火電廠鍋爐運(yùn)行過程中的節(jié)能方法

摘要：社會(huì)發(fā)展中離不開火力發(fā)電廠的支持，但其運(yùn)行中會(huì)消耗大量能源，尤其在鍋爐運(yùn)行中，不同類型燃料的燃燒不僅需要增加資金投入，還會(huì)產(chǎn)生各類污染物，給生態(tài)環(huán)境帶來不良影響。分析降低火電廠鍋爐運(yùn)行能效的具體原因，總結(jié)鍋爐運(yùn)行中的有效節(jié)能方法，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境的目的，助力火電廠的穩(wěn)定發(fā)展及創(chuàng)設(shè)良好的生態(tài)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：火電廠鍋爐運(yùn)行節(jié)能降耗余熱回收

中圖分類號(hào)：TM62

Energy-SavingMethodsDuringtheOperationofBoilersinThermalPowerPlants

ZHAOShiqiang

ChinaEnergyBengbuPowerGenerationCo.，Ltd.，Bengbu，AnhuiProvince，233000China

Abstract：Thesupportofthermalpowerplantsis indispensableinsocialdevelopment，buttheiroperationconsumesalargeamountofenergy.especiallyinboileroperation.Thecombustionofdifferenttypesoffuelsnotonlyrequirestoincreasecapitalinvestment，butalsogeneratesvariouspollutants，bringingadverseeffectstotheecologicalenvironment.Inthispaper，itanalyzesthespecificreasonsforreducingtheenergyefficiencyofboileroperationinthermalpowerplants，summarizeseffective?;energy-savingmethodsinboileroperation，achievingthegoalsofenergyconservation，consumptionreduction，andenvironmentalprotection，helpingthestabledevelopmentofthermalpowerplantsandcreatingagoodecologicalenvironment.

KeyWords：Thermalpowerplants;Boileroperation;Energyconservationandconsumptionreduction;Wasteheatrecovery

新時(shí)期發(fā)展背景下，電力工業(yè)進(jìn)入新的發(fā)展階段，為人們的生產(chǎn)生活帶來便利，雖然火電廠的運(yùn)行在一定程度上滿足了各行業(yè)發(fā)展需求，但能源消耗及燃料利用率等問題日漸凸顯。通過分析相關(guān)政策方針，提倡節(jié)能減排，為此，火電廠應(yīng)重視研究鍋爐的節(jié)能降耗功能與優(yōu)勢(shì)，依據(jù)火電廠的建設(shè)規(guī)模及各行業(yè)用電需求等，加大節(jié)能方法研究力度，構(gòu)建健全的節(jié)能減排生產(chǎn)體系，以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建環(huán)保型社會(huì)的目標(biāo)。

1導(dǎo)致火電廠鍋爐運(yùn)行能效低的具體原因

總結(jié)國(guó)內(nèi)部分火力發(fā)電廠的運(yùn)行情況，致使鍋爐運(yùn)行中出現(xiàn)能效低下問題的原因有多種，不僅會(huì)增加火電廠的運(yùn)行成本，還容易因?yàn)槿剂系牟煌耆紵犬a(chǎn)生大量污染物，威脅生態(tài)環(huán)境，現(xiàn)針對(duì)鍋爐設(shè)備問題和節(jié)能技術(shù)問題兩個(gè)層面展開分析。

1.1鍋爐設(shè)備自身質(zhì)量帶來的影響

從鍋爐設(shè)備層面出發(fā)進(jìn)行分析，很多鍋爐設(shè)備無法滿足最佳參數(shù)配置，致使出現(xiàn)排放量高、燃燒不徹底等問題，部分火力發(fā)電廠為節(jié)約成本，未針對(duì)原有的鍋爐進(jìn)行改造與更換，不僅會(huì)增加故障發(fā)生率，還容易引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，現(xiàn)有的鍋爐設(shè)備受熱面積不科學(xué)，無法保證熱能轉(zhuǎn)化率，且存在鍋爐設(shè)計(jì)原料類型和實(shí)際煤種不匹配的情況，一些火電廠缺乏煤炭質(zhì)量控制意識(shí)，容易在燃燒熱量不足的情況下增加鍋爐運(yùn)行成本，受到低負(fù)荷運(yùn)行影響，容易導(dǎo)致鍋爐能效低，不利于提高燃料利用率及鍋爐運(yùn)行效率[1]。

