發(fā)電廠節(jié)能減排策略研究

陳雪林

摘 要：受經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響，國家能源面臨巨大挑戰(zhàn)，在此背景下，國家提出節(jié)能減排政策。目前，節(jié)能減排政策在各行各業(yè)得到實施，發(fā)電廠并不例外。其中，火力發(fā)電廠顯得尤為突出。節(jié)能減排政策在發(fā)電廠中的應(yīng)用，主要在于提高發(fā)電環(huán)節(jié)能源利用效率，達(dá)到降低能源消耗的目的，實現(xiàn)發(fā)電廠可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。該文以發(fā)電廠節(jié)能減排必要性為出發(fā)點，探究發(fā)電廠節(jié)能減排技術(shù)與節(jié)能減排策略，以供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠 節(jié)能減排 技術(shù)與策略

中圖分類號：T9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（c）-0057-02

作為國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要標(biāo)志，節(jié)能減排政策得到社會各界的關(guān)注與重視。目前，節(jié)能減排政策在我國得以實施，并初顯成效。與此同時，作為能源消耗量較大的發(fā)電廠，實行節(jié)能減排政策顯得尤為重要。因此，發(fā)電廠在結(jié)合自身特點基礎(chǔ)上，優(yōu)化節(jié)能減排技術(shù)，采用行之有效的節(jié)能減排策略，達(dá)到節(jié)能減排效果，為發(fā)電廠可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 發(fā)電廠節(jié)能減排必要性

由于發(fā)電廠能源消耗量大，得到國家節(jié)能減排部門的關(guān)注與重視，致使國家節(jié)能減排目標(biāo)的實現(xiàn)與發(fā)電廠節(jié)能減排指標(biāo)控制存在密切聯(lián)系。目前，火力發(fā)電是我國發(fā)電廠的主要發(fā)電形式。煤炭是火力發(fā)電廠的主要原料，在火力發(fā)電過程中，若煤炭未得到完全利用，不僅會造成大氣污染、環(huán)境污染，影響人們生命健康，而且將造成大范圍內(nèi)的煤炭資源浪費。因此，在發(fā)電廠中實施節(jié)能減排政策勢在必行。

以宏觀角度分析，化石能源是我國需求量較大的能源之一，且屬于不可再生能源。雖然我國地大物博，但人均資源占有量卻相對較少。就我國能源資源分析，其存在分布不均勻、運輸困難等問題，知識工業(yè)化水平偏低，進(jìn)而形成以高耗能為主的生產(chǎn)模式。煤炭作為我國主要能源，但其存在潔凈開發(fā)利用程度低等問題，導(dǎo)致煤炭資源整體使用效率不高。由此可見，發(fā)電廠實行節(jié)能減排政策的必要性。通過節(jié)能減排，促使發(fā)電廠能源消耗得到降低，為實施能源戰(zhàn)略提供保障。

以技術(shù)角度分析，火力發(fā)電廠在燃燒燃料基礎(chǔ)上，提供能源，具體流程如下所示：化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能，在此過程中，以能源轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)，導(dǎo)致大量能源遭到浪費。由此可見，火力發(fā)電廠屬于發(fā)電廠節(jié)能減排的重點。

2 發(fā)電廠節(jié)能減排技術(shù)與節(jié)能減排策略

2.1 氣體節(jié)能燃燒技術(shù)

相較而言，氣體燃燒具有效率高的優(yōu)勢，因此，為在燃燒效率高的基礎(chǔ)上，達(dá)到節(jié)能減排目的，應(yīng)做好以下幾方面的內(nèi)容：第一，以火焰具體燃燒情況為依據(jù)，采取有效措施，嚴(yán)格控制火焰穩(wěn)定性。第二，以發(fā)電廠節(jié)能減排需求為出發(fā)點，科學(xué)選擇燃燒器，充分發(fā)揮不同燃燒器的優(yōu)勢與價值。第三，有效控制燃燒器結(jié)構(gòu)參數(shù)以及流動參數(shù)等，確保燃燒器正常、高效運轉(zhuǎn)。第四，在借鑒、吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)發(fā)電廠節(jié)能減排技術(shù)的革新，迫使發(fā)電廠能源消耗與環(huán)境污染得到降低。

