火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能降耗的對(duì)策探究

國(guó)網(wǎng)能源哈密煤電有限公司花園電廠 吳斯同

人們的生活水平越來越高，對(duì)電力的需求也越來越大。從長(zhǎng)期的觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)燃煤電廠鍋爐的利用效率提出更高要求。燃煤電廠在生產(chǎn)電能時(shí)主要使用的是鍋爐。利用燃煤資源在鍋爐內(nèi)燃燒將煤炭直接轉(zhuǎn)換成電能，解決了能源所在區(qū)域的電力短缺問題[1]。由此可以看出，研究燃煤電廠鍋爐的節(jié)能問題，對(duì)提高我國(guó)能源利用效率和節(jié)約能源十分重要。

1 火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能的重要性和現(xiàn)狀

在燃煤電廠中鍋爐需要大量的燃煤，因此會(huì)排放大量的二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等有害氣體。這些有毒的物質(zhì)一旦進(jìn)入大氣環(huán)境就會(huì)引起大氣的污染，從而對(duì)環(huán)境造成不利的影響。而在燃煤電廠中，如果燃煤不能充分燃燒將會(huì)導(dǎo)致燃煤利用率下降，從而造成資源的浪費(fèi)。此外，鍋爐在進(jìn)行燃煤時(shí)，由于其內(nèi)部的熱量損失會(huì)影響到鍋爐的使用效率，從而造成能耗的浪費(fèi)。所以，使用有效的節(jié)能減耗措施對(duì)火力發(fā)電廠有非常重要的影響，采用切實(shí)可行的方法來降低電廠的能耗并提出相應(yīng)的節(jié)能措施，對(duì)于解決電廠的能源浪費(fèi)問題、提高電廠的燃煤利用率，可以達(dá)到更好的效果。

現(xiàn)在，能源問題是一個(gè)全球性的問題。各國(guó)都在千方百計(jì)地降低自己的能源消耗。為了解決這一問題，我國(guó)政府提出了以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的能源發(fā)展戰(zhàn)略，積極創(chuàng)建節(jié)約社會(huì)。不過，隨著人們的生活水平越來越高，對(duì)電力的需求也越來越大，這就導(dǎo)致了電力供應(yīng)的問題出現(xiàn)。在我國(guó)電力市場(chǎng)中，最大的能源是燃煤電廠。

火電是一種利用煤炭燃燒后產(chǎn)生的熱量來發(fā)電的一種方法，它的耗煤量很大，但我國(guó)的煤炭資源并不是無限的，所以必須要加強(qiáng)對(duì)燃煤電廠的節(jié)能監(jiān)管，只有這樣煤炭資源才能夠得到充分的利用，才能夠在使用的時(shí)候?qū)⑵涑浞值睦闷饋?，使其發(fā)揮出最大的價(jià)值。要以更好的方式來適應(yīng)我國(guó)的電力供給要求，在當(dāng)前條件下提高電廠的工作效率和建設(shè)節(jié)能社會(huì)具有十分重要的意義，對(duì)全國(guó)創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)的方針有著積極的貢獻(xiàn)。

2 火力發(fā)電廠中鍋爐消耗的問題

2.1 火力發(fā)電廠設(shè)備質(zhì)量不好

首先，就燃煤電廠的鍋爐而言，有些電廠為了眼前的收益，往往會(huì)選擇一些劣質(zhì)的鍋爐，這種鍋爐在生產(chǎn)的時(shí)候不能有效地利用煤炭，從而導(dǎo)致資源的浪費(fèi)[2]。此外，在實(shí)際生產(chǎn)中，由于質(zhì)量低劣的鍋爐，在實(shí)際生產(chǎn)中也會(huì)出現(xiàn)一些不穩(wěn)定的問題，而且在生產(chǎn)過程中，由于質(zhì)量不高、使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些安全隱患，從而對(duì)發(fā)電系統(tǒng)的安全性產(chǎn)生很大的影響。

2.2 火力發(fā)電廠使用的燃料問題

在電廠的電力生產(chǎn)中，燃煤是燃煤電廠鍋爐的主要能源。大部分鍋爐都是用煤中的原煤，但是在實(shí)際生產(chǎn)中，由于沒有經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗(yàn)和篩選，所以沒有對(duì)原料進(jìn)行再加工，造成了原料的品質(zhì)不高，造成了產(chǎn)品的燃燒效果達(dá)不到要求。在鍋爐發(fā)電時(shí)也會(huì)利用燃料來發(fā)電，但是在運(yùn)行時(shí)，由于操作和使用的不規(guī)范，造成了燃料的浪費(fèi)。

