火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行控制的節(jié)能措施

孫新建

（國能寧東第一發(fā)電有限公司，寧夏回族自治區(qū) 銀川 750408）

我國能源較為豐富，但是人均不足，尤其是這些年來，社會(huì)在持續(xù)的進(jìn)步和發(fā)展，導(dǎo)致能源短缺的問題變得愈加突出。從目前我國社會(huì)能源供給體系來看，發(fā)電消耗了大量的能源。因此，如何對火力發(fā)電廠鍋爐房進(jìn)行節(jié)能改造，是當(dāng)下需要著重關(guān)注的內(nèi)容，同時(shí)也是我國實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗與綠色生產(chǎn)的重要方向。因此，文章就如何對火力發(fā)電廠鍋爐房實(shí)現(xiàn)節(jié)能進(jìn)行了相應(yīng)的研究，提出了幾點(diǎn)節(jié)能措施，以供參考。

1 火力發(fā)電廠鍋爐的工作原理

火力發(fā)電廠鍋爐的主要功能就是供應(yīng)熱源，一般來說，火力發(fā)電廠鍋爐的整個(gè)發(fā)電流程都需要有如下三個(gè)過程構(gòu)成：首先，把可燃原料運(yùn)送到火力發(fā)電廠鍋爐里面，當(dāng)可燃原料被運(yùn)送到火力發(fā)電廠鍋爐里面以后，這種原料就會(huì)在鍋爐的里面進(jìn)行激烈的燃燒，這是一種放熱的過程，會(huì)產(chǎn)生巨大的熱能。第二步，在對燃燒原材料進(jìn)行焚燒以后，所形成的各種焚燒產(chǎn)物會(huì)形成高溫?zé)煔?，而這種高溫?zé)煔庵邪司薮蟮臒崃?，?huì)沿著整個(gè)鍋爐設(shè)備不斷傳播，當(dāng)經(jīng)過整個(gè)鍋爐的不同部分的時(shí)候，熱力也就隨之傳播到了這些部分內(nèi)，這整個(gè)過程就是發(fā)電過程。第三步，由于高溫?zé)煔庵饕訜岬牟糠譃樗魵?，這些水蒸氣會(huì)進(jìn)入到火力發(fā)電廠鍋爐的外部發(fā)電設(shè)備，將其中所含有的熱量傳輸給火力發(fā)電廠鍋爐外部的保暖設(shè)備，至此，這就是火力發(fā)電廠鍋爐發(fā)電運(yùn)行的整個(gè)過程。

2 火力發(fā)電廠鍋爐房能耗高的原因分析

2.1 火力發(fā)電廠鍋爐選擇不當(dāng)

從發(fā)電的熱效率來看，火力發(fā)電廠鍋爐的型號(hào)是最重要的影響因素。很多的城市在最初建立發(fā)電系統(tǒng)的時(shí)候，由于沒有對發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)期的規(guī)劃，相關(guān)的調(diào)查數(shù)據(jù)收集也不夠充分，這就導(dǎo)致了選用的火力發(fā)電廠鍋爐的型號(hào)不正確，無法適應(yīng)實(shí)際的情況。城市在不斷變化，發(fā)電系統(tǒng)卻無法滿足城市不斷提出的新需求，在實(shí)際發(fā)電過程中，鍋爐的熱效率無法滿足相關(guān)要求，出現(xiàn)了大量的能源浪費(fèi)的情況。而鍋爐運(yùn)行的熱效率是判定鍋爐能耗的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，從熱效率中可以反映出鍋爐的設(shè)備完整程度與節(jié)能管理水平；現(xiàn)階段大部分的鍋爐燃燒使用的是煤炭，雖然有一部分的鍋爐是使用天然氣，但燃燒煤炭還是占據(jù)了絕大部分。煤炭在進(jìn)入鍋爐進(jìn)行燃燒的過程中，會(huì)因?yàn)楹芏嗟囊蛩貙?dǎo)致燃燒不充分，因此熱效率就會(huì)降低，而燃燒放出的熱量也不會(huì)全部有效的利用與生產(chǎn)蒸汽或熱水，所以必定會(huì)有一部分的熱量是損失掉的。為了保證鍋爐的熱效率，就需要在鍋爐正常穩(wěn)定工作的狀態(tài)下，建立鍋爐的熱平衡。

