節(jié)能降耗技術在電廠鍋爐運行中的應用

史 平

（山西興能發(fā)電有限責任公司， 山西 太原 030053）

電廠鍋爐采用煤炭作為燃材，通過煤炭燃燒生成的熱量對鍋爐本體內的水進行加熱，當水溫達到可以把水轉化為高壓的水蒸汽，便可以驅動汽輪機運轉，發(fā)電機從而形成旋轉磁場來為用戶發(fā)電。當前，電廠鍋爐普遍的運行效率都不高，燃料的利用率較低導致鍋爐發(fā)電機組大量耗用了不可再生能源[1]，所以對電廠鍋爐的節(jié)能降耗技術進行深入的分析研究是十分必要的，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 電廠鍋爐節(jié)能降耗現(xiàn)狀

1.1 運行負荷效率不高

當前，國內電廠燃煤鍋爐工作效率低下是對節(jié)能降耗產(chǎn)生影響的重要因素，鍋爐裝置在停止運行和重新啟動的階段都會形成數(shù)量較大的能源消耗，導致吸風機承受更大的負荷，從而使發(fā)電所需的能源消耗量提升。

1.2 燃料燃燒質量低下

很多燃煤電廠的燃燒效率普通不高，大約在70%，對鍋爐進行節(jié)能降耗時，仍有一些需要解決的問題。因為國內的鍋爐燃燒所需要的能源多以煤炭作為主要材料。煤炭自身質量也是限制鍋爐運行效率提升的主要因素。

2 電廠鍋爐節(jié)能降耗優(yōu)化改進策略

2.1 對鍋爐風力泄露問題進行處理

電廠鍋爐在實際運行時，風力泄露會導致熱能不斷流失，造成了極大的浪費。為了減少由于風力泄露而引起的熱能流失問題，運行維護管理人員應該強化對鍋爐的檢查和維護力度，當在巡查過程中發(fā)現(xiàn)有導致風力泄露的因素時，應該及時上報給企業(yè)相關管理部門，負責該方面的管理人員應該盡快制定出切合實際的解決措施，從而為電廠鍋爐運行提供一個良好的保障，使鍋爐內的燃料釋放出來的熱能得到充分的利用[2]。

1）強化對鍋爐受熱面吹灰處理工作。及時對鍋爐受熱面進行吹灰清理，可以有效提高鍋爐系統(tǒng)的運行效率，使鍋爐系統(tǒng)保持清潔狀態(tài)，以免受熱面故障導致鍋爐系統(tǒng)停止運行，還應該針對吹灰處理制定出科學合理的保養(yǎng)措施，定期進行維護，可以保證鍋爐系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。

2）鍋爐在實際的運行過程中，由于汽水的損耗也會引起鍋爐內部熱能的大量流失，為了防止上述問題的產(chǎn)生，在鍋爐開啟運行之前，技術人員應該對鍋爐水位、氣壓等能數(shù)進行調節(jié)和設置。在鍋爐運行時，不但要保證鍋爐內部水質，還應該加強對鍋爐汽水分離裝置的有效控制，使鍋爐可以具備良好的排污能力。在鍋爐運行的最后階段，在對鍋爐設置進行維護保養(yǎng)時可以依據(jù)具體情況制定切合實際的方案來提高汽水分離效率，減少由于汽水損耗而引起的能耗[3]。

2.2 設備優(yōu)化改造升級

鍋爐裝置的改造升級對象主要有除塵斗加熱方式的優(yōu)化、燃燒器以及風粉混合設備的改造、加熱壓力改進和引送風設施的優(yōu)化等[4]。

1）鍋爐加熱壓力的改進不但要對現(xiàn)在正在使用的鍋爐進行改進升級，還應該對毗鄰區(qū)域的鍋爐加熱壓力進行科學的調整，從而保證有限的熱能可以充分得到配置，防止由于鍋爐底部受熱過大而引起的熱能損失。

2）為了防止燃燒裝置以及風粉混合設備的技術能力不足而引起的熱能流失，有關技術人員應該結合現(xiàn)場狀況來對燃燒器內部構成進行重新的改進，利用技術性能更為先進的燃燒器以風粉混合設備，比如采用引射式風粉混合設備等。燃燒器以及風粉混合裝置的改進優(yōu)化，可以充分保證煤炭能源充分的燃燒并處于穩(wěn)定狀態(tài)，減小由于燃料點火頻次而引起的能源消耗。

3）鍋爐引送風裝置的改進優(yōu)化方面，關鍵是把以前采用的單一配風方法改進為變頻配風的方式，減少鍋爐引送風裝置配送方式轉變頻次過高而引起的電能損耗。

4）除塵灰斗加熱方案優(yōu)化，關鍵是要把電力加熱方式改變成蒸汽加熱方式，除塵灰斗裝置的加熱方式改進，不但可以改善灰塵的積存問題，還將減少采用電能加熱方式而引起的經(jīng)濟損失，使電廠鍋爐的經(jīng)濟效益價值大幅提升。

