試論小型火電機(jī)組鍋爐的優(yōu)化節(jié)能技術(shù)

楊財(cái)業(yè)（內(nèi)蒙古慶華集團(tuán)新能電力有限責(zé)任公司 內(nèi)蒙古額濟(jì)納旗 735400）

一、小型火電機(jī)組鍋爐優(yōu)化節(jié)能技術(shù)的重要意義

在小型火電機(jī)組鍋爐中推行優(yōu)化節(jié)能技術(shù)，是提高我國火電企業(yè)運(yùn)行效率的重要措施，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.減少能源消耗保護(hù)環(huán)境

在我國的產(chǎn)電部門，火電仍然占據(jù)中非常重要的地位，火電的運(yùn)行機(jī)制主要靠燃燒煤炭，但在燃燒煤炭的過程中很容易造成能源消耗，畢竟煤炭屬于不可再生的資源，生長周期非常慢，在我國煤炭資源日益減少的情況下，減少能源消耗是非常重要的工作及目標(biāo)，在小型火電機(jī)組鍋爐中優(yōu)化節(jié)能技術(shù)，能夠從源頭減少對煤炭的需求量，將單位煤炭量的效益發(fā)揮到極致，從而節(jié)約了煤炭資源。

另外在燃燒煤的過程中，會(huì)造成環(huán)境污染，破壞日益嚴(yán)峻的環(huán)境，而優(yōu)化節(jié)能技術(shù)，可以很好地起到保護(hù)環(huán)境的作用。

2.縮減火電企業(yè)的投入創(chuàng)造更大的產(chǎn)值

在火電企業(yè)中，煤礦是重要的能源，然后一般的火電企業(yè)在對口購進(jìn)煤礦的時(shí)候，雖然能夠享受國家優(yōu)惠政策的支持，但總體來講，火電企業(yè)在煤礦上的投入還是比較大的，而優(yōu)化小型火電機(jī)組鍋爐的節(jié)能技術(shù)，能夠減少火電企業(yè)對煤礦的利用量，充分挖掘單位煤礦量的使用效率，進(jìn)而體現(xiàn)在煤礦的投入上，減少火電企業(yè)的開支，創(chuàng)造更大的產(chǎn)值。

3.提高火電企業(yè)的生產(chǎn)效率

在火電企業(yè)中，推行小型火電機(jī)組鍋爐的節(jié)能技術(shù)，還能提升火電企業(yè)的生產(chǎn)效率，節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用，其實(shí)從很大層面上，可以提升火電機(jī)組鍋爐的生產(chǎn)效率，在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出更大的火電。

二、小型火電機(jī)組鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)概述

在小型火電機(jī)組鍋爐的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中，很多因素將直接影響小型火電機(jī)組鍋爐的運(yùn)行效率和節(jié)能效率。

1.影響火電機(jī)組鍋爐工作效率的因素

在實(shí)際的運(yùn)行中，影響火電機(jī)組鍋爐工作效率的主要因素包括主蒸汽與再蒸汽的溫度、主蒸汽壓力、排氣壓力、減溫水量等因素。

（1）主蒸汽與再蒸汽溫度直接影響火電機(jī)組鍋爐的工作效率

在火電機(jī)組鍋爐的實(shí)際運(yùn)行中，主蒸汽與再熱蒸汽的溫度越高，越能提升火電機(jī)組的運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效率?？梢哉f，火電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性與主蒸汽與再熱蒸汽的溫度是成正比的。

但在具體操作中，因?yàn)殄仩t的材質(zhì)有所不同，所以要求主蒸汽與再熱蒸汽的溫度不能超過最高值，不同的鍋爐的材質(zhì)對溫度的要求有高有低，這也直接影響了火電機(jī)組鍋爐的工作效率。