2.2 鍋爐的運(yùn)輸和安裝問題

導(dǎo)致火力發(fā)電廠鍋爐的能耗過高問題的另一個(gè)原因就是火力發(fā)電廠鍋爐在安裝的時(shí)候出現(xiàn)了安裝問題，這就使得火力發(fā)電廠鍋爐的熱效率無法達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。目前針對于火力發(fā)電廠鍋爐的安裝有著三個(gè)方法，分別是快裝、組裝以及散裝，這幾種安裝方式都有其各自的優(yōu)點(diǎn)，不過同時(shí)也存在一定的缺點(diǎn)?？煅b和組裝這兩種安裝方式就是將整個(gè)火力發(fā)電廠鍋爐進(jìn)行拆分后運(yùn)出工廠，這種方式會(huì)對鍋爐的整體性和密封性產(chǎn)生一定的影響，同時(shí)在運(yùn)輸?shù)倪^程中，鍋爐還可能會(huì)受到一定的破壞，如爐墻損壞等等。這些損壞情況如果不通過仔細(xì)地檢查一般很難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鍋爐安裝完畢投入使用之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)一系列的問題，如漏風(fēng)、煙氣短路等等，使得火力發(fā)電廠鍋爐無法達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，不能進(jìn)行正常運(yùn)行，因而也就使得鍋爐的燃效效率得不到保障，產(chǎn)生大量的燃燒原材料浪費(fèi)。在對鍋爐進(jìn)行運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候，可能會(huì)由于運(yùn)輸條件以及安裝場地的空間的限制，使得鍋爐在組裝的時(shí)候出現(xiàn)實(shí)際組裝設(shè)計(jì)不合理的情況，可能會(huì)導(dǎo)致鍋爐的內(nèi)空設(shè)計(jì)不合理，當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，鍋爐的燃燒效率也會(huì)相應(yīng)地降低。

2.3 運(yùn)行管理過程存在問題

對目前火力發(fā)電廠鍋爐的管理現(xiàn)狀進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在運(yùn)行管理過程中，存在很多的問題。從管理層面來看，管理人員的管理水平不足、經(jīng)驗(yàn)不夠豐富是一個(gè)常見的問題，導(dǎo)致這個(gè)問題出現(xiàn)的根本原因就在于管理人員自身的專業(yè)素質(zhì)不夠過硬。由于管理水平不夠高，管理人員在對鍋爐進(jìn)行管理的時(shí)候，對火力發(fā)電廠鍋爐沒有全面的了解，所以無法對鍋爐的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，這也就使得鍋爐不能夠按照預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)來進(jìn)行工作，鍋爐運(yùn)行狀況差也就成為另一個(gè)較為常見的問題。從運(yùn)行層面來看，操作人員在操作鍋爐的時(shí)候只是完成了機(jī)械的運(yùn)行工作，對于鍋爐的實(shí)際工作情況不能做出有效的判斷，當(dāng)鍋爐出現(xiàn)問題和故障之后，操作人員無法進(jìn)行有效維護(hù)，導(dǎo)致鍋爐持續(xù)帶著故障運(yùn)行，鍋爐的運(yùn)行效率也會(huì)隨之降低，還會(huì)產(chǎn)生大量的能耗。

2.4 耗電量高

火力發(fā)電廠鍋爐系統(tǒng)在工作過程中，同時(shí)也會(huì)耗費(fèi)大量的電力。而火力發(fā)電廠鍋爐系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)和泵則是主要能耗最高的設(shè)備，占了全部火力發(fā)電廠鍋爐系統(tǒng)能耗的八成左右。另外，由于鍋爐機(jī)房布置或者設(shè)施的容積過大也造成了火力發(fā)電廠鍋爐耗費(fèi)巨大的電力，一般來說，造成火力發(fā)電廠鍋爐出現(xiàn)能耗超高的主要因素有如下兩種：其一是由于鍋爐設(shè)施的質(zhì)量出現(xiàn)問題、能耗參差不齊，尤其針對于鍋爐的供電設(shè)施而言，一旦設(shè)施的技術(shù)特性無法滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，造成鍋爐的能耗提高。而火力發(fā)電廠鍋爐在正常工作的過程中，除了一些主要的機(jī)械設(shè)備之外，還安裝有很多的輔機(jī)設(shè)備，這些輔機(jī)設(shè)備的型號(hào)如果不適配的話，也會(huì)導(dǎo)致大量的電能消耗。

3 火力發(fā)電廠鍋爐房節(jié)能優(yōu)化措施

3.1 提高鍋爐的運(yùn)行效率

目前我國的發(fā)電系統(tǒng)采用的鍋爐形式大都為火力發(fā)電廠鍋爐，鍋爐運(yùn)行會(huì)燃燒大量的煤炭。在很多的發(fā)電公司中，火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行效率低是一個(gè)非常普遍的問題，這造成了大量的能源浪費(fèi)，因此，有必要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣硖岣呋鹆Πl(fā)電廠鍋爐的運(yùn)行效率。

