袁德凤

（焦作煤业（集团）冯营电力有限责任公司, 河南 焦作 454173）

据相关资料显示，在我国的电力行业中，大约70%以上的发电机组均采用的是火力发电。所以，火力发电机组的运行状况的好坏在一定程度上对我国电站的经济效益有着直接的影响，同时对整个电力行业的发展也具有重要的战略意义。而作为火力发电站的重要设备之一—锅炉就成为了当今所关注的热点话题，如何有效提高锅炉燃烧的经济性和锅炉热效率，必然成为有效降低损耗增加收益的重中之重。

1 锅炉冷态性能试验方法和锅炉热态性能试验方法

火力发电厂及热电厂中能够反应锅炉实际燃烧运行性能的最重要的试验之一就是锅炉的冷、热态性能试验，它不但可以为工作人员提供及时准确的运行性能数据，更能为设备及工作人员提供切实的安全保障，而且，它对于新设备的调试及性能鉴定也提供了数据、现象支持。基于锅炉的冷态性能试验，可以全面的检查燃烧器安装的角度是否正确，了解气流的混合和流动特性，形成切圆后火焰的旋转情况；通过热态性能试验可以查找出运行中的问题，提高锅炉运行效率、降低发电能耗，为锅炉安全、经济运行提供指导。

通常情况下锅炉热态性能试验方法采用的是四角切向的燃煤试验，这种试验方法主要是利用锅炉在燃烧形态下来调整燃烧的参数，通过比对、分析、整合资料后，提出解决方式，选择锅炉最佳的运行方式；而冷态性能试验常用的就是炉内空气动力场试验，大部分锅炉在新投入使用或者大的休整的时候，都要进行冷态性能试验，以期通过气流的运动规律和形态来分析锅炉冷态，进而验证和修改设计及运行方案。而且对已有的运行不正常的燃烧设备，可通过冷态性能试验找到其改正的措施，锅炉冷态性能试验的结果也是对锅炉进行热态调整的重要依据。

2 锅炉冷热态性能试验的相关性

通常情况下，锅炉的热态性能试验不能直观简单的为我们呈现出我们需要的结论，而这时候我们就需要掌握一定理论相关性试验。而大量数据证实：冷态性能试验条件与热态性能试验条件在锅炉燃烧器出口处附近有着相似的性质，也就是说两者试验条件在特定位置相似度较好。而通过对两者进行多次比对发现：在不同热度的炉内其他流动场方面也有着相似的症状，这说明燃料燃烧产生的热量对炉内流畅影响不大。我们在对锅炉进行热态分析时，冷态性能试验数据依旧有着参考价值，但是这也仅仅是限制在特定环境下或者是局部相似处。

综上所述，锅炉的冷态性能试验实际上可以作为热态试验的模拟原型来进行分析研究，大部分火力电厂的试验人员多采用冷态空气动力厂试验来模拟。但是冷态动力试验仅仅是在锅炉没有热能运行或为投入使用前所采用的，尚不能达到锅炉实际运行时的高温状态（数据显示温度大概为 1500℃左右），这就提示了我们不能盲目的采用冷态试验方法来完全模拟热态性能试验。我们依然要根据实际需要，力求实事求是，依据相似原理来进行类比试验，用类比出的试验数据结合热态性能下炉内实际情况、流畅分布情况、物理模型来综合得出锅炉热态性能，而且必须严格遵守流动过程相似的一系列相似条件和相似准则。

3 锅炉冷热态性能试验的重要意义

近几年来，我国锅炉的运行方式大体上都是依据运行人员的工作经验来评定的，因此，在一定程度上，难免会存在一部分运行人员由于对燃烧的合理性和经济性的重视程度远远不够，平时只是简单的满足只要烧的稳、能够带得起负荷就算是达到自己要求了，而没有对燃烧的经济性做更加可行、更细的调整；同时，在电网的峰谷日趋增大，机组降负荷所产生的发电成本持续增加的状况下，锅炉燃烧系统的优化就成为了我们现在需要亟待解决的问题，以使其在确保设备安全运行的前提下，始终处于最佳运行状态。因此，我们需要更深度的去挖掘锅炉在节能方面的最大潜力，找出锅炉机组既安全又优化的合理运行方式，以此提高锅炉的运行效率。此外，在日益提倡节能与环保的口号号召下，电厂作为能源消耗大户，以提高锅炉燃烧效率和降低污染物排放为目的的燃烧优化技术一直是热能工程的一个重要研究方向。在实际锅炉运行中，进行燃烧调整试验是提高锅炉机组运行经济性、安全性和环保性的重要手段。

一般来说，锅炉的冷热态性能试验对于锅炉的性能测试及为工作人员工作提供了重要的理论及实际意义。锅炉冷态性能试验通常用来确定锅炉燃烧系统的配风均匀程度、燃烧系统及燃烧器的阻力特性及流体动力特性、三次风的作用、布置位置、角度和所需风速等、影响炉膛充满度的各种因素、探讨炉内结渣的空气动力原因、试验降低炉膛出口烟气速度和温度扭转残余的各种措施、试验合理的运行方式等性能；而热态燃烧调整试验是有计划地改变某些可调参数及控制方式对燃烧工况做全面的测量，然后将取得的结果进行科学分析从安全性、经济性等诸多方面加以比较确定出最佳的运行方式在此状态下进行性能测试，同时全面的燃烧调整试验可以获得锅炉最佳运行方式下的技术经济特性也可发现影响锅炉安全稳定经济运行的特殊问题查明原因并研究解决对策。

4 总结

在能源日益紧张的未来，高效的利用能源必将成为解决能源问题的有效途径之一，电力行业作为国民经济的支柱产业，其能源利用率的提高将成为主要的研究方向，通过传统的燃烧调整试验以及随着先进计算机仿真模拟系统的开发和应用，必将为锅炉的高效、安全运行提供更为合理的优化建议。而锅炉的高效运行才能保障火力发电厂、热电厂等基础设施的民生大计,才更能为国家未来的宏观经济战略提供稳定而又重要的发展基本。

[1]徐琼辉.煤粉锅炉热工过程多场耦合数值计算与温度场二重仿真方法研究[D]；中南大学,2004

[2]潘卫国等.一次风喷口速度分布对四角切向燃烧煤粉锅炉炉内空气动力场影响的数值研究[J].动力工程,2004（04）

[3]孙科,吴桂福,张军威.600MW 亚临界机组锅炉优化燃烧试验研究[J].制冷空调与电力机械,2010（02）