火力發(fā)電鍋爐節(jié)能降耗對(duì)策與措施研究

王 灝

（內(nèi)蒙古岱海發(fā)電有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古烏蘭察布 013700）

0 引言

我國(guó)人口基數(shù)相對(duì)較大，能源的人均占有量低，因此節(jié)能降耗成為我國(guó)長(zhǎng)期發(fā)展所亟需解決的重要問題。另外，節(jié)能降耗不僅可以有效調(diào)節(jié)能源的供需矛盾，也有助于環(huán)境保護(hù)。當(dāng)前，我國(guó)基本的發(fā)電措施是采取火力發(fā)電，因此探究如何降低火力發(fā)電廠的鍋爐能源消耗問題，具有重要而深遠(yuǎn)的意義。

1 鍋爐節(jié)能降耗的重要意義

鍋爐是火力電廠運(yùn)行中不可或缺的一個(gè)重要部分，要減少電廠實(shí)際運(yùn)行中的能源消耗，就必須要對(duì)鍋爐的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)[1]。同時(shí)，隨著電能消費(fèi)整體不斷擴(kuò)大，電能領(lǐng)域在供需方面逐漸表現(xiàn)出失衡的跡象和趨勢(shì)。如果依然對(duì)節(jié)能降耗問題沒有給予足夠的認(rèn)識(shí)和關(guān)注，后果將十分嚴(yán)重。由此可見，必須在堅(jiān)持節(jié)能降耗的前提下，對(duì)電廠的鍋爐設(shè)備及運(yùn)行模式進(jìn)行調(diào)節(jié)和改善。

眾所周知，火力發(fā)電廠的鍋爐運(yùn)行參數(shù)較高，其容量也相對(duì)較大，在實(shí)際工作中對(duì)能源的消耗巨大。因此，想要從根本上提升火力發(fā)電廠的生產(chǎn)實(shí)效，就必須要降低鍋爐的能源消耗總量，使其符合相關(guān)的節(jié)能指標(biāo)。

當(dāng)前大多數(shù)發(fā)電廠的動(dòng)力設(shè)備仍然處于主導(dǎo)性的位置，這也是電廠鍋爐進(jìn)行改造的主要阻礙之一。為了做好電廠的節(jié)能降耗工作，有關(guān)人員需要以電廠的鍋爐改造為著手點(diǎn)，進(jìn)一步提升正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)力設(shè)備的工作效率。此外，優(yōu)化各項(xiàng)參數(shù)有利于降低鍋爐實(shí)際運(yùn)行中的能源消耗。因此，在設(shè)計(jì)鍋爐參數(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分參考并結(jié)合鍋爐的實(shí)際運(yùn)行情況，并且按照節(jié)能指標(biāo)對(duì)鍋爐的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

2 鍋爐節(jié)能降耗的對(duì)策及措施

2.1 鍋爐燃燒負(fù)荷大及燃煤質(zhì)量低的對(duì)策及措施

在火力發(fā)電廠的鍋爐運(yùn)行環(huán)節(jié)之中，燃燒所產(chǎn)生的負(fù)荷十分巨大，這也使得鍋爐的負(fù)荷率進(jìn)一步被降低，無法達(dá)到其最佳狀態(tài)，進(jìn)而形成相關(guān)的資源浪費(fèi)。鍋爐在燃燒方面的負(fù)荷過大，表示在燃燒過程中存在著大量的資源消耗和浪費(fèi)，然而卻并沒有產(chǎn)生與大量能源相等同的負(fù)荷量[2]。燃燒負(fù)荷所造成的浪費(fèi)，多數(shù)情況下是以煙氣或熱量散失等形式發(fā)生的，這也是目前電廠節(jié)能降耗的一個(gè)重大的缺陷，因此，必須要對(duì)當(dāng)前的鍋爐設(shè)備進(jìn)行負(fù)荷改進(jìn)。由于在鍋爐運(yùn)行方面我國(guó)大多數(shù)電廠都存在著燃燒效率過低的問題，因此必須盡快進(jìn)行有效的改進(jìn)和調(diào)整。此外，燃煤質(zhì)量低也是當(dāng)前鍋爐節(jié)能降耗工作所面臨的一大難題，燃煤是電廠鍋爐實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的核心能源，同時(shí)也是消耗量最大的能源，如果作為重要能源的燃煤質(zhì)量偏低，就會(huì)造成巨大的能源損耗，可以說燃煤質(zhì)量與電廠鍋爐的節(jié)能降耗息息相關(guān)。在一些火力發(fā)電廠，往往存在使用混合煤的現(xiàn)象，這可以在一定程度上降低購(gòu)置成本，但是在實(shí)際燃燒過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)燃燒不充分的現(xiàn)象，不僅僅浪費(fèi)能源，還會(huì)給鍋爐部件帶來相應(yīng)損壞。此外，燃煤質(zhì)量過差鍋爐的運(yùn)行效率也會(huì)相應(yīng)下降，不利于鍋爐的節(jié)能降耗。

