火電廠鍋爐運行過程中的節(jié)能措施探析

王婷婷，李林波

（1.云南省電力投資有限公司，云南 昆明 650021；2.云南能投威信能源有限公司，云南 昭通 657900）

火電廠鍋爐運行過程中的節(jié)能措施探析

王婷婷1，李林波2

（1.云南省電力投資有限公司，云南 昆明 650021；2.云南能投威信能源有限公司，云南 昭通 657900）

隨著社會的發(fā)展，我國的用電量不斷增加?；痣姀S鍋爐是整個發(fā)電系統(tǒng)的主體，本文針對火電廠鍋爐使用現(xiàn)狀，從現(xiàn)存的能源消耗問題入手，做了簡單的論述，提出節(jié)能環(huán)保建議。提升鍋爐節(jié)能環(huán)保性能，要明確燃煤鍋爐現(xiàn)存的問題，根據(jù)鍋爐的使用情況，按照產(chǎn)業(yè)政策要求，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，做好改進工作，減少污染物的排放，提高資源利用率，做好環(huán)境保護。

火電廠；鍋爐運行；節(jié)能；降排

火電廠就是依靠鍋爐燃煤來將熱能轉(zhuǎn)化為電能的企業(yè)。國家在“十二五”時期就對環(huán)保法進行了細化，對火電廠提出了節(jié)能減排的要求，明確企業(yè)主體責(zé)任；“十三五”時期又實施了污染排放總量和環(huán)境質(zhì)量雙控，更加細化了對污染物排放的濃度、總量和排放速率的管理措施，增加了目標(biāo)控制范圍?；鹆Πl(fā)電廠，只有加快鍋爐燃燒節(jié)能減排的技術(shù)研發(fā)，不斷優(yōu)化鍋爐燃煤技術(shù)，才能符合國家節(jié)能減排的環(huán)保法規(guī)要求。

1 導(dǎo)致鍋爐能效低的主要原因

從目前國內(nèi)火力發(fā)電廠的實際情況來分析，導(dǎo)致鍋爐燃燒能效低下的主要原因有以下六個方面。第一，鍋爐設(shè)備質(zhì)量問題，不能滿足最佳的參數(shù)配置，導(dǎo)致燃燒不充分，排放量高。并且沒有嚴(yán)格落實《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，及時對技術(shù)落后、能效低及排放不合格的鍋爐設(shè)備進行淘汰和更新改造，長期落后運行；第二，鍋爐受熱面積不合理，熱能轉(zhuǎn)化率低；第三，鍋爐設(shè)計的原料類型和實際煤種不匹配。加之煤炭采購質(zhì)量控制不合理，煤炭熱量燃燒值低于4000大卡的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致燃燒熱量不夠；第四，低負荷運行也是造成能效低的原因之一；第五，科技含量低，自動化控制水平不夠；第六，企業(yè)管理制度缺失，對節(jié)能減排工作布置落實不到位，領(lǐng)導(dǎo)層面重視程度不夠，員工作業(yè)不規(guī)范等。

2 當(dāng)前鍋爐節(jié)能技術(shù)方面的主要問題

2.1 運行負荷較低的原因和危害

由于企業(yè)在設(shè)計自身的生產(chǎn)能力時，估計過高。認為在低負荷工況運行時鍋爐也能正常運行，還能產(chǎn)生比較高的生產(chǎn)效率。而實際上，由于低負荷工況運行，鍋爐燃料量減少、爐膛溫度降低，鍋爐使用率低下，煤耗增大，熱效率低，生產(chǎn)效率自然也就受到影響；能源浪費高，廠用電率增高，企業(yè)效益降低；同時還增加環(huán)境污染。

