火力發(fā)電廠鍋爐燃煤的節(jié)能對策探索

范大為

（國家電投新鄉(xiāng)豫新發(fā)電有限責(zé)任公司設(shè)備維護(hù)部，河南新鄉(xiāng) 453011）

1 火力發(fā)電廠發(fā)電節(jié)能的意義

環(huán)保問題和能源消耗問題正逐漸成為社會關(guān)注的重點(diǎn)，節(jié)能環(huán)保也已經(jīng)成為國家可持續(xù)發(fā)展的重要方針之一。因此，就火力發(fā)電來說，通過研究和應(yīng)用新技術(shù)，從而降低火力發(fā)電過程中所帶來的環(huán)境污染、能源消耗問題，有著至關(guān)重要的意義。就全球狀況來看，不可再生資源的利用已經(jīng)到了危急狀態(tài)，能源消耗問題已經(jīng)為世界拉響警報；就國內(nèi)市場來看，盡管核電機(jī)組、水力發(fā)電占據(jù)重要地位，但火力發(fā)電依然是主力軍，無論在內(nèi)部還是外部形勢下，節(jié)能降耗都成為火力發(fā)電廠必然的發(fā)展目標(biāo)。當(dāng)前，就裝機(jī)容量來說，火力發(fā)電在世界上已占到70%，在發(fā)電量上提供了近80%的電能。所以說，不管是對推動國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還是人們的日常生活，火電廠的節(jié)能工作都具有至關(guān)重要的意義。

2 火力發(fā)電廠鍋爐燃煤耗能高的原因

（1）鍋爐設(shè)備質(zhì)量問題。鍋爐設(shè)備質(zhì)量問題是導(dǎo)致燃煤消耗過量的重要原因之一。一些火力發(fā)電廠在追求經(jīng)濟(jì)利益最大化的同時，目光不夠長遠(yuǎn)，為了節(jié)約一時的成本，而忽視了鍋爐設(shè)備的質(zhì)量問題，一味選擇價格較低的設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備投用后不僅經(jīng)常發(fā)生故障問題，還導(dǎo)致發(fā)電所需能源不斷增加，鍋爐燃煤利用率較低，嚴(yán)重影響企業(yè)的發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益，也為安全運(yùn)行埋下隱患。

（2）鍋爐燃油消耗大。在火力發(fā)電的運(yùn)行過程中，必須將大量的燃油添加進(jìn)鍋爐設(shè)備中，利用燃油的促進(jìn)作用，確保鍋爐設(shè)備正常工作。但當(dāng)鍋爐運(yùn)行時間增加時，必然出現(xiàn)燃油浪費(fèi)現(xiàn)象，一方面降低了發(fā)電效率，另一方面也會導(dǎo)致能源消耗增加。

（3）鍋爐容易熄火。鍋爐在運(yùn)行狀態(tài)下熄火，必然導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)，而大大影響發(fā)電的正常進(jìn)行。鍋爐熄火會讓發(fā)電機(jī)組的安全性降低，也會導(dǎo)致鍋爐燃料損耗嚴(yán)重和影響發(fā)電效率。出現(xiàn)鍋爐熄火的原因，一是燃煤質(zhì)量不佳，二是存在操作不當(dāng)?shù)葐栴}，進(jìn)而導(dǎo)致鍋爐熄火、能耗增加。

（4）鍋爐更新?lián)Q代不及時。一些火力發(fā)電廠對于設(shè)備的更新?lián)Q代不夠重視，在所謂的追求經(jīng)濟(jì)利益最大化的錯誤理念下，對于鍋爐設(shè)備的使用上往往忽視其正常使用壽命，認(rèn)為只要沒有出現(xiàn)明顯問題，就能繼續(xù)使用，而不需要設(shè)備更新。然而事實(shí)上隨著鍋爐設(shè)備的使用時間的增加，設(shè)備必然出現(xiàn)老化現(xiàn)象，從而導(dǎo)致零部件出現(xiàn)一定程度的磨損，致使工作效率下降。使用老化嚴(yán)重的鍋爐設(shè)備，不但導(dǎo)致發(fā)電效率低下，還會大大消耗鍋爐燃煤。事實(shí)上，持續(xù)使用老舊鍋爐設(shè)備只能讓發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益受到損失。

