節(jié)能降耗技術(shù)在電廠鍋爐運(yùn)行中的運(yùn)用分析

郭占春

（內(nèi)蒙古大唐國(guó)際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 托克托 010206）

火力發(fā)電由于優(yōu)勢(shì)眾多，目前依然是主要的發(fā)電方式。而鍋爐是火力發(fā)電廠的重要熱力設(shè)備，通常具有較大的容量。近些年來(lái)，各大電廠紛紛將節(jié)能降耗戰(zhàn)略實(shí)施下去，電廠能耗得到了顯著降低。但受諸多因素綜合影響，還有能源利用率不高、能源消耗過(guò)大等問(wèn)題存在于電廠鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，導(dǎo)致電廠節(jié)能降耗整體目標(biāo)難以順利實(shí)現(xiàn)，阻礙到電廠生產(chǎn)效益的進(jìn)一步提升。面對(duì)這種情況，電廠需結(jié)合鍋爐運(yùn)行原理和現(xiàn)存問(wèn)題，將節(jié)能降耗技術(shù)綜合運(yùn)用過(guò)來(lái)，在保證電廠鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，最大程度上降低鍋爐運(yùn)行能耗。

一、電廠鍋爐的運(yùn)行原理與基本構(gòu)造

（一）運(yùn)行原理

電廠鍋爐主要發(fā)揮著能量轉(zhuǎn)換功能，用“熱能”來(lái)轉(zhuǎn)化燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的化學(xué)能，且鍋爐內(nèi)的水也會(huì)向水蒸氣所轉(zhuǎn)化，以便向汽輪機(jī)進(jìn)行供給。電廠鍋爐往往具有較大的容量和復(fù)雜參數(shù)，存在著較高的機(jī)械化與自動(dòng)化水平。煤等化石燃料是電廠鍋爐運(yùn)行的主要原料，一些鍋爐需提前制作煤粉，之后用于鍋爐燃燒。由此可見(jiàn)，電廠主要是轉(zhuǎn)化燃燒的熱能，利用燃燒中形成的水蒸氣對(duì)汽輪機(jī)發(fā)電進(jìn)行推動(dòng)，額外部分則向區(qū)域供熱進(jìn)行供給。

（二）基本構(gòu)造

鍋與爐是電廠鍋爐的主要構(gòu)成，鍋屬于水循環(huán)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)對(duì)燃料燃燒過(guò)程中釋放的熱能進(jìn)行吸收，且結(jié)合熱能與水，促使水蒸氣得到形成。鍋的組成設(shè)備眾多，省煤器一般設(shè)置于鍋爐軌道尾部的垂直煙道中，這樣可在鍋爐加熱中利用煙氣余熱，促使多余能源得到節(jié)約，整體運(yùn)行效率得到提高。鍋爐頂部設(shè)置汽包，水蒸氣、水分別處于汽包的上下部分。通過(guò)結(jié)合汽包、省煤器、下降管等設(shè)備，促使水循環(huán)系統(tǒng)得到形成。爐屬于燃燒裝置，通過(guò)燃燒原料，將能量釋放出來(lái)，組成部分包括爐膛、燃燒器、點(diǎn)火器等。煤粉、煤塊等燃料主要燃燒于爐膛內(nèi)，在燃燒過(guò)程中，將會(huì)有一定的熱能釋放出來(lái)。爐膛四角設(shè)置燃燒器，在壓力作用下向燃燒爐內(nèi)噴入燃料與空氣[1]。

二、節(jié)能降耗技術(shù)在電廠鍋爐運(yùn)行中的運(yùn)用策略

為應(yīng)對(duì)新的能源供需格局，節(jié)能降耗理念已經(jīng)深入人心，在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用。但目前，在電廠鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，還有嚴(yán)重的能耗問(wèn)題存在，與節(jié)能降耗理念不相符合，阻礙到電廠的高質(zhì)量發(fā)展。因此，需探索運(yùn)用多樣化的節(jié)能降耗技術(shù)，促使電廠鍋爐運(yùn)行能耗得到持續(xù)降低。