2.2 油節(jié)能燃燒技術(shù)

由于油具有沸點低的特點，致使油必須處于蒸汽狀態(tài)下完成燃燒，一般而言，油的沸點低于著火溫度。同時，油的霧化是影響油燃燒質(zhì)量的關(guān)鍵因素，由此可見，合適的霧化油嘴形式與油節(jié)能燃燒技術(shù)的關(guān)系。目前，效率相對較高的是簡單式壓力霧化油嘴。針對不同的噴油嘴，在應(yīng)用過程中，會產(chǎn)生不同的噴油量，為達(dá)到調(diào)節(jié)噴油量的目的，可適當(dāng)調(diào)整油壓。若處于高負(fù)荷狀態(tài)下，油壓會有所提升，致使霧化質(zhì)量隨之升高。針對回油式壓力霧化噴油嘴，在負(fù)荷變化較大的情況下比較適用。由于回油式壓力霧化噴油嘴有回油道，可在回油壓力變化的基礎(chǔ)上，達(dá)到自動調(diào)節(jié)流量的效果。

2.3 煤粉穩(wěn)定節(jié)能燃燒技術(shù)

在我國資源結(jié)構(gòu)特點影響下，火電成為電力結(jié)構(gòu)主要形式，然而，煤粉鍋爐屬于火力發(fā)電廠必不可少的設(shè)備。為達(dá)到火力發(fā)電廠節(jié)能減排目標(biāo)，必須優(yōu)化煤粉穩(wěn)定燃燒技術(shù)。在優(yōu)化技術(shù)過程中，以降低污染與提升穩(wěn)定性為目的，以高濃度煤粉燃燒技術(shù)為指導(dǎo)，降低煤炭資源消耗，提高煤炭使用率，減少環(huán)境污染，保證鍋爐安全、有序運轉(zhuǎn)。同時，在節(jié)能減排技術(shù)基礎(chǔ)上，迫使煤炭燃燒效率得到提升，避免出現(xiàn)結(jié)渣現(xiàn)象，實現(xiàn)低負(fù)荷狀態(tài)下的穩(wěn)定燃燒。另外，為達(dá)到一次性設(shè)備投資目的，應(yīng)盡可能選擇合適的、效率高的燃燒器。對于鈍體燃燒器，組成部分包括風(fēng)管、縫隙鈍體以及上下聯(lián)扳等，其具有提升火焰穩(wěn)定性的功能，為四流區(qū)提供穩(wěn)定起源能力，常用于劣質(zhì)煤燃燒過程中，對于各種煤氣爐和煤粉爐均適用。

2.4 二次再熱技術(shù)

二次再熱技術(shù)，即以常規(guī)一次再熱為基礎(chǔ)，致使汽輪機(jī)排汽二次進(jìn)入鍋爐，開展二次再熱工作。若汽輪機(jī)以增加超高壓缸為前提，則超高壓缸排汽屬于冷一次再熱，利用鍋爐一次再熱器，達(dá)到加熱的目的，進(jìn)而進(jìn)入高壓缸內(nèi)，在此基礎(chǔ)上，高壓缸排汽屬于冷二次再熱，利用鍋爐二次再熱器，達(dá)到加熱的目的，進(jìn)而進(jìn)入中壓缸內(nèi)。相較而言，二次再熱機(jī)組效率明顯高于一次再熱機(jī)組，約高出2%～3%左右，且8～10 g/kW是煤耗可達(dá)到的降低量。與此同時，高于30萬kw的機(jī)組在德國、美國、日本以及丹麥等國得到廣泛應(yīng)用，針對國內(nèi)，100萬kW二次再熱技術(shù)屬于示范工程，在國內(nèi)發(fā)電廠節(jié)能減排技術(shù)中占有重要位置。

