與管道內(nèi)某一部分的運(yùn)行頻率相接近，并且重疊，這就會(huì)出現(xiàn)兩者共振的現(xiàn)象。

5.針對汽水管道振動(dòng)問題所提出的改善措施

當(dāng)汽水管道內(nèi)出現(xiàn)振動(dòng)時(shí)，會(huì)對外部與管道想連接的機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生一定程度的負(fù)面影響，甚至?xí)箼C(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備損壞，除此之外，如果汽水管道長期處于應(yīng)力交變頻繁的狀態(tài)，這不僅會(huì)在很大程度上縮短汽水管道的使用壽命，還會(huì)給整個(gè)鍋爐工程帶來安全隱患，另外，在汽水系統(tǒng)振動(dòng)的過程中會(huì)產(chǎn)生分貝較大的噪音，這對于工作人員的健康還會(huì)產(chǎn)生一定的影響?；诖耍瑸榱四軌驕p少這樣的振動(dòng)現(xiàn)象，從源頭上避免由于振動(dòng)所帶來的一切負(fù)面影響，在進(jìn)行管道設(shè)計(jì)的過程中就要采取相應(yīng)的減振措施，根據(jù)振動(dòng)產(chǎn)生的原因，目前可以將減振措施分為兩個(gè)方面，分別是對管流內(nèi)的壓力脈動(dòng)進(jìn)行控制、對管系結(jié)構(gòu)的固有頻率進(jìn)行調(diào)整。

最直接的方式就是對管系結(jié)構(gòu)的剛度進(jìn)行調(diào)整，通過這種方式不僅能夠使管道內(nèi)的振幅得以減小，還能夠在一定程度上提高管系結(jié)構(gòu)的固有頻率。提高管系結(jié)構(gòu)的剛度主要可以通過減少彎道內(nèi)所用管頭的數(shù)量、對管線進(jìn)行縮短處理這種方式來實(shí)現(xiàn)，但是在實(shí)際的應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，這種方式雖然說是最為簡便提高管系結(jié)構(gòu)剛度的一種方式，但是該種方式實(shí)施起來所需要的施工空間極大，往往會(huì)受到空間的限制，這也就不能夠充足的體現(xiàn)出該種方式的價(jià)值。

除此之外，提高管道剛度還可以采用提高管內(nèi)壓力的方式，比如說利用高級材料增厚管道壁，但是這種操作也就在無意之間增加了生產(chǎn)成本，在一定程度上造成了資源浪費(fèi)，基于此，可以挑選管道某些易出現(xiàn)振動(dòng)的地方，采用這種方式來增厚管壁，另外，還可以通過改變管道內(nèi)掉架的布置來降低汽水管道內(nèi)的振動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生概率。

二、鍋爐控制

鍋爐控制的工作主要分為兩個(gè)部分，分別是鍋爐機(jī)組正常的工作過程，另外一個(gè)部分是鍋爐機(jī)組的停運(yùn)以及保養(yǎng)工作。

1.鍋爐機(jī)組的正常工作過程

經(jīng)過大量的實(shí)踐調(diào)查發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的火力發(fā)電廠鍋爐內(nèi)燃燒的主要原料為煤，這種以煤為主要燃燒物的鍋爐又稱為煤粉爐，在火力發(fā)電廠工作的過程中，一般是將原煤經(jīng)過一系列物理化學(xué)處理之后粉碎、去除其中的雜物運(yùn)輸?shù)皆憾分校淙ッ憾返拿簤K通過研磨機(jī)的作用而成為煤粉，之后通過燃燒器將煤粉噴入到已經(jīng)處于燃燒狀態(tài)的鍋爐膛中，這樣煤粉經(jīng)過燃燒也就轉(zhuǎn)換成了熱能，這些熱能主要通過鍋爐壁的輻射作用傳遞到爐內(nèi)四周的水冷壁中，之后輻射而來的熱能再通過半輻射的方式傳遞給過熱器，在此過程中，經(jīng)過高溫所產(chǎn)生的煙氣已經(jīng)由于氣壓作用而涌出鍋爐膛內(nèi)到達(dá)鍋爐中的水平煙道，處于高溫狀態(tài)的煙氣經(jīng)過設(shè)置在水平煙道中的過熱器處理以后進(jìn)入煙道的后部【3】，在此過程中高溫?zé)煔馀c鍋爐中的所有受熱面進(jìn)行全面的熱量交換，通過這種方式來保留、釋放煙氣中的最大熱量，另外，需要注意的是，煤中的灰分并不參與鍋爐內(nèi)的燃燒，燃燒過后的大顆粒煤粉將會(huì)沉降到鍋爐膛的底部，在堆積到一定程度時(shí)會(huì)隨著裝置而排出，稍細(xì)小的煤粉會(huì)伴隨著煙氣排到鍋爐外。