2.2 余熱利用效率低

我國80%的電能供應(yīng)都來自于火電廠。火電廠發(fā)電是通過燃煤鍋爐的熱能轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)的，熱能轉(zhuǎn)換利用率的高低就直接決定火電廠的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。在實際生產(chǎn)過程中，不可避免的會存在熱能利用不充分情況，主要是余熱利用率低下。所以，加強電廠余熱利用開發(fā)是提高熱值利用率的重點研究課題，挖掘潛力，既做到節(jié)能，而且還減排，降低了對環(huán)境的熱污染，同時還增加經(jīng)濟效益。無論是從企業(yè)經(jīng)濟效益出發(fā)，還是從企業(yè)的環(huán)保責(zé)任考慮，企業(yè)都有義務(wù)和責(zé)任做好余熱的回收利用。就我國目前的實際情況來看，對余熱的利用還存在一些問題，節(jié)能環(huán)保效益不明顯，需要企業(yè)和政府有關(guān)部門共同努力。

2.3 煤炭的質(zhì)量問題

火力發(fā)電廠鍋爐的主要燃燒原料就是煤，電廠用煤占我國煤炭總量的50%左右。所以煤炭自身的質(zhì)量，是保證能效的先決條件。煤作為熱能供應(yīng)的主要原料，其品質(zhì)的好壞對鍋爐的熱能生產(chǎn)和能效有直接的影響。我們不僅對發(fā)熱量有要求，大于4000卡，而且要求含硫量低（最好經(jīng)過脫硫處理），對煤炭的顆粒大小、灰粉值、揮發(fā)都有具體的要求。嚴(yán)格控制煤炭質(zhì)量，既能提高熱能效率，還能減少有毒有害氣體排放，既經(jīng)濟又環(huán)保。

2.4 鍋爐自動化水平低

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。鍋爐燃燒運行缺少自動化控制，或是自動化程度不完善，自動化控制技術(shù)水平低下，都會導(dǎo)致燃燒不充分，燃料利用率低。既浪費燃料資源，還會產(chǎn)生更嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，加重環(huán)保負擔(dān)。從國內(nèi)目前的實際情況來看，在一些中小型火電廠里表現(xiàn)得最為突出，需要高度關(guān)注。

3 火電廠鍋爐運行過程中的節(jié)能措施分析

3.1 安裝余熱回收裝置

要想做好火電廠的節(jié)能減排，關(guān)鍵控制點就是提高鍋爐尾部的余熱利用率，減少煙氣余熱排放，節(jié)能又環(huán)保。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，煙氣排放的熱能占燃煤熱量總值的6%到10%，占據(jù)熱能損失的八成以上。研究表明，排煙溫度上升10°，總熱量損失就會多1%，簡單來講，就是1度電要多消耗大約2g的燃煤，導(dǎo)致產(chǎn)品成本單價上升。目前國內(nèi)主要是通過安裝煙氣冷卻器來形成余熱回收裝置。主要技術(shù)原理，是在空氣預(yù)熱器（或脫硫塔）與除塵器之間的尾部煙道加裝煙氣冷卻器?？梢园褵煔獾臏囟仍俳?0～50℃，脫硫塔入口煙溫可控制到90℃左右，達到脫硫的最佳效果。而回收的這部分煙氣熱量，能對凝結(jié)水再次加熱，可以減小低壓加熱器或暖風(fēng)機的抽氣量，從而增加汽輪機的做功效率。在實際的工作中，要根據(jù)除塵器的實際情況和溫度控制的具體要求，合理布置余熱回收裝置，以達到節(jié)能減排的最佳效果。

3.2 提高燃燒熱能轉(zhuǎn)化以降低排煙溫度

降低鍋爐排煙熱能損失，除了安裝余熱回收裝置以外，還可以從源頭抓起，通過調(diào)整過量空氣系數(shù)來達到目的?？梢酝ㄟ^加強管理，提高人員工作責(zé)任心和技術(shù)水平，聘請專業(yè)技術(shù)人才，對鍋爐水進行軟化處理，以避免結(jié)垢，降低熱能效應(yīng)，加大熱損失。停爐檢修時，要及時清除鍋爐受熱面的灰垢，也要對鍋爐內(nèi)壁的水垢及時進行清除，以增加受熱面的傳熱效率。配備省煤器，增加空氣預(yù)熱器。這些措施既能有效降低排煙溫度，還能增加爐膛內(nèi)溫度，促進燃燒充分，節(jié)能減排，提高燃煤鍋爐工作效率。

