火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能降耗的對策與措施

李海濤

（大唐國際發(fā)電股份有限公司下花園發(fā)電廠，河北 張家口 075300）

十二五規(guī)劃以來，我國GDP 能源損耗情況較比十一五期間降低了16%左右，作為資源密集型產業(yè)，火力發(fā)電廠擁有數(shù)量繁多的硬件設備，煤炭使用情況也占我國總體煤耗的三成以上，所以針對性的制定火力發(fā)電廠的節(jié)能措施，提升基礎運行水平，減少能源消耗既是提升火電廠經濟效益的渠道，也是促進社會穩(wěn)定發(fā)展，深化可持續(xù)發(fā)展理念的渠道。

一、火力發(fā)電廠經常存在的問題

（一）設備質量不足

很多火力發(fā)電廠在選擇鍋爐設備時都會只顧眼前微末的利益，選擇質量無法得到保障的低價鍋爐，其無論是燃燒性能還是能源利用率都非常低下，所帶來的資源浪費成本極高，整體成本造價只會不降反增。另外，這樣的鍋爐設備長期使用會出現(xiàn)運行不穩(wěn)定、故障頻發(fā)等問題，使得鍋爐能源被大量浪費[1]。

（二）燃料問題

煤炭是鍋爐的主要原材料，我國大部分火力發(fā)電廠所使用的煤炭都是原煤，但由于煤炭供應商以及發(fā)電廠缺少相關的煤炭質量把控意識，對進購來的原煤基本不會進行專業(yè)的技術處理，使得煤炭品質沒有得到良好的篩查，投入使用時參差不齊，整體質量不均衡，導致燃燒效率不可控，直接造成熱輸出不符合預期標準，進而使得整個工程出現(xiàn)指標偏移。另外，燃油也是鍋爐正常運行所必需的一種能源，無論是升爐還是停爐過程中，都需要添加大量的燃油來幫助其完成燃燒工作，但如果因為原材料質量沒有得到良好把控，燃料質量參差不齊，導致鍋爐運行不協(xié)調會使得很多的燃油資源浪費，這會帶來嚴重的成本損失，甚至是安全隱患[2]。

（三）鍋爐運行問題

鍋爐在運行過程中負荷率高低是決定能源消耗量高低的主要影響因素，如果在實際工作過程中，鍋爐經常熄火，就會出現(xiàn)設備負荷率過高的問題，例如施工現(xiàn)場所使用的煤炭出現(xiàn)摻假現(xiàn)象，或沒有按照固定的工藝流程放入鍋爐中燃燒，亦或部分火力發(fā)電廠煤炭儲存場所是露天式的，在多雨季節(jié)會出現(xiàn)煤炭含有過多的水分，進而無法充分燃燒，達不到鍋爐運行的需求，還有可能使得磨煤機出現(xiàn)管道堵塞，設備無法運轉的現(xiàn)象，這些都是促使鍋爐出現(xiàn)熄火現(xiàn)象的因素。出現(xiàn)熄火現(xiàn)象不僅會對設備帶來硬件損害，還會使得其本身能源利用率降低，能耗進一步增加[3]。

（四）使用時間過長

鍋爐使用時間過長，是因為對其養(yǎng)護的次數(shù)不夠，內部如沒有得到及時清理，爐渣含量不斷提升，水冷壁、再熱器等設備的不正常運作都會直接影響鍋爐內燃料燃燒情況，一旦出現(xiàn)異常波動，受熱位置的熱交換將無法正常進行，進而導致能源大量浪費。

（五）鍋爐老化問題

鍋爐設備在日常工作過程中需要長時間開啟，并不斷的承受高溫條件，所以經年累月的使用情況下，很容易因為使用方式或檢修工作不完善導致鍋爐出現(xiàn)過度磨損的現(xiàn)象，也會因為長時間磨損，使得零件出現(xiàn)老化，破損問題。這些現(xiàn)象會直接降低機組的經濟效益和工作效率，使得鍋爐出現(xiàn)能源浪費問題，若不及時更新或修補，會浪費大量成本。

（六）飛灰可燃物較大

鍋爐設備在日常工作過程中，會進行大量的煤炭燃燒，如果本身存在質量問題或設備數(shù)據(jù)參數(shù)配備不正確，就會使得內部燃料燃燒不充分，產生大量的飛灰。雖說正常燃燒充分的前提下也會產生大量飛灰，但內部可燃物較少，不會帶來安全隱患，但如果飛灰內部可燃物較大時，很容易因為施工現(xiàn)場的環(huán)境溫度而導致本身出現(xiàn)自燃現(xiàn)象，接觸鍋爐時損害較小，但如果在漂浮過程中接觸到電路，很容易燒毀外部絕緣裝置，甚至引起火災，所帶來的危害是毀滅性的，因為現(xiàn)場會存在大量的燃油和可燃物質，并且設備擺放較為緊密，若出現(xiàn)突發(fā)事故，后果不堪設想。