1.2鍋爐節(jié)能技術(shù)水平帶來的影響

立足鍋爐節(jié)能技術(shù)層面進(jìn)行分析，導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行負(fù)荷低的原因是火電廠在設(shè)計(jì)自身生產(chǎn)力的過程中，缺少與實(shí)際情況的聯(lián)系，致使生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)過高，帶來生產(chǎn)壓力。而在鍋爐的低負(fù)荷運(yùn)行中，會(huì)增加煤炭消耗量與降低鍋爐使用率，且伴隨用電率高、能源消耗高的問題，給火電廠的整體效益帶來不良影響。鍋爐的余熱利用效率低也是常見問題，很容易引發(fā)熱值利用率低的問題，在熱能利用不充分的情況下，會(huì)浪費(fèi)資源。一些火電廠使用的煤炭質(zhì)量不高，含硫量不符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，并且煤炭顆粒大小和灰分值也無法滿足規(guī)定要求。一些火電廠的鍋爐自動(dòng)化水平較低，缺少對(duì)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的利用，不僅會(huì)降低鍋爐運(yùn)行效率，還容易引發(fā)環(huán)境污染，無法保證經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。

2火電廠鍋爐運(yùn)行過程中的有效節(jié)能方法

2.1安裝使用鍋爐余熱回收裝置

火電廠鍋爐運(yùn)行過程中，為達(dá)到節(jié)能減排的目的，應(yīng)提高對(duì)余熱回收裝置的重視程度，重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)鍋爐尾部余熱回收技術(shù)的利用，可提高余熱利用率，并減少鍋爐運(yùn)行中的煙氣余熱排放，能收獲理想的節(jié)能環(huán)保效果。分析相關(guān)調(diào)查研究數(shù)據(jù)，針對(duì)煙氣排放的熱能而言，可占燃煤熱量總值的6%～10%左右，在熱能損失中，煙氣排放的熱能可超過80%。對(duì)于國(guó)內(nèi)部分火電廠的鍋爐運(yùn)行，主要利用煙氣冷卻器作為余熱回收裝置，從技術(shù)原理層面出發(fā)進(jìn)行分析，將冷卻器安裝在空氣預(yù)熱器和除塵器之間，能達(dá)到降低煙氣溫度的目的，相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明溫度可降低40～50℃，進(jìn)而獲得更為理想的脫硫效果。通過對(duì)部分煙氣熱量的回收，能實(shí)現(xiàn)對(duì)凝結(jié)水的加熱，進(jìn)而減少暖風(fēng)機(jī)或加熱器的抽氣量，進(jìn)而達(dá)到增加汽輪機(jī)做功效率及節(jié)能減排的目的[2]。

2.2提高燃燒熱能轉(zhuǎn)化率控制排煙溫度

為進(jìn)一步降低鍋爐的熱能損失，火電廠除了可以選擇安裝余熱回收裝置外，還可以從源頭出發(fā)，針對(duì)過量空氣系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，加大管理力度，重點(diǎn)加強(qiáng)鍋爐水的軟化處理，可降低鍋爐內(nèi)部結(jié)垢概率，還能減少熱量損失。同時(shí)，火電廠安排技術(shù)人員進(jìn)行停爐檢修的過程中，應(yīng)第一時(shí)間針對(duì)鍋爐受熱面的灰垢進(jìn)行處理，及時(shí)清除鍋爐內(nèi)壁位置存在的水垢，目的是增加受熱面的傳熱效率。此外，火電廠可選擇為鍋爐配備省煤器，安裝空氣預(yù)熱器，此種方法能良好地降低排煙溫度，并在此基礎(chǔ)上增加爐膛內(nèi)溫度，使得煤炭燃燒更加充分，在節(jié)能減排的同時(shí)提高燃煤鍋爐工作效率，可達(dá)到節(jié)約火電廠運(yùn)行成本的目的。

2.3推廣與運(yùn)用鍋爐清潔燃燒技術(shù)

為了獲得更好的節(jié)能效果，火電廠應(yīng)加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行與清潔燃燒技術(shù)的結(jié)合，可提高節(jié)能減排水平。現(xiàn)階段，針對(duì)國(guó)內(nèi)部分火電廠推廣的煤炭清潔燃燒技術(shù)，常見的有潔凈煤發(fā)電技術(shù)、先進(jìn)燃燒器技術(shù)及流化床燃燒技術(shù)等，依托此類技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)火電廠燃煤鍋爐的改造，可有效提高鍋爐燃燒效率，通常能提升過濾燃燒效率達(dá)12%左右。結(jié)合對(duì)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分析，以一臺(tái)75t的鍋爐為例，該鍋爐在實(shí)際運(yùn)行中，可節(jié)約燃煤量高達(dá)8萬t/a，有助于節(jié)約能源，還能減少燃煤過程中產(chǎn)生的污染物，強(qiáng)化對(duì)環(huán)境的有效保護(hù)，為生態(tài)文明建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

