淺談火力發(fā)電廠節(jié)能降耗的對策與措施

傅強(qiáng)

摘要：現(xiàn)階段火力發(fā)電依然是主要的發(fā)電模式，然而化石燃料是非可再生資源，所以節(jié)能降耗成為了行業(yè)研究的重點(diǎn)。本文首先分析了火力發(fā)電廠能耗的主要原因，包括主要設(shè)備、燃料和運(yùn)行控制三個(gè)方面;然后討論了節(jié)能降耗的主要對策，包括技術(shù)革新、燃料選擇、主要設(shè)備節(jié)能和運(yùn)行控制等等，力求從發(fā)電全過程的各個(gè)環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電;節(jié)能;降耗

一、當(dāng)前火力發(fā)電廠能耗的主要問題

1.鍋爐、汽輪機(jī)設(shè)備質(zhì)量

鍋爐、汽輪機(jī)設(shè)備的發(fā)展與火力發(fā)電同步進(jìn)行，鍋爐、汽輪機(jī)設(shè)備的不斷革新促進(jìn)了火力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展，包括發(fā)電的規(guī)模和產(chǎn)量。隨著社會生產(chǎn)生活對電力供應(yīng)的需求升高，火力發(fā)電鍋爐、汽輪機(jī)設(shè)備的質(zhì)量有暴露出了新的問題。部分企業(yè)為了自身的經(jīng)濟(jì)效益，選擇了性價(jià)比高的鍋爐、汽輪機(jī)，盡管降低了設(shè)備成本，但是生產(chǎn)過程中的能耗卻大幅度增加了。因?yàn)槭褂觅|(zhì)量較低和工作水平較差的鍋爐設(shè)備必然在很大程度上影響了煤炭的燃燒效率，最終使得鍋爐、汽輪機(jī)的運(yùn)行環(huán)節(jié)中也存在較大的缺陷和不足。此外，在工作中使用質(zhì)量較差的鍋爐、汽輪機(jī)設(shè)備必然還將增加故障的出現(xiàn)概率，在歷經(jīng)一段時(shí)間的使用后，鍋爐、汽輪機(jī)設(shè)備也很容易出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定，事故頻繁的情況。

2.燃料

由于火力發(fā)電廠在實(shí)際工作中采用的燃料大多為煤炭，而原煤在燃燒后所產(chǎn)生的物質(zhì)也會對環(huán)境和空氣造成十分嚴(yán)重的污染，所以，國家對火電廠的排放要求越來越高，導(dǎo)致火電廠環(huán)保成本不斷增大。此外，如果煤炭自身的質(zhì)量存在問題，那么在燃燒環(huán)節(jié)中不僅會對煤炭的燃燒效率造成影響，增加火力發(fā)電廠廠用電率，甚至可能由于燃燒的煤種不匹配，導(dǎo)致制粉系統(tǒng)爆炸，燃燒器燒毀等事故。

3.運(yùn)行控制

當(dāng)前火力發(fā)電廠的鍋爐、汽輪機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)中出現(xiàn)的控制問題也是當(dāng)前能耗造成影響的一項(xiàng)關(guān)鍵原因，因?yàn)殄仩t、汽輪機(jī)在實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié)中通常都會根據(jù)相應(yīng)的指標(biāo)或是計(jì)劃進(jìn)行工作，但是由于一些設(shè)備檢測儀器自身缺陷比較明顯，所以在鍋爐的運(yùn)行環(huán)節(jié)中對于很多問題并不能正確掌握。此外，由于當(dāng)前火力發(fā)電廠中的一些規(guī)章制度仍然存在明顯的不合理問題，并且很多工作人員并不具備相應(yīng)的工作經(jīng)驗(yàn)和工作責(zé)任心，致使鍋爐自身的運(yùn)行狀態(tài)也很難得到維持，也出現(xiàn)了十分嚴(yán)重的能源浪費(fèi)問題。

二、火力發(fā)電廠節(jié)能降耗的對策與措施

1.技術(shù)革新

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(jiān)持與時(shí)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、汽輪機(jī)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(jiān)定不移地以節(jié)能降耗為主要目的;同時(shí)，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。

2.燃料選擇

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(yàn)性調(diào)整，消除燃燒過程中的缺陷，此外，要及時(shí)清除鍋爐中的爐渣，充分發(fā)揮燃燒效率;從而達(dá)到提升燃燒效率的目的。

對于啟動時(shí)間的燃油可以考慮：盡量使用爐底加熱系統(tǒng)減少啟動期間燃油用量;盡早投運(yùn)煤粉燃燒，減少啟動用油;對油槍進(jìn)行改造使用微油技術(shù)或等離子點(diǎn)火技術(shù)減少啟動用油。對于低負(fù)荷時(shí)使用燃用油助燃，可以采用汽機(jī)旁路的方式，從而保證鍋爐最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷，從而達(dá)到節(jié)約燃油的目的。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)行參數(shù)的最佳值運(yùn)行