（2）主蒸汽壓力影響鍋爐工作效率

在火電機(jī)組鍋爐的實(shí)際操作中，一般而言，主蒸汽壓力的增長或者降低，會(huì)直接反應(yīng)火電機(jī)組鍋爐的工作效率，主蒸汽壓力的提高對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性十分有利，但主蒸汽壓力的提高，也是有一定的自身限制的，當(dāng)然也包括其他材質(zhì)的影響與制約，所以實(shí)際當(dāng)中，主蒸汽壓力的提高無法達(dá)到最大值。

（3）排汽壓力的影響

在汽輪機(jī)中的排汽壓力，對機(jī)組的熱耗及出力產(chǎn)生比較大的影響，因此只有降低排汽壓力，才能有效地提升機(jī)組的工作效率，也是有效提升機(jī)組工作效率的重要環(huán)節(jié)，然而在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，降低排汽壓力的方法并不明顯，因?yàn)榕牌麎毫ν鶗?huì)受到各方面因素的影響，只有將所有影響因素都考慮在內(nèi)，才能地降低汽輪機(jī)的排汽壓力。

（4）減溫水量

一般而言，在小型火電機(jī)組鍋爐運(yùn)行情況達(dá)到最佳的條件下，機(jī)組的減溫水量值會(huì)達(dá)到零的程度，這個(gè)時(shí)候，機(jī)組運(yùn)行效果最好，運(yùn)行越經(jīng)濟(jì)。但這只是一種理想中的情況，因?yàn)榛痣姍C(jī)組在設(shè)計(jì)上可能存在不合理或者有缺陷的地方，另外噴燃?xì)舛嘟嵌炔荒軐?shí)現(xiàn)調(diào)溫，所以在實(shí)踐當(dāng)中，就需要進(jìn)行噴水調(diào)溫設(shè)計(jì)，畢竟噴水調(diào)溫是一種技術(shù)操控的行為，需要在運(yùn)行的過程中，找到減溫水量的考核值。

二、影響火電機(jī)組鍋爐優(yōu)化節(jié)能的因素

火電鍋爐因?yàn)樵谌紵禾康倪^程中，受熱面易結(jié)焦，結(jié)焦面具有一定的隔熱效應(yīng)，也會(huì)造成鍋爐內(nèi)部的污染，很容易造成熱量流失或者傳導(dǎo)熱效果不佳，鍋爐的整體吸熱量就會(huì)有所減少。

目前國內(nèi)大部分火電廠鑒于這種熱量流失的效應(yīng)，都采用了一些優(yōu)化措施，比如鍋爐內(nèi)部吹灰技術(shù)或者直接采用高灰燃點(diǎn)煤等，但實(shí)際效果并不明顯。所以隨著不同燃煤的投入使用，火電機(jī)組鍋爐在熱量核定的時(shí)候，也需要根據(jù)煤炭的種類進(jìn)行清晰地劃分。

根據(jù)不同火電機(jī)組鍋爐的運(yùn)行特點(diǎn)，在設(shè)置吹灰器、暖管等時(shí)，要著重分析鍋爐的特點(diǎn)，對此進(jìn)行不斷的核算與優(yōu)化處理。比如在一些發(fā)電廠，火電機(jī)組鍋爐的吹灰周期比較短，那么在實(shí)踐當(dāng)中，就應(yīng)該重點(diǎn)在這樣類型的鍋爐中增設(shè)吹灰器，或者直接選用效果更好的激波吹灰，取代傳統(tǒng)的蒸汽吹灰。

火電機(jī)組鍋爐在進(jìn)行點(diǎn)火時(shí)，一般采用機(jī)組燃油技術(shù)，目前應(yīng)用比較廣泛地是等離子點(diǎn)火技術(shù)，它的點(diǎn)火時(shí)間段，效果快，最主要地是節(jié)能效果比較好。相比之下，那些沒有選用節(jié)能技術(shù)的火電機(jī)組，則可以根據(jù)自身的運(yùn)行特點(diǎn)及發(fā)展情況，采用小油槍氣化點(diǎn)火，以減少鍋爐的能耗。