2.3 火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行過程的問題

在鍋爐的運(yùn)行中，低負(fù)載速率將會(huì)極大地影響到能量的消耗。比如在鍋爐的運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)發(fā)生熄火現(xiàn)象，而且所用的煤很可能會(huì)摻假、質(zhì)量也不高。在使用期間，由于管理人員不遵守有關(guān)的管理規(guī)定，使用的煤燃料也不能很好地儲(chǔ)存，致使燃煤在貯存期間質(zhì)量降低，不能滿足鍋爐的使用標(biāo)準(zhǔn)，從而使鍋爐的運(yùn)行出現(xiàn)問題。另外，對(duì)鍋爐的影響也是非常大的，如果鍋爐在使用中出現(xiàn)了問題，那么將會(huì)直接降低能量的利用率，從而造成資源的浪費(fèi)。

2.4 火力發(fā)電廠鍋爐的使用時(shí)間太久

由于鍋爐長(zhǎng)期使用，大量的爐渣堆積在鍋爐的各個(gè)部件上，會(huì)對(duì)其熱交換規(guī)律產(chǎn)生很大的影響，從而導(dǎo)致熱交換不能夠很好的進(jìn)行，燃料不能夠完全燃燒釋放能量，從而造成資源的浪費(fèi)。

2.5 火力發(fā)電廠鍋爐老化的問題

燃煤電廠的鍋爐在長(zhǎng)期運(yùn)行中存在著一定的老化問題，一些燃煤發(fā)電工廠不愿意支付維修費(fèi)用，因此決定忽視這一問題，從而影響到其實(shí)際的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，造成后期的資源浪費(fèi)。

2.6 鍋爐運(yùn)行控制水平不足

在電廠鍋爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，大部分的鍋爐都能正常工作，但由于在運(yùn)行過程中缺乏相關(guān)的設(shè)備，不能對(duì)全部流程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。而有些燃煤電廠，則是靠著工作經(jīng)驗(yàn)豐富的員工能夠按照自己的經(jīng)驗(yàn)來操作，這樣鍋爐就不可能一直處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)，從而導(dǎo)致鍋爐不能完全燃燒、燃料不能充分發(fā)揮作用，從而造成資源的浪費(fèi)。

2.7 發(fā)電廠人員素質(zhì)不夠高

鍋爐管理者的職業(yè)素養(yǎng)與其實(shí)際工作的成效密切相關(guān)，所以加強(qiáng)管理人員的素質(zhì)是保證其節(jié)能改造的關(guān)鍵。一些火力發(fā)電廠的鍋爐管理人員素質(zhì)不高、管理意識(shí)不強(qiáng)、工作規(guī)范不規(guī)范，導(dǎo)致在實(shí)際生產(chǎn)中存在種種違規(guī)行為，無法有效地進(jìn)行管理，導(dǎo)致鍋爐的實(shí)際工作效率下降。因此，加強(qiáng)對(duì)鍋爐管理人才的培訓(xùn)、提高其職業(yè)素質(zhì)是十分必要的。

3 使火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能消耗的舉措

3.1 對(duì)火力發(fā)電廠鍋爐設(shè)備進(jìn)行一些改造

燃煤電廠都會(huì)對(duì)鍋爐定期進(jìn)行更新、維修和維護(hù)，其主要目的就是為了提高鍋爐運(yùn)行時(shí)的燃煤利用率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能和減少排放。在鍋爐的檢修與維護(hù)中，經(jīng)常會(huì)對(duì)鍋爐設(shè)備部件進(jìn)行一些小修理或更換。科學(xué)、合理的維護(hù)和維護(hù)，可以提高鍋爐在使用中的使用效率。為了提高鍋爐的實(shí)際燃燒效果，需要進(jìn)一步減少送風(fēng)機(jī)和排煙裝置的能量消耗，并逐漸提高鍋爐的通風(fēng)性能，這樣在使用時(shí)，鍋爐的實(shí)際燃燒效率就會(huì)大大提高，可以大大降低資源的浪費(fèi)。