2.4減少鍋爐氣體未完全燃燒熱損失

多數(shù)火電廠中使用的鍋爐為循環(huán)流化床鍋爐，但此項(xiàng)技術(shù)會(huì)增加煤炭燃燒量，從而增加了二氧化碳排放量，導(dǎo)致溫室效應(yīng)更加嚴(yán)重，立足于區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)。因此，要重視加強(qiáng)對(duì)減少二氧化碳排放量相關(guān)技術(shù)的研究，應(yīng)重視利用循環(huán)流化床鍋爐富氧燃燒技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能實(shí)現(xiàn)富氧燃燒，具體指氧氣或二氧化碳的燃燒，從基本原理層面出發(fā)，空氣中氧氣與鍋爐中部分混合氣體燃燒時(shí)會(huì)得到氧化劑，富氧燃燒主要通過對(duì)此種氧化劑的利用，回收處理煙氣中的二氧化碳，通?；厥章矢哌_(dá)90%，目的是提高煤炭燃料燃燒率，避免出現(xiàn)煤炭不完全燃燒的問題，還能減少排放的二氧化碳，并且在此基礎(chǔ)上減少氧化氮與二氧化硫的排放量[3]，由此可見，循環(huán)流化床鍋爐富氧燃燒技術(shù)為高效節(jié)能的燃燒技術(shù)之一。

2.5構(gòu)建火電廠鍋爐自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)

通過運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)能有效提高火電廠鍋爐的運(yùn)行效率，進(jìn)而提高鍋爐的燃燒能效水平。通常需要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和設(shè)備計(jì)算關(guān)鍵參數(shù)，并針對(duì)鍋爐運(yùn)行過程中的負(fù)荷做好調(diào)整，加強(qiáng)對(duì)鍋爐啟停的有效控制，構(gòu)建專門的運(yùn)行系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)集中控制。將自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用在火電廠鍋爐中，能實(shí)現(xiàn)多種功能的定時(shí)切換及智能控制，有助于實(shí)現(xiàn)循環(huán)運(yùn)行及延長(zhǎng)鍋爐設(shè)備使用壽命。因此，火電廠應(yīng)重視自動(dòng)化設(shè)置，加大資金和資源投入力度，逐步實(shí)現(xiàn)鍋爐的自動(dòng)化控制，嚴(yán)格按照火電廠的戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃落實(shí)自身工作，合理調(diào)整控制結(jié)構(gòu)，加大鍋爐設(shè)備改造力度，可選擇替換或小修的方式改造鍋爐結(jié)構(gòu)，可獲得良好的節(jié)能減排效果。

火電廠在進(jìn)行鍋爐的自動(dòng)化改造時(shí)，通常可以從多個(gè)角度出發(fā)，首先，加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新，針對(duì)送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的頻率進(jìn)行調(diào)整，有助于減少鍋爐運(yùn)行中的風(fēng)機(jī)能耗，有助于提高風(fēng)機(jī)輸力；其次，火電廠應(yīng)重視利用引射式風(fēng)粉混合器，做好鍋爐低碳燃燒器的改造，通過利用風(fēng)粉混合器和燃燒器等具備多元功能的裝置，能替代傳統(tǒng)和的鍋爐風(fēng)粉混合器和燃燒器，進(jìn)而減少能源消耗，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒效率的控制；最后，火電廠應(yīng)加強(qiáng)對(duì)污染源的控制，重點(diǎn)利用可凈化空氣的技術(shù)，例如：SCR法煙氣脫硝技術(shù)等，此類技術(shù)能提高脫硝率，進(jìn)而減少火電廠鍋爐運(yùn)行中產(chǎn)生的廢氣和污染物，減少對(duì)區(qū)域內(nèi)空氣質(zhì)量造成的不良影響，還能為自動(dòng)化鍋爐運(yùn)行系統(tǒng)的完善提供技術(shù)支持[4]。