三、小型火電機(jī)組優(yōu)化節(jié)能技術(shù)分析

1.滑壓運(yùn)行

在傳統(tǒng)的火電機(jī)組節(jié)能技術(shù)中，人們總以為讓火電機(jī)組處于低負(fù)荷的狀態(tài)下運(yùn)行，就可以避免能源浪費(fèi)，但其實(shí)不然，在低負(fù)荷下，如果讓主蒸汽壓力持續(xù)在恒定的狀態(tài)下，那么造成調(diào)節(jié)閥的損失，當(dāng)然也會(huì)迫使閥桿漏氣的情況發(fā)生甚至變得更加嚴(yán)重。

如果再熱蒸汽的溫度偏低，還會(huì)造成汽輪機(jī)濕蒸汽的損耗，這時(shí)，可以采用滑壓運(yùn)行，滑壓運(yùn)行可以使火電機(jī)組汽包壓力降低，同時(shí)還可以降低給水壓力，汽輪機(jī)的損耗當(dāng)然也會(huì)降低。

2.冷卻塔的使用

在火電機(jī)組冷卻塔的使用前，因不了解冷卻塔的相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)，可以進(jìn)行試驗(yàn)，掌握其冷卻幅度、冷卻能力等。當(dāng)然其中最需要掌握的數(shù)據(jù)是冷卻塔的冷卻幅度，它是比較容易也是比較直觀的測試方式。

火電機(jī)組的冷卻塔可以使得溫度降低的幅度在7度左右，如果冷卻塔的冷卻幅度超過了系統(tǒng)的限定值，可以對冷卻塔的熱力性能進(jìn)行重新的判斷試驗(yàn)。另外，冷卻塔的運(yùn)行方式與季節(jié)也有一定的關(guān)系，最明顯的就是夏季與冬季冷卻塔冷幅的不同，在夏季，冷卻塔的穩(wěn)定性高，小型火電機(jī)組鍋爐一般會(huì)將冷卻率設(shè)置在50%以上，并設(shè)置成以冷卻水量為主。而在冬季，冷卻塔的穩(wěn)定性較低，冷卻率要比夏季低約十個(gè)百分點(diǎn)，冷卻率一般為40%左右。

3.燃燒鍋爐控制

在小型火電機(jī)組鍋爐的實(shí)際運(yùn)作下，鍋爐內(nèi)的含氧量越高，鍋爐的經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能性效果越差，這是因?yàn)檠鯕鈺?huì)致使鍋爐內(nèi)的煤炭激烈燃燒，雖然會(huì)在短時(shí)間內(nèi)提升鍋爐的熱效用，但難以維持較長的時(shí)間，當(dāng)然它的節(jié)能性就會(huì)比較差。因此在保證小型火電機(jī)組鍋爐內(nèi)可燃物保持最低水平的情況下，要采取一定的措施降低鍋爐內(nèi)的氧氣含量，來保證鍋爐的熱效用。

目前，在我國大部分火電企業(yè)中，小型火電機(jī)組鍋爐的使用，對鍋爐內(nèi)的氧氣含量控制值比較高，造成了非常大的能源浪費(fèi)，同時(shí)還造成了風(fēng)機(jī)耗電率的提升。因此為了優(yōu)化節(jié)能技術(shù)，需要調(diào)整好二次風(fēng)機(jī)的運(yùn)行調(diào)節(jié)情況，保證小型火電機(jī)組鍋爐內(nèi)良好的動(dòng)力運(yùn)行。

如果火電機(jī)組鍋爐是在低負(fù)荷的情況下運(yùn)行，對于二次擋風(fēng)板的運(yùn)行要特殊問題特殊分析，一分為二地進(jìn)行合理處置，一般的做法會(huì)調(diào)小部分擋風(fēng)板或者直接關(guān)閉一部分擋風(fēng)板，而另外一部分擋風(fēng)板則需要全開處理，以維持鍋爐內(nèi)的動(dòng)力穩(wěn)定，降低小型火電機(jī)組鍋爐爐內(nèi)的氧氣含量，最終提升鍋爐的燃燒效率。