3.2 控制鍋爐裝置所用的燃料

燃料是電廠生產(chǎn)中不可或缺的一部分，因此在使用中電廠的鍋爐操作人員要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、合理的控制，以達(dá)到最大限度地利用燃煤[3]。通過高效地使用所需要的燃煤，不僅可以大大減少電廠在燃煤上的投資，而且還可以提高鍋爐的使用效率。在對(duì)有關(guān)燃煤進(jìn)行科學(xué)、合理的控制時(shí)，首先要仔細(xì)地篩選使用的燃燒材料，以實(shí)現(xiàn)燃料高質(zhì)量、高產(chǎn)量的燃燒。將原料中的優(yōu)質(zhì)原料和劣質(zhì)原料按一定的方式進(jìn)行分離，是改善鍋爐的燃燒品質(zhì)和使用性能的重要條件。

其次，在鍋爐設(shè)備運(yùn)行期間，有關(guān)工作人員可以對(duì)所需要的物料進(jìn)行合理的調(diào)配。該工藝不僅可以降低燃煤消耗的投入，并且可以保證鍋爐的溫度在一個(gè)較低的范圍之內(nèi)。為使鍋爐達(dá)到最佳的燃燒效果，特殊的操作人員還應(yīng)加強(qiáng)鍋爐的通風(fēng)，從而使鍋爐的材料得到充分的燃燒，而且還能有效地降低物料的損耗，提高燃燒效率。

3.3 減少鍋爐設(shè)備使用過程中蒸汽損耗

鍋爐設(shè)備在使用過程中往往會(huì)產(chǎn)生大量的蒸汽，這些蒸汽是影響鍋爐轉(zhuǎn)換效率的重要因素。造成鍋爐設(shè)備使用過程中蒸汽損耗問題的重要原因，是有關(guān)工作人員沒有對(duì)鍋爐設(shè)備進(jìn)行定期、定點(diǎn)的檢查。另外，污水處理不力也會(huì)造成以上問題。所以有關(guān)單位在運(yùn)行的時(shí)候，一定要加強(qiáng)對(duì)鍋爐的蒸汽損耗的管理，以避免在運(yùn)行期間出現(xiàn)大量的蒸汽損耗，使鍋爐裝置能耗進(jìn)一步降低。

3.4 減少火力發(fā)電廠鍋爐設(shè)備的熱量損失

在鍋爐運(yùn)行期間如何有效地減少鍋爐的熱量損耗，是火力發(fā)電廠想要解決的一個(gè)關(guān)鍵問題。鍋爐熱損耗是影響其能耗的重要因素，其熱損耗相當(dāng)于經(jīng)濟(jì)損失。為進(jìn)一步降低熱損耗，有關(guān)部門應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)供熱管道和換熱器進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)，有效地解決這類問題。利用這種方式可以科學(xué)、合理地調(diào)節(jié)鍋爐的熱量，在降低鍋爐熱量的前提下減少相關(guān)的能源消耗，并逐漸提高燃煤的利用率，為企業(yè)節(jié)約大量的資金。

3.5 鍋爐系統(tǒng)硬件設(shè)施的升降及調(diào)試

對(duì)于大部分的燃煤電廠來說，如果采用的是長(zhǎng)期運(yùn)行、頻繁的發(fā)電設(shè)備，在這樣的環(huán)境下，相關(guān)的設(shè)備必然會(huì)出現(xiàn)老化故障的情況，導(dǎo)致機(jī)組的運(yùn)行效率下降，也影響供電指標(biāo)完成情況，甚至?xí)绊懙诫姀S的運(yùn)行?；鹆Πl(fā)電廠為了提高鍋爐的利用率，在選用鍋爐的時(shí)候，要提高設(shè)備的選型要求，就必須要保證鍋爐的性能和品質(zhì)，這樣才能保證鍋爐在運(yùn)行時(shí)候的工作效率。充分利用鍋爐所用的燃煤，使燃煤能夠充分發(fā)揮，既能減少能源的浪費(fèi)、又能提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益，保證電廠的生產(chǎn)安全、穩(wěn)定的繼續(xù)下去。

3.6 對(duì)電站鍋爐運(yùn)行模式的合理改善

想要提高燃煤電廠鍋爐的燃燒效率，就必須對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、合理的優(yōu)化與改造，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展。要實(shí)現(xiàn)這種目的，不僅要提高操作模式和管理方法，而且要根據(jù)鍋爐的實(shí)際情況，對(duì)其進(jìn)行合理的改造。同時(shí)，電廠有關(guān)部門也要通過不定期的培訓(xùn)，使相關(guān)人員在思想上充分了解節(jié)能的優(yōu)越性，并將節(jié)能思想應(yīng)用于工作中。相關(guān)人員要結(jié)合電廠的實(shí)際狀況合理設(shè)計(jì)，逐步進(jìn)行優(yōu)化。