2.鍋爐機(jī)組停運(yùn)以及保養(yǎng)

（1）鍋爐機(jī)組的停運(yùn)

在鍋爐機(jī)組停運(yùn)的過程中首先要對各種停運(yùn)數(shù)據(jù)、時(shí)間以及信息進(jìn)行報(bào)備，其次按照所規(guī)定的停機(jī)方式進(jìn)行鍋爐機(jī)組的停運(yùn)以及保養(yǎng)。目前根據(jù)鍋爐機(jī)組的狀態(tài)說，停機(jī)方式主要分為三種，分別是滑參數(shù)停機(jī)、緊急參數(shù)停機(jī)以及額定參數(shù)停機(jī)。

在鍋爐進(jìn)行正式停運(yùn)之前，要做好系列停機(jī)前的準(zhǔn)備，首先要控制煤倉儲(chǔ)量，進(jìn)行維修或者是停運(yùn)的鍋爐機(jī)組要將爐膛內(nèi)的儲(chǔ)煤量燒完;其次要對爐膛內(nèi)壁進(jìn)行一次性全面的吹灰;最后對鍋爐機(jī)組內(nèi)一切運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行多次準(zhǔn)確的檢驗(yàn)，確保都符合停運(yùn)的標(biāo)準(zhǔn)。

（2）鍋爐機(jī)組停運(yùn)后的保養(yǎng)工作

大多數(shù)鍋爐機(jī)組進(jìn)行保養(yǎng)的主要目的在于對鍋爐機(jī)組的受熱面進(jìn)行全面細(xì)致的修復(fù)，從而延長鍋爐的使用壽命，在保養(yǎng)的過程需要注意一定不能夠讓水進(jìn)入到鍋爐機(jī)組中的汽水管道中，還要保持停運(yùn)鍋爐機(jī)組內(nèi)部的干燥，除此之外，為了避免鍋爐表面受到空氣的腐蝕，還要在鍋爐表面進(jìn)行鍍膜操作。在鍋爐機(jī)組停運(yùn)后的保養(yǎng)工作中最重要的是，無論采用干法還是濕法進(jìn)行鍋爐保養(yǎng)，都要做好鍋爐的防腐工作。

結(jié)束語

總而言之，在火力發(fā)電廠機(jī)組運(yùn)行的過程中，集控系統(tǒng)在其中具有至關(guān)重要的作用，為了能夠使火電廠順利的完成發(fā)電工作，滿足大眾與社會(huì)的需求，達(dá)到國家所出臺(tái)的政策要求，就要對集控運(yùn)行過程中汽水系統(tǒng)以及鍋爐控制提起高度的重視，通過這種方式來降低各種負(fù)面因素對發(fā)電產(chǎn)生的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]覃立學(xué).淺談火力發(fā)電廠集控運(yùn)行的汽水系統(tǒng)與鍋爐控制[J].科技研究.

[2]蘇孝剛.淺談鍋爐汽水系統(tǒng)管道振動(dòng)存在問題與解決對策[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2017（8）.

[3]于恩清.淺談發(fā)電廠集控的汽水系統(tǒng)與鍋爐控制[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，（05）：156.

（作者單位：國家能源泰安熱電有限公司）