（1）降低鍋爐的漏風(fēng)率?；鹆Πl(fā)電廠鍋爐的運(yùn)行的時(shí)候，如果出現(xiàn)風(fēng)道泄漏的情況，就會(huì)造成很嚴(yán)重的能量流失，所以，對鍋爐的日常維護(hù)和清理工作就變得尤為重要，發(fā)電企業(yè)要將這項(xiàng)工作重視起來，加強(qiáng)對火力發(fā)電廠鍋爐的清理和維護(hù)力度，并且盡可能地將檢修的周期縮短，這樣才能在風(fēng)機(jī)出現(xiàn)問題的時(shí)候，檢修人員可以短時(shí)間內(nèi)迅速發(fā)現(xiàn)問題，并做出反應(yīng)，找到風(fēng)機(jī)泄漏的位置，并對泄漏的原因進(jìn)行仔細(xì)分析，做出正確的解決方案，這樣可以維護(hù)風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行，保障鍋爐內(nèi)部正常燃燒所需要的含氧量。鍋爐在長時(shí)間的工作中，受熱面容易積灰，會(huì)導(dǎo)致傳熱效率降低，增加燃燒消耗量，所以需要及時(shí)地對受熱面進(jìn)行清理，這樣才能避免傳熱效率降低的問題，減少熱量損耗。

（2）調(diào)整鍋爐燃料數(shù)量。由于火力發(fā)電廠鍋爐在運(yùn)行過程中直接受到許多環(huán)境因素的干擾，火力發(fā)電廠鍋爐正常運(yùn)行的效率也受到一定因素的影響。需要及時(shí)保證其安全穩(wěn)定的運(yùn)行，這樣才能真正地為發(fā)電行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益，做好鍋爐維修的各個(gè)方面工作。首先，針對一次鍋爐原料燃燒不穩(wěn)定的一些問題，要及時(shí)制定可行的解決方案，即及時(shí)調(diào)整一次鍋爐燃料的燃燒量，因?yàn)橐淮五仩t燃料的燃燒量直接關(guān)系到一次鍋爐原料燃燒的實(shí)際運(yùn)行和管理效率。同時(shí)，妥善調(diào)整鍋爐的實(shí)際使用的原材料并積極根據(jù)實(shí)際鍋爐機(jī)組負(fù)荷的變化，確?？梢杂行紵?；而在燃料的選擇與燃燒方式上，可以最大程度起到節(jié)能降耗的效果。這不僅是為了鍋爐節(jié)能環(huán)保的目的，也是為了有效減少鍋爐燃料的損耗。這對發(fā)電企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和進(jìn)步有很大的幫助。其次，應(yīng)優(yōu)化制定一套相應(yīng)的鍋爐燃料供風(fēng)優(yōu)化控制管理系統(tǒng)。對于控制系統(tǒng)中存在的一些問題，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的措施加以解決。即根據(jù)一次煤送風(fēng)量的變化，適當(dāng)調(diào)整一次鍋爐燃燒燃料的實(shí)際消耗量。

（3）節(jié)能燃燒理念。通過對火力發(fā)電廠鍋爐房運(yùn)行的現(xiàn)狀進(jìn)行分析可以看出，鍋爐在運(yùn)行過程中，會(huì)出現(xiàn)熱量損失，因此，要提高熱能的利用率，就需提高節(jié)能燃燒的理念，主要從以下兩方面來思考：

①相關(guān)工作人員要在節(jié)能理念的支持下，對火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行需要的燃料和氧氣量等做出專業(yè)的分析，合理的設(shè)置燃料量和鍋爐內(nèi)空氣的含氧量。根據(jù)實(shí)際的燃燒情況，進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，盡可能減少燃料燃燒不充分或是燃料燃燒時(shí)間過長導(dǎo)致的熱量損失。發(fā)電企業(yè)要定期對工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，加強(qiáng)工作人員的意識(shí)，要在日常工作中，對煤種參數(shù)進(jìn)行關(guān)注，及時(shí)找出出現(xiàn)熱量損失的原因，并且可以做到及時(shí)記錄，積極探究解決方案。

②目前，信息技術(shù)在各行業(yè)的運(yùn)用都比較廣泛，在發(fā)電企業(yè)中，信息技術(shù)同樣可以起著重要的作用。發(fā)電企業(yè)要強(qiáng)化軟件系統(tǒng)在火力發(fā)電廠鍋爐房工作中的使用，可以將監(jiān)控技術(shù)運(yùn)用起來，將鍋爐運(yùn)行過程進(jìn)行監(jiān)控，并且實(shí)現(xiàn)軟件監(jiān)控調(diào)節(jié)，將熱能管理工作變得更加規(guī)范，提高調(diào)整控制的實(shí)時(shí)性。發(fā)電企業(yè)還可以利用信息技術(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提高數(shù)據(jù)優(yōu)化的高效性。