（七）鍋爐熄火

鍋爐設備在實際使用過程中，經常會出現(xiàn)熄火的現(xiàn)象，誘發(fā)這種情況的因素有很多，例如本身鍋爐出現(xiàn)質量問題，電路接觸不嚴、電能供應不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)收集不準確等等，但這些因素造成安全事故的原理都是相同的，都是因為自身數(shù)據(jù)情況的波動，導致設備運行不流暢，進而出現(xiàn)溫度失衡，電能供應過高或熱轉換不平衡的現(xiàn)象，這些情況會直接導致鍋爐多次熄火，所帶來的危害也是嚴重的，輕則損害設備造成多余的成本損失，重則使得設備無法正常運行，危害員工生命財產安全。

（八）燃油消耗較多

鍋爐設備在正常工作時，需要經歷升爐和停爐過程，正常情況下進行熱轉換工藝時，所使用的原材料就只是煤炭，僅需要進行工藝燃燒即可。但鍋爐在開始和停止運作時，則需要添加大量燃油來輔助其完成工藝，這就意味著燃料種類并非單一一種，正因為鍋爐工藝復雜且設備數(shù)量眾多，所以很容易因為上述情況導致燃油消耗過大，就當前市場而言，燃油價格較為昂貴，如果不能及時地對自身設備進行更新?lián)Q代，長期大量的消耗燃油會帶來許多不必要的成本損耗，嚴重制約企業(yè)發(fā)展。

（九）電能損耗較大

火力發(fā)電廠的工作環(huán)境需要借助大量的硬件設備，這就意味著需要龐大的電能供應，才能使得整體設備開始運轉，進而進行熱能轉換工作。詳細來說，工作現(xiàn)場并非只有鍋爐設備，配套的還有很多數(shù)據(jù)收集設備和參數(shù)調整設備，并且隨著當前社會的不斷進步，科學技術的不斷發(fā)展，很多新型的信息化，數(shù)字化設備被逐漸的引進，大幅提升了工作效率，但也帶來了更高的電能供應壓力。上述情況的出現(xiàn)是因為現(xiàn)階段絕大部分硬件設備都要依靠電能供應，所以隨著施工單位信息化水平的不斷提升，所帶來的供電壓力也越來越高，電能消耗量也越來越多。

二、對策和措施

（一）做好鍋爐型號選擇和燃料把控工作

對于火力發(fā)電廠而言，想要科學的控制成本和鍋爐能源損耗情況，就應該明確短期投資和長期經濟的關系，在實際工作時做好鍋爐的型號把控和燃料的選擇工作，確保是硬件設施和物料質量過關。詳細來說，首先在鍋爐選擇時，應該盡可能選擇風評口碑高，質量良好，且檢查維護容易的設備，這樣不僅能夠提升鍋爐設備的工作效率，而且可以有效降低鍋爐的檢修次數(shù)，進而有效地控制整體經濟效益，避免不必要成本損耗。其次，在燃料選擇過程中，要對不同的煤炭種類進行合理搭配，使得配置的煤種類符合特點，進而不斷地提升煤炭的燃燒利用率，最終實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

（二）控制鍋爐的能耗

首先需要對鍋爐的燃燒問題進行合理優(yōu)化，在火力發(fā)電工藝開展過程中，對于剛進行使用的鍋爐，機組要根據(jù)電廠的實際情況進行適當?shù)恼{試，確保其燃燒充分有效的控制鍋爐的能源損耗。其次，還要使用清潔煤發(fā)電作為主導發(fā)電手段，管理人員也需要意識到清潔煤的重要性，并合理應用提升利用率，減少二氧化硫，二氧化碳等有害物質的排放量。就目前工作情況而言，清潔煤發(fā)電技術主要包括超臨界發(fā)電技術，循環(huán)流化床發(fā)電技術和加壓流化床聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術等等，這些技術手段本身具有高效清潔的特點，正在被廣泛應用。

（三）減少熱量損失

為減少過度運行時的熱量損失，應該首先解決鍋爐內部空氣預熱器的漏風情況，使得設備能夠為鍋爐提供充分的氧氣，確保內部物料的燃燒充分。而且還要盡可能地降低制粉系統(tǒng)的能耗，從而降低燃燒過程中出現(xiàn)的煙塵數(shù)量，因為從一定程度上來說，灰塵出現(xiàn)的數(shù)量直接和燃燒充分與否掛鉤。其次，對鍋爐的溫度要進行嚴格控制，避免因為高溫導致內部熱量流失，這樣才能合理控制熱能。第三，在燃煤過程中需要向鍋爐內部定期投入吹灰器，確保受熱面能夠頻繁保持清潔，防止擴圍內壁粘連過多煤渣的，導致傳熱效果減弱。也可以在冷水管外加熱保溫材料，減少熱量交換反應出現(xiàn)的頻率。