（5）燃煤質(zhì)量不佳?；鹆Πl(fā)電廠采用的主要燃料就是煤，決定煤的燃燒效率的重要因素是其燃燒表面積。當(dāng)前我國很多火力發(fā)電廠使用的燃煤都是原煤，原煤通常具有較大的顆粒，其燃燒表面積較小，從而導(dǎo)致燃燒不充分，燃燒效率低等。再加上市場上燃煤質(zhì)量常有波動，使用質(zhì)量參差不齊的燃煤也會影響鍋爐性能，導(dǎo)致對煤的燃燒不夠充分，加大了能耗。

（6）燃煤管理問題。火電廠往往需要的燃煤數(shù)量很大，因此其采購和存放都非常重要。做好燃煤的管理工作，對降低燃煤消耗，提升發(fā)電效率有很重要的作用。很多發(fā)電廠在采購燃煤時，無法保證燃煤質(zhì)量，燃煤進(jìn)廠以后，庫存方式不夠科學(xué)，這些都導(dǎo)致在發(fā)電過程中燃煤浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重等。

3 火力發(fā)電廠鍋爐燃煤節(jié)能對策

3.1 通過技術(shù)革新來節(jié)能降耗

在當(dāng)前形勢下，火力發(fā)電廠必須積極響應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和方針，堅持與時俱進(jìn)，重視節(jié)能降耗。通過進(jìn)行技術(shù)革新來提升能源利用效率，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，這是節(jié)能減排的最佳方式之一，也是最重要的方式之一。對于已經(jīng)投用的鍋爐系統(tǒng)，可以通過技術(shù)改造的方式，提升燃燒效率，降低原料成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。在推行節(jié)能降耗的過程中，應(yīng)以設(shè)備改造為主要方式，而不是一味的進(jìn)行設(shè)備更換，否則就會造成設(shè)備閑置等浪費(fèi)情況，反而增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。因此，技術(shù)改造升級應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮，并且在此過程中，要堅定不移地以節(jié)能降耗為主要目的；同時，在節(jié)能技術(shù)的選擇上，也應(yīng)當(dāng)注重節(jié)能技術(shù)的成熟性、適用性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

（1）可以將汽動給水泵應(yīng)用于開機(jī)過程中。與傳統(tǒng)電動給水泵相比，氣動給水泵消耗能源較低，因此可以大力推廣。

（2）要科學(xué)合理的安排輔機(jī)啟停，從而使得發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率得到有效提升?？梢酝ㄟ^舉辦運(yùn)行指標(biāo)競賽等方式，引進(jìn)競爭機(jī)制來達(dá)到這一目的。例如，直吹式制粉系統(tǒng)往往啟停磨組十分頻繁，所以可以嘗試從這個角度展開，針對啟停頻繁問題進(jìn)行合理安排，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。重點(diǎn)集中在預(yù)測機(jī)組負(fù)荷的問題上。

（3）可以嘗試使用變頻調(diào)速技術(shù)。當(dāng)前火力發(fā)電廠水泵和風(fēng)機(jī)一般使用的常態(tài)方式是定速運(yùn)行，然而在運(yùn)行過程中，負(fù)荷變化會需要出口閥門或擋板進(jìn)行相應(yīng)的改變，這必然導(dǎo)致發(fā)電效率被降低。所以可以通過變頻調(diào)速裝置來幫助電機(jī)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的變化，以使電機(jī)運(yùn)行一直保持在最佳狀態(tài)。

3.2 從燃煤角度實(shí)施節(jié)能

（1）從提升燃煤的燃燒技術(shù)上實(shí)施節(jié)能優(yōu)化。飛灰含碳量的在線監(jiān)測應(yīng)用，能夠幫助現(xiàn)場檢測并且實(shí)施連續(xù)監(jiān)控來提升燃煤效率。飛灰含碳量在線監(jiān)測主要有2部分，一是飛灰含碳量在現(xiàn)場檢測站，二是系統(tǒng)主控單元，也就是上位操作站。二者之間運(yùn)用現(xiàn)場總線將其連接在一起。在鍋爐尾部煙道內(nèi)加裝灰樣收集器，檢測站通過其收集灰樣，運(yùn)用介質(zhì)微波檢測傳感器完成灰樣含碳量的轉(zhuǎn)化，形成相應(yīng)的電信號，再交由計算機(jī)進(jìn)行單元處理，最后將飛灰含碳量數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)，從而為提升燃燒效率提供必要的計算參考。