火電廠中鍋爐的主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、主蒸汽壓力參數(shù)、再熱器減溫水量的使用對整個(gè)火電廠效率影響很大，可以通過舉辦運(yùn)行指標(biāo)競賽等方式，使工人將主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、主蒸汽壓力參數(shù)在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的區(qū)間內(nèi)，保證火電廠整體效率最高。

4.鍋爐節(jié)能

第一，鍋爐設(shè)計(jì)方面選擇節(jié)能設(shè)備，如引、送風(fēng)機(jī)加變頻或采取動葉調(diào)整，磨煤機(jī)選型要與設(shè)計(jì)煤種符合，可以減少設(shè)備的用電量，達(dá)到降低廠用電率，整體提高火電廠的效率。

第二，降低鍋爐運(yùn)行時(shí)的能損。具體工作可以從以下幾個(gè)方面著手。

一是改善空氣預(yù)熱器的性能，力求做到漏風(fēng)率小，從而降低風(fēng)煙系統(tǒng)自身的能耗，提高送風(fēng)、一次風(fēng)溫度，提升鍋爐內(nèi)燃燒的效率。

二是要對制粉系統(tǒng)性能進(jìn)行提升，煤粉粒度越小，比表面積越大，與空氣接觸越充分，燃燒越完全，直觀表現(xiàn)為燃燒之后沒有濃重的黑煙，本質(zhì)上是煤資源得到充分利用，節(jié)約了能源，但是也應(yīng)注意到在同一制粉系統(tǒng)的情況下，煤粉粒度約小，鍋爐的制粉電耗也將上升，故應(yīng)從燃燒效率和制粉電耗中找到平衡點(diǎn)。

三是要控制好鍋爐的溫度，爐溫達(dá)到預(yù)定參數(shù)即可，并非越高越好，高溫會對爐內(nèi)部分設(shè)備造成威脅，同時(shí)也會浪費(fèi)熱量，本質(zhì)上是增加了不必要的能耗。四是合理安排鍋爐受熱面吹灰，保證鍋爐內(nèi)良好的熱傳導(dǎo)性能，直觀表現(xiàn)為爐內(nèi)清潔，沒有厚重的污垢影響熱傳導(dǎo)，其本質(zhì)是避免了污垢吸收的熱量，實(shí)現(xiàn)了降低能耗。合理安排鍋爐受熱面吹灰還可以減小風(fēng)煙系統(tǒng)的運(yùn)行阻力，降低鍋爐廠用電率。

第三，通過摻燒的方法來提高鍋爐內(nèi)燃煤的質(zhì)量。摻燒可以通過改變和調(diào)節(jié)煤配來達(dá)到燃燒的預(yù)期目標(biāo)，避免了大量燃煤來達(dá)到要求，這就縮短了鍋爐的工作時(shí)長，從而降低了對鍋爐設(shè)備性能和壽命的損耗。

5.汽輪機(jī)節(jié)能

第一、高參數(shù)機(jī)組的采用，隨著生產(chǎn)技術(shù)的提升，國內(nèi)火電廠機(jī)組的參數(shù)由亞臨界向超臨界，超超臨界轉(zhuǎn)變，主要原因是，減少了汽輪機(jī)冷端損失的占比。最近國家新核準(zhǔn)的煤電純凝機(jī)組基本均為超臨界及以上。

第二、抽汽供熱

由于汽輪機(jī)冷端的原因，如對汽輪機(jī)抽汽進(jìn)行利用，將會提高電廠的整體效率。熱電聯(lián)產(chǎn)對外供蒸汽，蒸汽可以直接提供用戶使用或采用溴化鋰空調(diào)對外供冷。

第三、設(shè)備運(yùn)行的優(yōu)化

首先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，汽動給水泵消耗能源品位較低，可以大力推廣。其次，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。

可以通過舉辦運(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，可以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。

第四、設(shè)備的采用新技術(shù)節(jié)能

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)。

綜上所述，火力發(fā)電節(jié)能降耗要貫穿于各個(gè)環(huán)節(jié)，當(dāng)前最有效的方式是通過選擇適宜的燃料進(jìn)行節(jié)能，通過運(yùn)行的管理達(dá)到工人操作水平提升達(dá)到降耗，但是從長遠(yuǎn)來看，技術(shù)革新和鍋爐、汽輪機(jī)設(shè)備節(jié)能是研究的關(guān)鍵。因此，火力發(fā)電行業(yè)要基于自己的研究，與鍋爐、汽輪機(jī)設(shè)備等專業(yè)進(jìn)行深度交流與合作，從而提升技術(shù)水平和鍋爐、汽輪機(jī)性能，最終將大幅度的節(jié)能降耗落實(shí)到火力發(fā)電生產(chǎn)上。

參考文獻(xiàn)

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