2.5 蒸汽參數(shù)提高技術(shù)

25.00～26.25 MPa/600 ℃/600 ℃屬于常規(guī)超超臨界機(jī)組典型參數(shù)，在提高汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)基礎(chǔ)上，可實現(xiàn)機(jī)組運行效率的提升。若主蒸汽壓力高于27 MPa，可采取提高1 MPa進(jìn)汽壓力方式，達(dá)到降低約0.1%的汽機(jī)熱耗的目的。在提高10 ℃熱蒸汽溫度基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對熱耗降低0.15%的效果。相較于常規(guī)超超臨界機(jī)組，應(yīng)用該技術(shù)，可降低約1.5～2.5 g/kW的耗煤量，主要適用于66萬 kW與100 kW的超超臨界機(jī)組。

2.6 改造汽輪機(jī)技術(shù)

在全三維技術(shù)指導(dǎo)下，以新型葉片和汽封技術(shù)為依據(jù)，達(dá)到改造汽輪機(jī)的目的，進(jìn)而實現(xiàn)節(jié)能減排效果，10～20 g/kW是預(yù)期煤耗降低量。13.5～60萬kw機(jī)組屬于適用范疇。目前，氣缸運行效率低是汽輪機(jī)存在的普遍問題，同時在運行時間增加的基礎(chǔ)上，高壓缸運行效率隨之降低。與此同時，由于汽輪機(jī)通流存在不完善等問題，且汽封間隙大于標(biāo)準(zhǔn)值范圍，加之蒸汽短路等現(xiàn)象的出現(xiàn)，導(dǎo)致汽輪機(jī)運行效率難以提高，實現(xiàn)節(jié)能減排困難。因此，必須改造汽輪機(jī)機(jī)體，使缸的運行效率得到提升，降低能源消耗，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

2.7 鍋爐改造技術(shù)

加裝煙氣冷卻器主要作用在于加熱凝結(jié)水、鍋爐送風(fēng)等，達(dá)到熱量回收目的，實現(xiàn)節(jié)能提效的目標(biāo)。在低壓省煤器技術(shù)指導(dǎo)下，以排煙溫度每降低30 ℃為標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到1.8 g/kW的機(jī)組煤耗降低量，進(jìn)而減少約70%耗水量。若排煙溫度明顯高于設(shè)計值，其標(biāo)準(zhǔn)為高于20 ℃，則可采用該技術(shù)。目前，鍋爐排煙溫度高成為諸多鍋爐的普遍問題，且能耗大，致使改造、優(yōu)化鍋爐設(shè)計顯得尤為重要。一般而言，鍋爐改造主要涉及一次風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)葉輪、省煤器以及引風(fēng)機(jī)等的改造，1.0～2.0 g/kW是預(yù)期機(jī)組煤耗降低量，30萬kW和60萬kW亞臨界機(jī)組與60萬kW超臨界機(jī)組是該技術(shù)適用范圍?？傊ㄟ^對鍋爐部件的改造，進(jìn)而實現(xiàn)鍋爐整體效率的提升，達(dá)到降低煤耗的目的，達(dá)成節(jié)能減排目標(biāo)。

3 結(jié)語

綜上所述，節(jié)能減排作為發(fā)電廠可持續(xù)發(fā)展的重要標(biāo)志，是響應(yīng)國家發(fā)展方向的體現(xiàn)。同時，發(fā)電廠能源消耗量較大，尤其是火力發(fā)電廠，導(dǎo)致我國能源面臨嚴(yán)重威脅。在此背景下，發(fā)電廠應(yīng)在保證供電安全的基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗，優(yōu)化發(fā)電廠節(jié)能減排技術(shù)，提高發(fā)電廠運行效率，達(dá)到降低能源消耗的目的，實現(xiàn)發(fā)電廠可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

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