3.7 輔助設(shè)備的起停工作的合理安排

為了達(dá)到節(jié)能目的，除對(duì)鍋爐自身進(jìn)行多種調(diào)節(jié)外，還應(yīng)對(duì)輔助設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。通過合理地調(diào)節(jié)輔助設(shè)備，既可以減少發(fā)電費(fèi)用、又可以減輕輔助設(shè)備運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生的啟動(dòng)和停機(jī)問題。設(shè)備的啟動(dòng)和停機(jī)都會(huì)造成大量的電力損耗，這對(duì)達(dá)到節(jié)能目的是不利的。峰谷電價(jià)的實(shí)行，使輔助設(shè)備在運(yùn)行期間的峰谷期差別很大，這就需要準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)輔助設(shè)備的負(fù)載情況，并在第一時(shí)間作出相應(yīng)的調(diào)整。

3.8 火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能降耗優(yōu)化的實(shí)際運(yùn)用

在實(shí)際應(yīng)用中，清潔可以說是節(jié)約能源的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的污染、噪音、污水的治理，既要達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)、又要提高產(chǎn)量。未來的燃煤電廠必須要堅(jiān)持環(huán)保、節(jié)能的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)廢氣和其他資源的回收利用，具體的實(shí)施辦法主要包括以下三個(gè)方面：一是要加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)用水的管理，降低用電設(shè)備的損耗；二是設(shè)計(jì)出一套供水系統(tǒng)的循環(huán)系統(tǒng)，使之能在閉路系統(tǒng)中得到充分的循環(huán)，從而節(jié)約排水系統(tǒng)的電力消耗；三是要做好工業(yè)除塵，長(zhǎng)時(shí)間的使用會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，這些粉塵會(huì)嚴(yán)重影響到設(shè)備的正常運(yùn)行，從而造成耗電量的不斷增長(zhǎng)，因此要經(jīng)常進(jìn)行除塵，確保機(jī)器的節(jié)能運(yùn)行。

在我國(guó)南方某電廠擴(kuò)建工程中，對(duì)電廠節(jié)能減排的具體要求進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)劃。該方案的主要內(nèi)容是對(duì)兩臺(tái)300MW機(jī)組的結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化和改造。它的改造是引進(jìn)了國(guó)外的高技術(shù)，這種技術(shù)可以讓鍋爐在運(yùn)行時(shí)具有自然循環(huán)和中溫兩種作用[4]。在完成了電廠的功能擴(kuò)展后，該技術(shù)在實(shí)際使用中得到了很好的應(yīng)用。

改造后的兩個(gè)鍋爐都配備了雙調(diào)風(fēng)和中速磨，在實(shí)際運(yùn)行中能夠充分的利用煤炭資源，提高了鍋爐的節(jié)能效果。這兩種鍋爐都是采用了前后壁對(duì)稱燃燒技術(shù)進(jìn)行技術(shù)改造，該技術(shù)可以在保證質(zhì)量較差的煤炭充分燃燒的同時(shí)，及時(shí)調(diào)整鍋爐內(nèi)的燃燒熱量，使其能夠達(dá)到國(guó)際要求。這樣的改造方案在實(shí)施起來的時(shí)候不但操作簡(jiǎn)便，而且工作量也很低，改造成本也比較低，可以大大降低電廠的成本。因此，在改造后的鍋爐中，當(dāng)燃料負(fù)載達(dá)到45%時(shí)CO2的排放量將會(huì)達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。這是一種很有意義的技術(shù)，值得推廣應(yīng)用。

4 結(jié)語

當(dāng)前大家對(duì)電能的需求也在某種程度上已經(jīng)發(fā)生了巨大變化。但在電力轉(zhuǎn)換的過程中，燃煤是一種不可再生的能量，所以如何提高電廠的運(yùn)行效率對(duì)于提高我國(guó)的能源利用有著十分重要的意義。另外，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的相關(guān)資源本來就不多，因此在今后的發(fā)展中，有關(guān)設(shè)備的節(jié)能改造將是電廠發(fā)展的必然選擇，也是未來發(fā)展的大勢(shì)所趨。

文章對(duì)電廠在使用中存在的高能耗問題進(jìn)行了詳盡的分析，并就如何在使用過程中提高設(shè)備的燃燒效率進(jìn)行了論述，對(duì)降低我國(guó)電廠的能源消耗問題有所幫助，為電廠在實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的過程中提供參考意見和建議。