為了解決鍋爐燃燒負(fù)荷大以及燃煤質(zhì)量低所帶來的能源消耗問題，首先，要對(duì)燃煤的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。在電廠的實(shí)際運(yùn)行中，粉煤鍋爐和循環(huán)流化床鍋爐都是煤炭資源需求量巨大的設(shè)備，為此，必須盡可能確保為其提供的煤炭質(zhì)量，以有效提升煤炭燃燒時(shí)的效率，從而確保煤炭在進(jìn)入鍋爐時(shí)擁有一個(gè)適宜的原料粒徑。此外，要盡量使其數(shù)值能夠低于設(shè)計(jì)的數(shù)值，這將進(jìn)一步提升鍋爐的供熱效率。

其次，要完善鍋爐的配置。為了提升鍋爐的運(yùn)行水平，應(yīng)對(duì)電廠的鍋爐進(jìn)行合理規(guī)劃。在鍋爐配置方面，節(jié)能降耗需要遵循確保總效率最高的原則，要合理設(shè)計(jì)鍋爐運(yùn)行中的供汽量，以保證在運(yùn)行中負(fù)荷首先由級(jí)別高的鍋爐機(jī)組進(jìn)行承擔(dān)，然后再分配至其他級(jí)別的鍋爐機(jī)組，從而確保鍋爐能夠在該工作狀態(tài)下達(dá)到最高效率[3]。要盡可能采用自然循環(huán)以及平衡通風(fēng)的設(shè)計(jì)理念，要注重鍋爐配置的經(jīng)濟(jì)性，并且要注重安全的把控，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)電廠的節(jié)能降耗。

另外還要對(duì)疏水器的配置進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)，確保蒸汽能源的充分應(yīng)用，也有助于提升熱量的回收效率。其中擴(kuò)散器是關(guān)鍵的一部分，與蒸汽能源的回收效益有著密不可分的關(guān)系，因此在進(jìn)行配置時(shí)一定要注意合理性和嚴(yán)謹(jǐn)性。疏水器中的蒸餾水也要實(shí)現(xiàn)回收，使其重新被投入到輔助鍋爐的給水。

最后，可以采用變頻調(diào)速的技術(shù)。水泵和風(fēng)機(jī)是發(fā)電廠經(jīng)常使用的設(shè)備，通常是定速運(yùn)轉(zhuǎn)的，往往無法靈活、有效地應(yīng)對(duì)機(jī)組出現(xiàn)的負(fù)荷變化。為了提升電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速率，使鍋爐處于最佳的工作狀態(tài)，當(dāng)機(jī)組的負(fù)荷出現(xiàn)變化時(shí)就需要調(diào)整和改變風(fēng)機(jī)的出口、入口擋板或是調(diào)整水泵的出口閥門，這會(huì)大大降低水泵和風(fēng)機(jī)的工作效率。采用變頻調(diào)速的技術(shù)則可以自動(dòng)對(duì)水泵和風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，節(jié)省人力，使設(shè)備能夠適應(yīng)機(jī)組的負(fù)荷變化，進(jìn)而促進(jìn)電廠鍋爐的節(jié)能降耗。