4.空冷火電機(jī)組鍋爐的合理調(diào)控

目前，我國大部分火電企業(yè)基本都采用空冷火電機(jī)組鍋爐，然而這種鍋爐在實(shí)際運(yùn)行中，它的節(jié)能環(huán)保效果并不明顯，甚至還比較差，特別是效率極低的通流率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離設(shè)計(jì)技術(shù)要求的低壓缸效率，這種的運(yùn)行條件，很容易造成末端過高的油氣溫度，造成嚴(yán)重的冷源損失，不利于小型火電機(jī)組鍋爐的經(jīng)濟(jì)性。

在低負(fù)荷運(yùn)作時(shí)，一些空冷火電機(jī)組鍋爐，還會(huì)造成減水量持續(xù)降低，在這種情況下，小型火電機(jī)組鍋爐的經(jīng)濟(jì)性能會(huì)大大降低，不利于機(jī)組的優(yōu)化節(jié)能的推廣和應(yīng)用。

所以火電企業(yè)在運(yùn)行空冷火電機(jī)組鍋爐時(shí)，要綜合參考它的溫度、條件、功率等綜合參數(shù)，反復(fù)試驗(yàn)找出這種空冷火電機(jī)組鍋爐的最優(yōu)節(jié)能方式，力爭實(shí)現(xiàn)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性能和節(jié)能環(huán)保性能。

5.優(yōu)化輔機(jī)系統(tǒng)

在小型火電機(jī)組鍋爐優(yōu)化節(jié)能的系統(tǒng)中，也包括一些輔機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)化處理，忽略這些輔機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)化，很可能會(huì)在整體上降低小型火電機(jī)組鍋爐的經(jīng)濟(jì)性。輔機(jī)系統(tǒng)包括循環(huán)水泵、水泵小汽輪之間軸承、高能耗機(jī)組變頻處理等。

優(yōu)化循環(huán)水泵，通過對循環(huán)水泵啟動(dòng)、停止，可以實(shí)現(xiàn)對冷端系統(tǒng)的優(yōu)化，一旦汽輪機(jī)的功率增加量超標(biāo)了，高于循環(huán)水泵的耗能量，就需要及時(shí)啟動(dòng)循環(huán)水泵，相反如果汽輪機(jī)的功率低于循環(huán)水泵的能耗量，就可以及時(shí)關(guān)閉循環(huán)水泵，通過循環(huán)水泵的開閉，來實(shí)現(xiàn)對汽輪機(jī)的優(yōu)化。

在水泵小汽輪機(jī)之間會(huì)有很多軸承帶來的細(xì)小縫隙，可以通過調(diào)整縫隙的大小，來實(shí)現(xiàn)提升機(jī)組系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有效降低機(jī)組的能源消耗，提升小型火電機(jī)組鍋爐的工作效率。

另外，在高能耗輔機(jī)上進(jìn)行變頻改造工作，通過變頻改造，可以有效控制變頻，從而有效地降低用電量、有效降低用電率，降低設(shè)備的能耗。

四、小型火電機(jī)組優(yōu)化節(jié)能管理分析

對小型火電機(jī)組優(yōu)化節(jié)能上，除了技術(shù)支持，還需要一定的管理支撐。

1.全員抓節(jié)能管理

在火電企業(yè)中，優(yōu)化節(jié)能的管理不是領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)人的事情，大到廠長，小至生產(chǎn)車間主任等，都需要提高自己對節(jié)能管理的重視程度，任何生產(chǎn)決定，組織決定，都應(yīng)該服從節(jié)能管理這個(gè)大前提。合理有效地安排人員，對人員素質(zhì)及水平進(jìn)行有效地利用。對先進(jìn)的器材，也應(yīng)該有效地組織管理，機(jī)械化程度地提高，不應(yīng)該以一股腦機(jī)械化為代價(jià)，而是人才與機(jī)器巧妙結(jié)合，物盡其用，人盡其才，有效地提高生產(chǎn)效率，避免造成生產(chǎn)浪費(fèi)，節(jié)約人力成本，節(jié)約生產(chǎn)投入，真正向著節(jié)約型社會(huì)、集約化生產(chǎn)邁進(jìn)。