3.3 清潔燃燒技術(shù)的應(yīng)用和推廣

清潔燃燒技術(shù)的應(yīng)用，對鍋爐的節(jié)能減排有非常不錯效果。目前，我國推廣的煤炭清潔燃燒技術(shù)，具體為潔凈煤發(fā)電技術(shù)，主要有流化床燃燒技術(shù)和先進燃燒器技術(shù)。通過對燃煤鍋爐進行改造，能把鍋爐的燃燒效率提升12%左右，據(jù)數(shù)據(jù)表明，一臺75噸的鍋爐，每年可以節(jié)約燃煤8萬噸。對能源節(jié)約和減少污染氣體的排放貢獻突出。國家需要進一步加強潔凈煤的推廣力度，包括煤炭燃燒前的加工和轉(zhuǎn)化，燃燒后的煙氣脫硫技術(shù)，為這項新技術(shù)的推廣提供必要的資金和技術(shù)支持。

3.4 降低氣體未完全燃燒熱損失

在燃氣和燃油鍋爐運行中，需要關(guān)注氣體的未完全燃燒而產(chǎn)生的熱損失問題。由于爐膛內(nèi)的一氧化碳燃燒不充分，導(dǎo)致熱能沒有完全轉(zhuǎn)換，隨著煙氣的排出會造成熱損失的增加。因此，在對鍋爐進行安裝調(diào)試的時候，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)依據(jù)單位的實際需要，對常用負荷范圍進行調(diào)整，與燃料、空氣相匹配，從而使得尾部的煙道過量空氣系數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求的同時，還要避免一氧化碳的生成。由于在鍋爐當(dāng)中缺乏必要的煙氣監(jiān)測設(shè)備，在運行的過程中不能夠?qū)^量空氣系數(shù)進行準(zhǔn)確的判斷，技術(shù)人員可以通過觀火孔查看火焰顏色，停爐時前后管板是否存在積碳，進行大致的判斷，出現(xiàn)異常應(yīng)當(dāng)及時與調(diào)試單位進行溝通。

3.5 提升鍋爐自動化水平

自動化技術(shù)的應(yīng)用能有效的提升鍋爐燃燒能效水平。利用計算機計算出鍋爐運行的各項參數(shù)，調(diào)整鍋爐運行負荷，控制鍋爐起停，實現(xiàn)系統(tǒng)運行集中控制。自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)智能控制，定時切換，循環(huán)運行，對延長鍋爐使用壽命，提高能效很有幫助?；痣姀S企業(yè)要加大資金投入和研發(fā)力度，實現(xiàn)鍋爐控制自動化。

3.6 防漏風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用

鍋爐漏風(fēng)也是導(dǎo)致火電廠出現(xiàn)高能耗的主要原因之一。鍋爐一旦漏風(fēng)，就會導(dǎo)致鍋爐內(nèi)部氣體體積發(fā)生膨脹，不光是排煙的熱損耗會增加，電能消耗也會有所增加，還浪費燃料。所以，在日常工作中，要加強漏風(fēng)點的排查，發(fā)現(xiàn)異常，及時采取措施，應(yīng)用防風(fēng)技術(shù)，確保鍋爐密閉性完好，以實現(xiàn)節(jié)能減排，提高鍋爐運行效率的目標(biāo)。

3.7 建立節(jié)能減排管理體系

火電廠企業(yè)要認真落實《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》的相關(guān)要求，要進一步明確自身在國家節(jié)能減排計劃，大氣及環(huán)境治理戰(zhàn)略中的主體責(zé)任和義務(wù)，要在相關(guān)監(jiān)管部門的引導(dǎo)下，進一步完善和補充企業(yè)的節(jié)能減排管理體系，落實節(jié)能減排計劃。技術(shù)規(guī)范科學(xué)準(zhǔn)確，責(zé)任到崗，明確到人。堅決杜絕能源浪費，超標(biāo)排放問題。

4 結(jié)語

綜上所述，火電廠要想持續(xù)經(jīng)營，健康發(fā)展，必須符合節(jié)能減排的要求，必須通過加強企業(yè)管理，從鍋爐改造入手，加快新技術(shù)研發(fā)，優(yōu)化鍋爐燃燒技術(shù)，全面提升鍋爐的節(jié)能環(huán)保性能，提能效，降排放。

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