（一）處理鍋爐風(fēng)力泄露

一旦有風(fēng)力泄露現(xiàn)象出現(xiàn)于電廠鍋爐的運(yùn)行過(guò)程中，將會(huì)流失掉大量熱能，造成能源浪費(fèi)問(wèn)題。因此，為促使風(fēng)力泄露得到規(guī)避，熱能流失得到減少，運(yùn)維人員需依據(jù)制度要求，落實(shí)巡查制度，嚴(yán)格檢查與維護(hù)鍋爐。如果有風(fēng)力泄露導(dǎo)致因素存在，需向電廠主管部門(mén)進(jìn)行及時(shí)上報(bào)，管理人員結(jié)合鍋爐運(yùn)行現(xiàn)狀，將具有較強(qiáng)科學(xué)性、可行性的解決方案制定出來(lái)，充分、全面利用鍋爐燃料燃燒所釋放出的熱量，促使電廠鍋爐的運(yùn)行效率得到提高。通常情況下，可從這些方面著手：第一，吹灰處理鍋爐受熱面。通過(guò)吹灰清理工作的實(shí)施，可促使鍋爐系統(tǒng)的清潔狀態(tài)得到保證，降低受熱面故障的發(fā)生率，這樣鍋爐系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率將會(huì)得到提高。因此，工作人員需及時(shí)吹灰清理鍋爐受熱面，且將針對(duì)性的保養(yǎng)方案制定出來(lái)，明確維護(hù)的周期與頻率，促使鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性得到保證[2]。第二，減少汽水損耗。汽水損耗出現(xiàn)于鍋爐運(yùn)行當(dāng)中后，也會(huì)流失掉大量的內(nèi)部熱能。針對(duì)這種情況，技術(shù)人員需提前調(diào)節(jié)、設(shè)置鍋爐水位、氣壓等相關(guān)參數(shù)，之后方可以啟動(dòng)鍋爐。在鍋爐運(yùn)行管理中，既要對(duì)鍋爐內(nèi)部水質(zhì)進(jìn)行管控，又要科學(xué)控制鍋爐汽水分離裝置，促使鍋爐的排污能力符合相關(guān)要求。此外，在維護(hù)、保養(yǎng)鍋爐裝置的過(guò)程中，可將符合實(shí)際情況的方案制定出來(lái)，促使汽水分離效率得到提高，汽水損耗造成的能耗問(wèn)題得到減少。

（二）化升級(jí)設(shè)備設(shè)施

為促使電廠鍋爐運(yùn)行能耗得到減少，需及時(shí)改造、升級(jí)鍋爐裝置。第一，優(yōu)化改進(jìn)鍋爐的加熱壓力，既要改進(jìn)處正在使用的鍋爐，又要科學(xué)調(diào)整毗鄰區(qū)域鍋爐的加熱壓力，以便高效、充分配置有效的熱能，減少鍋爐底部受熱，促使熱能損耗得到減少。第二，針對(duì)燃燒裝置、風(fēng)粉混合設(shè)備所造成的熱能損失問(wèn)題，技術(shù)人員要積極優(yōu)化燃燒器的內(nèi)部構(gòu)成，將技術(shù)含量更高的燃燒器及風(fēng)粉混合設(shè)備應(yīng)用過(guò)來(lái)，如引射式風(fēng)粉混合設(shè)備。通過(guò)進(jìn)行必要的調(diào)整和優(yōu)化，能夠充分燃燒燃料資源，增強(qiáng)燃燒過(guò)程的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)燃料頻繁點(diǎn)火等問(wèn)題[3]。第三大力改進(jìn)鍋爐引送風(fēng)裝置，以變頻送風(fēng)取代傳統(tǒng)的單一配風(fēng)方法，避免因頻繁轉(zhuǎn)變配送方式而導(dǎo)致電能損耗問(wèn)題的出現(xiàn)。第四，要積極優(yōu)化除塵灰斗的加熱方案，用蒸汽加熱方式取代傳統(tǒng)的電力加熱方式。通過(guò)改進(jìn)和優(yōu)化加熱方式，不但能夠?qū)覊m積存問(wèn)題進(jìn)行解決，還可減少電能加熱所造成的能耗，進(jìn)而大幅度提升電廠鍋爐的運(yùn)行效益。第五，內(nèi)部機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的匹配性會(huì)對(duì)電廠鍋爐內(nèi)部機(jī)組的運(yùn)行效率產(chǎn)生直接影響，過(guò)去很多電廠所采用的運(yùn)行參數(shù)具有明顯的一致性特征，導(dǎo)致鍋爐消耗的能源量遭到增加，還會(huì)在很大程度上污染到電廠周?chē)h(huán)境。面對(duì)這種情況，工作人員需科學(xué)調(diào)整啟停設(shè)備，控制能耗問(wèn)題。如在電能應(yīng)用低谷期、高峰期內(nèi)及時(shí)進(jìn)行切換，促使應(yīng)用高峰期的電力供給需求得到滿足。