2.設(shè)置職能部門

在火電企業(yè)節(jié)能管理中，應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)地職能部門，與生產(chǎn)任務(wù)不混淆，又不脫節(jié)，管理部門服務(wù)于生產(chǎn)部門，生產(chǎn)部門與管理部門的績效掛鉤。同時(shí)可以委派專業(yè)人員作為下情上傳的主要人員，專門負(fù)責(zé)向管理部門，反映生產(chǎn)部門的一些意見和建議。同時(shí)將管理部門的決定指揮，合理有效地傳達(dá)下去，并督促職工，在充分尊重管理部門的意見的同時(shí)，充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，盡最大努力優(yōu)化火電機(jī)組的節(jié)能效用。

3.建立標(biāo)準(zhǔn)化的考核機(jī)制

節(jié)能管理涉及的“業(yè)務(wù)”太多，這容易給管理部門的員工造成一種誤解，即“走馬觀花”似的管理，主蒸汽管理、輔機(jī)管理等檢查不到位，或上級部門有檢查，管理部門就配合著走一圈看看，這種粗放式的管理，很容易滋生安全事故問題，更難以將火電機(jī)組的優(yōu)化節(jié)能技術(shù)落實(shí)到位。

所以在火電機(jī)組的優(yōu)化節(jié)能管理當(dāng)中，應(yīng)該建立標(biāo)準(zhǔn)化的考核機(jī)制，要求管理人員定期對所轄管的業(yè)務(wù)，按照標(biāo)準(zhǔn)化的考核機(jī)制進(jìn)行呈報(bào)表格。前提是，在火電機(jī)組優(yōu)化節(jié)能管理的過程中，建立標(biāo)準(zhǔn)化的考核機(jī)制，對涉及的每一項(xiàng)有標(biāo)準(zhǔn)化的評分機(jī)制，對每一個(gè)項(xiàng)目的節(jié)能考核明晰化，通過考核來促使操作人員從自身抓起，充分落實(shí)推行小型火電機(jī)組鍋爐優(yōu)化節(jié)能。

4.節(jié)能技術(shù)需要系統(tǒng)學(xué)習(xí)

說道提升管理水平，除了技術(shù)工人，當(dāng)然管理人員才“首當(dāng)其沖”。管理人員與技術(shù)工人應(yīng)形成相互競爭的、相互換崗的模式，經(jīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)專業(yè)管理教育的雙方，可以實(shí)行輪崗制，讓優(yōu)秀的技術(shù)骨干，體驗(yàn)管理者的不容易，而讓“高高在上”的管理人員，真正走進(jìn)一線，從而在以后的管理中，能接近地氣。

管理人員只有掌握了扎實(shí)的節(jié)能技術(shù)，才能對小型火電機(jī)組鍋爐的生產(chǎn)過程，進(jìn)行專業(yè)管理和專業(yè)指導(dǎo)，也才能從管理層面最終促使節(jié)能技術(shù)的推行。

總結(jié)

節(jié)能減排是我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的條件，因此落實(shí)到小型火電機(jī)組鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，需要積極構(gòu)建節(jié)能化的生產(chǎn)模式，不斷進(jìn)行技術(shù)更新，仔細(xì)剖析可以優(yōu)化的生產(chǎn)細(xì)節(jié)，從而有效降低能源消耗，提升小型火電機(jī)組鍋爐的經(jīng)濟(jì)效率。

[1]成慶剛,李爭起,滕玉強(qiáng),莊前玉,賈自臣,張寅,莊國中,果志明;低NO_x排放燃燒技術(shù)及燃燒優(yōu)化的試驗(yàn)研究[J];鍋爐技術(shù);2005年05期.

[2]李戈,超細(xì)煤粉再燃機(jī)理及細(xì)粉分離技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2003年.

[3]邢希東,邢百俊,金日鋒,600MW火電機(jī)組冷端系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化改造效果[J];能源技術(shù)經(jīng)濟(jì);2010年12期.