2.6融合防漏風(fēng)技術(shù)及嚴(yán)控負(fù)荷范圍

鍋爐漏風(fēng)是實(shí)際運(yùn)行中的常見問題之一，一旦出現(xiàn)鍋爐漏風(fēng)的情況，容易增加鍋爐能耗，還會(huì)引發(fā)鍋爐內(nèi)部氣體膨脹問題，使氣體體積增加，進(jìn)而帶來較高的熱損耗，且漏風(fēng)問題還會(huì)浪費(fèi)電能，降低了燃料利用率，久而久之浪費(fèi)材料、增加運(yùn)行成本。可見，防漏風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用十分必要，火電廠應(yīng)安排專門的技術(shù)人員針對(duì)漏風(fēng)概率較高的區(qū)域進(jìn)行排查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理漏風(fēng)問題，讓鍋爐運(yùn)行中的密閉性得到保證，有助于節(jié)約能源消耗與減少污染物排放。針對(duì)燃油、燃?xì)庑偷幕痣姀S，內(nèi)部鍋爐在實(shí)際運(yùn)行過程中，存在氣體未完全燃燒的情況，導(dǎo)致?lián)p失大量的熱能，因?yàn)殄仩t爐膛內(nèi)的一氧化碳未得到充分燃燒，不利于熱能的完全轉(zhuǎn)換，會(huì)增加熱損失，所以，火電廠應(yīng)安排專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行鍋爐調(diào)試，保證負(fù)荷范圍與空氣和燃料匹配，有助于保證胃部煙道過量空氣系數(shù)的可靠性，從而減少生產(chǎn)的一氧化碳。火電廠還可以充分利用觀火孔進(jìn)行觀察，主要了解火焰的顏色及實(shí)際變化，明確鍋爐運(yùn)行過程中是否在管板位置存在積碳，一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)與技術(shù)部門進(jìn)行溝通，針對(duì)鍋爐運(yùn)行情況進(jìn)行專業(yè)判斷，為后續(xù)的調(diào)試等工作提供依據(jù)。

2.7減少鍋爐運(yùn)行中的汽水損失率

火電廠鍋爐運(yùn)行中，還應(yīng)采取有效措施降低電廠汽水損失率，即減少汽水損失。汽水損失具體指火電廠日常運(yùn)行中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，是全廠性指標(biāo)之一，汽水損失主要包括排氣、管道泄漏、閥門泄漏及疏水等方面的損失。火電廠的汽水損失量為鍋爐排污水量、自用蒸氣損失水量及對(duì)外供熱不返回凝結(jié)水部分的損失水量與補(bǔ)充水量之間的差值?？偨Y(jié)分析火電廠的熱力系統(tǒng)運(yùn)行情況，汽水損失率為火電廠熱力系統(tǒng)中蒸氣和回水總損失量與鍋爐蒸發(fā)量的比值。水汽損失的主要影響因素包含輸水、汽水管道泄漏、自來水外漏、消防水管外漏及排污損失等，還涉及水塔蒸發(fā)損失，通過減少火電廠汽水損失，能節(jié)約能耗，提高燃料利用率。

2.8構(gòu)建健全的節(jié)能減排管理體系

火電廠應(yīng)重視分析相關(guān)的政策規(guī)定，包括《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》等，結(jié)合實(shí)際與發(fā)展需求完善國(guó)家節(jié)能減排計(jì)劃，認(rèn)真履行自身在社會(huì)發(fā)展中的責(zé)任和義務(wù)，明確保護(hù)大氣環(huán)境的戰(zhàn)略目標(biāo)，配合與支持監(jiān)管部門的各項(xiàng)工作，進(jìn)而構(gòu)建健全的節(jié)能減排管理體系，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)火電廠鍋爐運(yùn)行中的能量消耗監(jiān)管。同時(shí)，火電廠應(yīng)建立完善的責(zé)任到崗機(jī)制，嚴(yán)格按照相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范落實(shí)自身工作，細(xì)化不同崗位的責(zé)任和義務(wù)，從源頭出發(fā)減少能源消耗，減少火電廠運(yùn)行中的超標(biāo)排放問題[5]。同時(shí)，鍋爐運(yùn)行過程中離不開各專業(yè)人才的支持，需要增強(qiáng)此類人才的節(jié)能減排意識(shí)，重點(diǎn)做好日常的設(shè)備維護(hù)與檢查，定期組織相關(guān)工作人員參加專業(yè)化培訓(xùn)，為其提供學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐操作技能的機(jī)會(huì)，學(xué)會(huì)運(yùn)用鍋爐運(yùn)行參數(shù)觀察與診斷設(shè)備故障等方法，進(jìn)而提升鍋爐節(jié)能減排水平。

3結(jié)語

火電廠中鍋爐是不可或缺的重要設(shè)備之一，鍋爐通過燃燒煤炭、燃油或燃?xì)獾热剂?，能為各行業(yè)以及人們的日常生活提供電能。而現(xiàn)階段的社會(huì)發(fā)展中，提倡節(jié)能減排理念，要求減少鍋爐運(yùn)行中的能量損耗與污染物排放，創(chuàng)建節(jié)約型、環(huán)保型社會(huì)。火電廠通過在鍋爐運(yùn)行中運(yùn)用節(jié)能方法，能減少浪費(fèi)的燃料和能量，有助于在滿足基本運(yùn)行要求的基礎(chǔ)上節(jié)約火電廠運(yùn)行成本，還能減少對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成的不良影響，助力火電廠提高燃料利用率，為社會(huì)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展提供動(dòng)力。

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