（四）提升蒸氣的利用率

在火力發(fā)電過程中，提升蒸汽的利用率，主要是針對多個燃煤鍋爐，同時工作的情況下，在供氣量分配過程中，應該優(yōu)先對機組總數(shù)和工作效率最高的進行分配，因為運行效率較高的鍋爐，其本身就處于高負荷或超負荷運作的情況下，所以在繼續(xù)運行時，其工作效率會逐漸下滑，如果供應不穩(wěn)定，會導致設備突然轉變參數(shù)，進而發(fā)生損壞。其次，為不斷地提升蒸汽的利用率，鍋爐在運行過程中，不可以在沒有進行合理做功的前提下，將高壓蒸汽膨脹為低壓蒸汽，若出現(xiàn)上述情況，會對設備造成不可想象的傷害。這就需要鍋爐在剛開始工作時盡可能地減少排氣量，使得這一部分蒸汽在鍋爐運行時能夠準確運作，且疏水器能夠穩(wěn)定進行，進而合理地傳送熱能，保障蒸餾水質量[4]。

（五）加強蒸餾水的回收

在火力發(fā)電過程中，蒸汽冷凝水的回收方式主要是開式和閉式，詳細來說，開式回收方法，主要的特點就在于冷凝水在輸送過程中，管道會始終處于打開狀態(tài)，所以過程實現(xiàn)任何操作都比較方便，不會過于復雜，整體的投資也比較少，但是其本身存在一定的局限性，就是冷凝水的能量會變小。而對于閉式手法而言，主要采取噴射的方式來解決高溫冷凝水的泵送和氣體腐蝕問題，通過這種方式冷凝水中的絕大部分熱量都可以被鍋爐實時回收再利用，但是相較比前者而言閉式回收的操作更加復雜，但是能量利用率較高，所以是非常值得研究的一項[5]。

（六）調整燃燒工藝，降低飛灰可燃物

首先要加強低負荷狀態(tài)下的燃煤使用工藝，避免使用質量不合格的劣質煤，減少鍋爐熄火和緊急停止的次數(shù)，這就需要先調整合理的配送和煤炭使用配比，確保鍋爐內部剩余的空氣系數(shù)為1.2 左右。再合理地進行二次配方比例制定，對飛灰中可燃物成分偏高和揮發(fā)度偏小的劣質煤，還要采取多種配風的方式，保持能夠給予下組足夠的分量，適當關小第二層設備的出風次數(shù)同時開大第四層二次風，確保設備穩(wěn)定，保證后期二次風的充分混合。其次，要減少三次風和外界因素的影響，這就先要保持制粉系統(tǒng)正常運作，磨煤機出口溫度不得少于75 攝氏度，確保煤粉均勻細膩，避免出現(xiàn)管道堵塞的現(xiàn)象。在確保分離器靈活工作，重錘轉矩合適的同時，及時清理木屑分離器，避免出現(xiàn)堵塞[6]。

（七）降低鍋爐燃油使用情況

機組啟動前要對油箱進行試操，以免出現(xiàn)設備卡頓現(xiàn)象，保證霧化效果，在點火前也要盡早地投入加熱裝置，確保鍋爐內部溫度達到較高水平后，可以縮短啟動時間，有效節(jié)約燃油使用量。在開機過程中，加強機組設備，鍋爐和電力設備操作的體系的協(xié)調，可以避免鍋爐因為參數(shù)偏移，導致汽輪機異常工作，進而造成的燃油浪費。另外，在停機過程中，要合理利用汽機旁路系統(tǒng)，有效優(yōu)化停爐工藝，嚴格按照規(guī)章制度進行降溫，當負荷達到額定程度時，要確保契機，能夠將兩側旁路打開，減少機組冷卻時間，節(jié)約燃油使用情況。

結論：綜上所述，在當前時代發(fā)展背景下，對我國火力發(fā)電廠鍋爐進行節(jié)能降耗方面的優(yōu)化是必要的，同時也是保障電能生產穩(wěn)定的需要。基于此，本文應該對造成鍋爐組合里能量損耗的因素進行細致剖析，并針對性的制定科學合理的節(jié)能減排策略，再利用具體的技術手段，將各項策略落實到位，進而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，加強生態(tài)保護力度，降低火力發(fā)電廠的成本造價，確保電廠可持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。