5）電廠鍋爐在實際運行時，其內部的機組運行參數(shù)的匹配也直接影響著機組的整體工作效率，以前采用的一致性的運行參數(shù)不但提高了鍋爐對能源的消耗量，還會對電廠周圍的自然環(huán)境造成不同程度的污染，尤其是有用直吹式的制粉系統(tǒng)配套的磨組啟停設施。所以，在電廠鍋爐運行時，應該對其內部起到輔助作用的啟停設備進行有效地調整和設置，比如，在電能應用的低谷區(qū)間內完成能所需能源的切換，可以有效保證電能在應用高峰其時的電力供給。

2.3 變頻高速技術的應用

變頻調速技術應用到電廠鍋爐的節(jié)能降耗上來取得了顯著的作用，也是電廠鍋爐自動化控制的關鍵設備。把電廠鍋爐內部系統(tǒng)具備的資源作為調速的對象，之后把鍋爐控制系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)全面的優(yōu)化改進，采用控制系統(tǒng)中的監(jiān)控掃描軟件還對鍋爐系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進行全面的采集分析，及時巡查出鍋爐運行過程中存在的不安全因素，之后控制系統(tǒng)會采用相應隔離切除方案來進行控制，從而提醒相關的技術人員來對不安全因素進行排除，從而防止由于鍋爐系統(tǒng)存在的風險引起資源的大量消耗。

變頻控制技術在鍋爐運行時起到了很好的節(jié)能作用。依據(jù)鍋爐容量之間的差別，可以制定不同的節(jié)能降耗控制方案，采用智能變頻設備的相應功能，可以依據(jù)發(fā)電機最為優(yōu)化的電力負荷情況來確定鍋爐應該輸出的熱能，可以對發(fā)電機運轉速度進行科學合理的調節(jié)，使鍋爐系統(tǒng)內部的關鍵設備處于良好的狀況，可以防止高溫度和壓力的蒸汽引起的電能損耗，取得了很好的節(jié)能降耗效果。

圖1 引風機變頻控制圖

2.4 燃燒體系的調整

鍋爐內部的熱能損失可以利用提高能源物質的燃燒效率、對燃燒設備性能進行優(yōu)化。

提高能源物質的燃燒效率，需要相關的技術人員應該對電廠鍋爐所需要的煤炭用量、燃燒時所需要的氧氣量等方面進行系統(tǒng)全面的考慮，調整好鍋爐內部空氣的供給能力，參照電廠實際情況來對鍋爐的煤炭投入進行科學合理的配比，減小由于鍋爐過量燃燒，以及不完全燃燒而引起的熱能損失。在燃料實際的使用過程中，應該安排專門人員對整體流程進行全面的管控，通過巡查或定期的檢查來發(fā)現(xiàn)運行過程中存在的不安全因素，采取有針對性的措施。當煤炭燃料燃燒完畢時，管理人員應該及時組織人員進行合理的清理作業(yè)，防止由于燃料廢棄物的殘留對后續(xù)的燃燒產(chǎn)生不利的影響。與此同時，鍋爐裝置內部的排煙道也應該定期進行清理，防止由于排煙系統(tǒng)的表面堆積物造成的熱能損耗。有關的技術人員應該針對現(xiàn)場實際情況采用溫度傳感裝置、鼓風調速器，參考由于過?？諝庀到y(tǒng)對鍋爐燃燒性能的影響，來對鍋爐內部的系統(tǒng)的改進優(yōu)化，可以有效解決由于鍋爐內部的負荷分布不均勻，也可以對鍋爐內部煤炭燃燒量、配給的供風量實現(xiàn)合理的調節(jié)，減小免氧量對鍋爐內部煤炭燃燒的制約，可以有效提高燃燒效率。

2.5 節(jié)能效果分析

從對比分析中可以看出，利用變頻調速技術，泵和風機設備所消耗的電能可以節(jié)省耗電量30%左右[5]。對進行設備優(yōu)化改造升級和燃煤體系的調整，把飛灰含炭量減小25%，發(fā)電所需要的煤耗下降到每千瓦時2.46 g，每年可以節(jié)省燃煤量約為1萬t。

3 結語

電廠鍋爐由于內部結構較為復雜，這就決定了實現(xiàn)節(jié)能降耗的困難程度，電廠的節(jié)能降耗不是一蹴而就的，應該從減少風力泄露、提升煤炭燃燒效率、改進優(yōu)化機組設施入手，結合電廠的實際狀況制定出切實可行的方案，從而實現(xiàn)電廠鍋爐裝置的所需能源的高效利用，促進電廠向著持續(xù)健康的道路發(fā)展。