2.2 鍋爐熄火次數(shù)多的對(duì)策及措施

在火力發(fā)電廠鍋爐的運(yùn)行過程中，如果出現(xiàn)熄火次數(shù)過多的問題，可能的原因有煤質(zhì)、制粉系統(tǒng)以及爐膛溫度適宜程度等，但是也不能排除滅火保護(hù)誤動(dòng)作。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，一旦出現(xiàn)鍋爐滅火的狀況往往會(huì)給電廠帶來諸多困擾以及能源消耗，因此有必要對(duì)這一問題采取相應(yīng)的解決措施。

首先，在機(jī)組開始啟動(dòng)之前應(yīng)對(duì)油槍進(jìn)行試驗(yàn)操作，防止出現(xiàn)油槍卡澀或霧化不良的狀況。在點(diǎn)火之前要盡早投入底部的加熱裝置，保證爐水處于較高的溫度，從而縮短機(jī)組的啟動(dòng)時(shí)間，降低燃油消耗。在機(jī)組開機(jī)過程中，要注意機(jī)、爐、電之間的協(xié)調(diào)操作，保證鍋爐達(dá)到?jīng)_轉(zhuǎn)參數(shù)時(shí)汽機(jī)能夠具備相應(yīng)的沖轉(zhuǎn)條件，同時(shí)避免在汽機(jī)定速后電氣仍然尚未做好并網(wǎng)準(zhǔn)備等類似的設(shè)備協(xié)調(diào)不良問題。在停機(jī)過程中合理運(yùn)用汽機(jī)的旁路系統(tǒng)對(duì)停爐工藝進(jìn)行優(yōu)化，嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定和程序進(jìn)行設(shè)備的降溫、降壓，當(dāng)負(fù)荷達(dá)到120 MW 時(shí)，要逐漸打開汽機(jī)的旁路。在滑停過程中要合理利用汽機(jī)旁路的方法，實(shí)現(xiàn)在不投用助燃油的前提下降低汽機(jī)缸的溫度至380 ℃，最大限度降低機(jī)組冷卻所耗費(fèi)的時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)停爐燃油的節(jié)約，為檢修人員的檢修工作提供有利條件。

其次，正常運(yùn)行時(shí)一次風(fēng)總風(fēng)壓要保持在約3000 Pa，要盡可能地降低一次風(fēng)速，以不堵塞粉管為基本原則，將爐膛負(fù)壓維持在-20～40 Pa，爐膛出口的氧含量在3%～4%。當(dāng)負(fù)荷低于70%時(shí)，要合理分配給粉機(jī)的下粉量，并維持低一次風(fēng)率、增加煤粉濃度。并且，應(yīng)適當(dāng)增加下兩層的給粉機(jī)的轉(zhuǎn)速，保持煤粉的濃度、爐膛的溫度。

此外也可以采用配煤摻燒的方式，根據(jù)機(jī)組的負(fù)荷，將發(fā)熱量高的煤炭和發(fā)熱量低的摻在一起，將揮發(fā)份高的煤炭配合揮發(fā)份低的摻在一起，或是新煤炭和老煤炭摻在一起燃燒。這種摻燒的方法可以在很大程度上降低由于煤質(zhì)的突然改變而造成的鍋爐熄火，進(jìn)而減少助燃油的用量。

最后，在實(shí)際操作過程中，一旦出現(xiàn)熄火問題時(shí)要保證電廠的運(yùn)行人員和檢修人員能密切配合，利用低谷消缺來努力打造一個(gè)不燒油消缺的環(huán)境。同時(shí)還要加強(qiáng)對(duì)電廠人員節(jié)油技術(shù)方面的相關(guān)培訓(xùn)，不斷增強(qiáng)其專業(yè)技術(shù)能力，使其樹立節(jié)油意識(shí)。此外，還要將制定的各項(xiàng)相關(guān)措施以及獎(jiǎng)勵(lì)制度落實(shí)到位，以充分調(diào)動(dòng)電廠運(yùn)行人員的節(jié)油積極性，進(jìn)而更好地開展節(jié)油工作。

3 結(jié)論

綜上所述，節(jié)能降耗不僅可以使電廠降低生產(chǎn)成本、獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也有利于調(diào)節(jié)當(dāng)前市場(chǎng)上的能源的供需矛盾，是社會(huì)發(fā)展的必然需求。可見，對(duì)火力發(fā)電廠的節(jié)能降耗對(duì)策與措施進(jìn)行研究意義重大。