（2）既要注重對技術(shù)和設(shè)備的革新，又必須慎重選擇燃料，尤其是要將鍋爐型號與燃料性能進(jìn)行科學(xué)匹配和綜合考慮，從而展開燃料品質(zhì)、性質(zhì)的科學(xué)配比。對于煤的燃燒，要充分優(yōu)化相關(guān)參數(shù)，如運(yùn)用控制系統(tǒng)試驗性調(diào)整，消除燃燒過程中的缺陷，從而達(dá)到提升燃燒效率的目的。對于燃用油，可以采用汽機(jī)旁路的方式，從而幫助汽機(jī)在沒有助燃油的狀況下有效降低缸溫，從而達(dá)到節(jié)約燃油的目的，也為設(shè)備的檢修提供了便利條件。此外，要及時清除鍋爐中的爐渣，充分發(fā)揮燃燒效率；通過對員工展開有效的節(jié)油培訓(xùn)等工作，讓他們形成節(jié)約意識，以利于降低能耗。

（3）運(yùn)用有效方法降低鍋爐運(yùn)行中熱量損失，從而達(dá)到節(jié)能的目的。降低熱損失一方面可以通過改善保溫管的方法來實(shí)施，采用絕熱性更好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度更強(qiáng)，更加耐高溫、耐腐蝕的材料來優(yōu)化保溫管。另一方面也可以將熱管換成熱器的方式，從而讓余熱得到有效回收，降低熱損耗。

（4）通過提升蒸汽利用率的方法來達(dá)到節(jié)能降耗的目的。首先可以通過合理配置多臺鍋爐機(jī)組的方式，從而讓鍋爐的供汽量得到最大限度的合理配置，發(fā)揮其最高效率，讓效率較高的鍋爐充分承擔(dān)負(fù)荷任務(wù)，通過這種措施的優(yōu)化，來達(dá)到節(jié)能的目的。其次，在啟動時盡量減少排汽量，從而有效提升其利用率，從水資源的角度最大限度地保證利用率得到最大提升證。

（5）通過對蒸汽冷凝水的回收展開有效利用。一是開式回收，其操作較為簡便，成本較低，但對于能量的獲取率較低。二是閉式回收，因為設(shè)備是密封的，所以在壓力固定的條件下，能夠有效保證水質(zhì)，完成較高效率的節(jié)能，普及容易，并且其運(yùn)用的噴射技術(shù)能夠有效解決高溫冷凝水對泵的氣蝕，從而最大限度地達(dá)到回收和再利用冷凝水的目的。

4 小結(jié)

在當(dāng)前節(jié)能環(huán)保和力推可持續(xù)發(fā)展的大形勢下，火力發(fā)電廠必須與時俱進(jìn)，將生產(chǎn)狀況與國家的大政方針保持一致。在火力發(fā)電廠推動燃煤節(jié)能，不僅符合國家的發(fā)展政策，而且從企業(yè)自身生存來看，節(jié)能減排也是保證其健康穩(wěn)定發(fā)展的必由之路和大勢所趨。所以，必須建立人與自然和諧發(fā)展，國家與企業(yè)利益相關(guān)的意識，才能夠深入理解節(jié)能減排的重大意義，才能夠?qū)⒐?jié)能減排這一可持續(xù)發(fā)展理念有效落實(shí)，從而促進(jìn)我國火力發(fā)電事業(yè)的健康發(fā)展，也能幫助火力發(fā)電的工作環(huán)境得到有效的改善。

[1]楊懷忠.燃煤電廠鍋爐、汽輪機(jī)以及輔機(jī)部分的節(jié)能技術(shù)分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2013（32）：81-83.

[2]吳成新.電廠鍋爐節(jié)能現(xiàn)狀及節(jié)能技術(shù)發(fā)展探討[J].能源與節(jié)能，2013（11）：101-103.