3.2 做好水的管理工作

（1）降低系統(tǒng)失水。在火力發(fā)電廠鍋爐系統(tǒng)中的熱媒水就是經(jīng)過處理后加熱的水，這種水的生產(chǎn)成本很高，如果鍋爐房管網(wǎng)出現(xiàn)了失水的問題，就會(huì)導(dǎo)致火力發(fā)電廠鍋爐系統(tǒng)中出現(xiàn)大量的水體流失，造成大量的資源浪費(fèi)。因此，在火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行過程中，采取適當(dāng)?shù)氖侄蝸矸婪断到y(tǒng)失水是非常有必要的?？梢栽谟脩舻淖罡咛幇惭b自動(dòng)排氣閥，這樣可以通過手動(dòng)排氣的方式來防止系統(tǒng)失水。此外，還需要加強(qiáng)對于管網(wǎng)的管理，在檢查過程中，如果發(fā)現(xiàn)有管線出現(xiàn)腐蝕問題，一定要立即更換新的管線。

（2）降低熱網(wǎng)熱損失。暖通發(fā)電系統(tǒng)是通過管網(wǎng)來將熱能傳遞給各家各戶的，如果熱網(wǎng)出現(xiàn)保溫差、熱網(wǎng)及其附件長期浸泡在地下水里的情況，熱能損失將更加嚴(yán)重，熱能供給到用戶處的時(shí)候，已經(jīng)無法達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)了。如果說對此類問題不及時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，但又想要提高火力發(fā)電廠鍋爐的出水溫度，使得用戶室內(nèi)溫度達(dá)標(biāo)，那么就只能通過增加原材料燃燒來實(shí)現(xiàn)，會(huì)造成大量的煤炭消耗，所以，一定要做好熱網(wǎng)的保溫工作，由此來降低熱網(wǎng)的熱損失。

4 加強(qiáng)火力發(fā)電廠鍋爐房的節(jié)電措施

（1）使用自力式平衡閥。自力式平衡閥的基本工作機(jī)理，是通過改變閥心和閥座之間的開度，實(shí)現(xiàn)調(diào)整流體流量的目的，而如果開度調(diào)節(jié)一定，流速也就受到了相應(yīng)的調(diào)節(jié)。目前，由于發(fā)電用戶水力失衡的問題比較嚴(yán)重，接近換熱站和鍋爐室的用戶室內(nèi)氣溫往往太高，而遠(yuǎn)離換熱站和鍋爐室的用戶室內(nèi)氣溫反而無法滿足相應(yīng)的發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)。為此，可在離換熱站和鍋爐室距離較近的用戶的供水管道上設(shè)置自力式平衡閥，在保證用戶溫度達(dá)標(biāo)的前提下，減少流量，更多的流量就會(huì)被傳遞到距離換熱站和鍋爐房較遠(yuǎn)的用戶，使其室溫達(dá)標(biāo)，進(jìn)而保障熱用戶的水力平衡，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)電的目的。

（2）使用變頻調(diào)速器。變頻調(diào)速器的工作原理是通過改變電機(jī)電流的頻率來達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。在鍋爐鼓引風(fēng)機(jī)以及循環(huán)水泵上安裝變頻調(diào)速器，可以根據(jù)鍋爐的負(fù)荷以及煤質(zhì)的變化來對風(fēng)量變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，不僅能夠最大程度的滿足火力發(fā)電廠鍋爐燃燒的需求，還可以由此來改變風(fēng)機(jī)軸功率，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)電的目的。許多發(fā)電公司已經(jīng)在鍋爐房的風(fēng)機(jī)上安裝了變頻調(diào)速器這種裝置，產(chǎn)生的節(jié)電效果非常明顯。在使用變頻調(diào)速器的時(shí)候，必須要保證的是用戶室內(nèi)的熱能要達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語

綜上所述，目前我國發(fā)電企業(yè)在火力發(fā)電廠鍋爐房設(shè)備運(yùn)行管理過程中仍然面臨著一些疑難問題，這些疑難問題的反復(fù)存在，難以為火力發(fā)電廠鍋爐帶來更大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，所以要及時(shí)做好方方面面的準(zhǔn)備工作，充分運(yùn)用一些科學(xué)化、信息化、技術(shù)手段等來實(shí)現(xiàn)對火力發(fā)電廠鍋爐房運(yùn)行的實(shí)時(shí)優(yōu)化，才能夠有效降低鍋爐熱能源的損失以及達(dá)到火力發(fā)電廠鍋爐房節(jié)能低碳減排的最大目標(biāo)，如此一來，可小幅度的提高我國發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)市場力和競爭力，讓其能夠緊跟著新時(shí)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前進(jìn)步伐，朝著國際化、現(xiàn)代化方向快速發(fā)展。