（三）應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)

在電廠鍋爐節(jié)能降耗工作中，廠用電率是電廠能源消耗最大的分支，非常重要的一項(xiàng)技術(shù)為變頻調(diào)速技術(shù)，其具有較高的自動(dòng)化水平，調(diào)速對(duì)象為電廠鍋爐內(nèi)部系統(tǒng)的資源。基于系統(tǒng)中監(jiān)控掃描軟件的支持，全面采集、分析鍋爐系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，一旦有不安全因素存在于鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，控制系統(tǒng)會(huì)將隔離切除方案實(shí)施下去，提示技術(shù)人員第一時(shí)間排除掉不安全因素，否則這些風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題將會(huì)損耗掉大量資源。在應(yīng)用變頻控制技術(shù)的過(guò)程中，工作人員需將鍋爐容量差異納入考慮范圍，對(duì)節(jié)能降耗控制方案進(jìn)行分別制定。通過(guò)應(yīng)用智能變頻設(shè)備，結(jié)合發(fā)電機(jī)的最優(yōu)電力負(fù)荷對(duì)鍋爐需輸出的熱能進(jìn)行確定，動(dòng)態(tài)、科學(xué)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度，促使鍋爐系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行改善，避免有溫度過(guò)高等問(wèn)題出現(xiàn)，這樣鍋爐運(yùn)行節(jié)能降耗效果可以得到顯著提升[4]。

（四）調(diào)整燃燒體系

為促使鍋爐內(nèi)部的熱能損失得到減少，需對(duì)能源物質(zhì)燃燒效率進(jìn)行提高，且進(jìn)一步優(yōu)化燃燒設(shè)備的綜合性能。在具體實(shí)踐中，技術(shù)人員要統(tǒng)籌考慮電廠鍋爐需求的煤炭用量、燃燒過(guò)程中需求的氧氣量等因素，正常的燃燒，火焰呈金黃色，不偏斜，不沖刷水冷壁，有良好的充滿程度。煤的灰分高時(shí)，火焰可能閃動(dòng)；煤的水分高或揮發(fā)分低時(shí)，火焰變暗，正?？蓮娜紵鲀蓚?cè)看火孔觀察爐內(nèi)燃燒狀況，燃燒器噴口處火焰應(yīng)不偏斜，火焰根部無(wú)黑煙，否則可能為外二次風(fēng)切向擋板開(kāi)度不合適或 磨煤機(jī)出口粉管內(nèi)風(fēng)粉不均勻所致，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)燃燒調(diào)整試驗(yàn)，爐膛負(fù)壓監(jiān)視調(diào)整：正常運(yùn)行中，保持爐膛負(fù)壓在-50～-100Pa，防止?fàn)t膛正壓運(yùn)行，鍋爐各部位不向外冒煙氣。在爐膛吹灰、鍋爐掉焦、鍋爐低負(fù)荷時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)爐膛負(fù)壓的監(jiān)視。機(jī)組正常運(yùn)行中，爐膛負(fù)壓控制投入自動(dòng)，設(shè)置負(fù)，再次投入前，應(yīng)確認(rèn)爐膛負(fù)壓穩(wěn)定。鍋爐運(yùn)行中，應(yīng)經(jīng)常注意鍋爐漏風(fēng)情況，所有觀火門(mén)，人孔門(mén)等均應(yīng)關(guān)閉嚴(yán)密。在增減鍋爐負(fù)荷或進(jìn)行對(duì)燃燒有影響的操作時(shí)，應(yīng)注意保持爐膛壓力穩(wěn)定。當(dāng)爐膛壓力不正常地波動(dòng)時(shí)，可能是燃燒惡化的先兆，必須加強(qiáng)監(jiān)視爐內(nèi)火焰情況，檢查原因，必要時(shí)投入等離子或油槍助燃。當(dāng)鍋爐掉焦時(shí)會(huì)引起爐膛負(fù)壓波動(dòng)，此時(shí)應(yīng)檢查引風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)正常，加強(qiáng)監(jiān)視爐膛水冷壁溫、屏過(guò)壁溫變化情況，檢查干渣機(jī)運(yùn)行正常，鍋爐制粉系統(tǒng)用一次風(fēng)分為熱一次風(fēng)、冷一次風(fēng)（調(diào)溫風(fēng)）。熱風(fēng)來(lái)自于熱器出口，冷一次風(fēng)來(lái)自于旁路，未經(jīng)過(guò)預(yù)熱器，即未參與熱交換，因此，冷風(fēng)量越大未參與熱交換的量越大，預(yù)熱器出口煙氣溫度越高，鍋爐效率越低，排煙溫度每升高10 度，鍋爐效率大約降低0.5%，煤耗增加1.7 克。在制粉系統(tǒng)安全的情況下應(yīng)盡量降低旁路一次風(fēng)量、提高磨煤機(jī)出口混合物溫度，對(duì)鍋爐內(nèi)部空氣供給能力進(jìn)行科學(xué)調(diào)整。結(jié)合電廠鍋爐的運(yùn)行要求與現(xiàn)狀，優(yōu)化鍋爐煤炭投入的配比方案，這樣鍋爐過(guò)量燃燒、不完全燃燒問(wèn)題可以得到緩解，進(jìn)而促使鍋爐熱能損失得到降低。在具體實(shí)踐中，要設(shè)置專門(mén)的管控人員，全面巡視、檢查整體燃燒流程，將暴露的不安全因素挖掘出來(lái)，及時(shí)進(jìn)行解決和優(yōu)化。完全燃燒煤炭燃料后，工作人員要將清理作業(yè)及時(shí)開(kāi)展起來(lái)，避免殘留諸多的燃料廢棄物，否則將會(huì)影響到后續(xù)的燃燒過(guò)程。同時(shí)，工作人員需定期清理鍋爐裝置內(nèi)部的排煙道，清除掉排煙系統(tǒng)表面的堆積物，促使熱能損耗得到減少。專業(yè)技術(shù)人員需依據(jù)鍋爐燃燒性能受到過(guò)剩空氣系統(tǒng)的影響狀況，將溫度傳感裝置、鼓風(fēng)調(diào)速器等應(yīng)用過(guò)來(lái)，持續(xù)改進(jìn)、優(yōu)化鍋爐內(nèi)部系統(tǒng)，專業(yè)鍋爐內(nèi)部負(fù)荷分布均勻性能夠得到增強(qiáng)[5]。且可以合理調(diào)節(jié)鍋爐內(nèi)部煤炭燃燒量與配給供風(fēng)量，避免免氧量在過(guò)大程度上制約到鍋爐內(nèi)部煤炭的燃燒，進(jìn)而達(dá)到燃料燃燒效率提高的目的。

（五）照明節(jié)能降耗技術(shù)

在電廠鍋爐設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，照明系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用，同時(shí)照明系統(tǒng)設(shè)備也會(huì)產(chǎn)生較大的能耗問(wèn)題。因此，要通過(guò)照明降耗技術(shù)的應(yīng)用，科學(xué)改造照明設(shè)備，促使照明系統(tǒng)的節(jié)能降耗目的得到實(shí)現(xiàn)。在具體實(shí)踐中，一方面要對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行科學(xué)選擇。不同類(lèi)型的照明設(shè)備具有差異化的能耗情況，工作人員在照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，盡量將節(jié)能型的照明設(shè)備應(yīng)用過(guò)來(lái)。另一方面，要對(duì)照明設(shè)備的布置方案進(jìn)行優(yōu)化，促使照明設(shè)備整體數(shù)量得到減少。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鍋爐運(yùn)行能耗在電廠整體能耗中占據(jù)較高的比例，因此，電廠在推行節(jié)能降耗方案時(shí)，要充分重視鍋爐能耗的控制。在具體實(shí)踐中，工作人員需從多個(gè)角度著手，全面查找鍋爐能耗的影響因素，制定針對(duì)性的優(yōu)化方案。同時(shí)，要經(jīng)常性總結(jié)節(jié)能降耗方案的運(yùn)行效果，注意排查其中的不足，進(jìn)而對(duì)節(jié)能降耗方案進(jìn)行調(diào)整和完善，最大程度上提升電廠鍋爐節(jié)能降耗的實(shí)施成效。