浅析火电厂锅炉运行节能措施

刘磊

摘 要：最近几年，由于国民经济的快速发展，能源的消耗速度正在成指数增长，节能降耗理念在现代的企业运行管理中将会占有更多的比重，其中火力发电厂也选用了相关的优化生产措施，以此来达到节能降耗的目的。锅炉是火力发电企业的运行核心部件，因此也是火力发电厂节能降耗的关键点。本文主要探讨了火力发电工程中锅炉运行中的能耗问题，并对此提出优化措施。

关键词：火电厂;锅炉运行;节能措施

引言

火力发电工程是一个燃煤为动力能源，借助燃煤的燃烧来推动发电设备的运动继而产生电力能源，因此火力发电工程是以燃煤资源消耗为前提，而燃煤资源属于不可再生的资源，因此优化火力发电锅炉机组，可以有效增加火力发电工程的发电效率，为我国的能源结构调整提供保障。

一、导致锅炉能效低的主要原因

从目前国内火力发电厂的实际情况来分析，导致锅炉燃烧能效低下的主要原因有以下六个方面。第一，锅炉设备质量问题，不能满足最佳的参数配置，导致燃烧不充分，排放量高。并且没有严格落实《锅炉节能技术监督管理规程》的相关规定，及时对技术落后、能效低及排放不合格的锅炉设备进行淘汰和更新改造，长期落后运行;第二，锅炉受热面积不合理，热能转化率低;第三，锅炉设计的原料类型和实际煤种不匹配。加之煤炭采购质量控制不合理，煤炭热量燃烧值低于4000大卡的标准，导致燃烧热量不够;第四，低负荷运行也是造成能效低的原因之一;第五，科技含量低，自动化控制水平不够;第六，企业管理制度缺失，对节能减排工作布置落实不到位，领导层面重视程度不够，员工作业不规范等。

二、当前锅炉节能技术方面的主要问题

（一）运行负荷较低的原因和危害

由于企业在设计自身的生产能力时，估计过高。认为在低负荷工况运行时锅炉也能正常运行，还能产生比较高的生产效率。而实际上，由于低负荷工况运行，锅炉燃料量减少、炉膛温度降低，锅炉使用率低下，煤耗增大，热效率低，生产效率自然也就受到影响;能源浪费高，厂用电率增高，企业效益降低;同时还增加环境污染。

（二）余热利用效率低

我国80%的电能供应都来自于火电厂。火电厂发电是通过燃煤锅炉的热能转换来实现的，热能转换利用率的高低就直接决定火电厂的生产效率和经济效益。在实际生产过程中，不可避免的会存在热能利用不充分情况，主要是余热利用率低下。所以，加强电厂余热利用开发是提高热值利用率的重点研究课题，挖掘潜力，既做到节能，而且还减排，降低了对环境的热污染，同时还增加经济效益。无论是从企业经济效益出发，还是从企业的环保责任考虑，企业都有义务和责任做好余热的回收利用。就我国目前的实际情况来看，对余热的利用还存在一些问题，节能环保效益不明显，需要企业和政府有关部门共同努力。

（三）煤炭的质量问题

火力发电厂锅炉的主要燃烧原料就是煤，电厂用煤占我国煤炭总量的50%左右。所以煤炭自身的质量，是保证能效的先决条件。煤作为热能供应的主要原料，其品质的好坏对锅炉的热能生产和能效有直接的影响。我们不仅对发热量有要求，大于4000卡，而且要求含硫量低（最好经过脱硫处理），对煤炭的颗粒大小、灰粉值、挥发都有具体的要求。严格控制煤炭质量，既能提高热能效率，还能减少有毒有害气体排放，既经济又环保。

（四）锅炉自动化水平低

科学技术是第一生产力。锅炉燃烧运行缺少自动化控制，或是自动化程度不完善，自动化控制技术水平低下，都会导致燃烧不充分，燃料利用率低。既浪费燃料资源，还会产生更严重的温室效应，加重环保负担。从国内目前的实际情况来看，在一些中小型火电厂里表现得最为突出，需要高度关注。

三、火电厂锅炉运行过程中的节能措施分析

（一）安装余热回收装置

要想做好火电厂的节能减排，关键控制点就是提高锅炉尾部的余热利用率，减少烟气余热排放，节能又环保。相关统计数据表明，烟气排放的热能占燃煤热量总值的6%到10%，占据热能损失的八成以上。研究表明，排烟温度上升10°，总热量损失就会多1%，简单来讲，就是1度电要多消耗大约2g的燃煤，导致产品成本单价上升。目前国内主要是通过安装烟气冷却器来形成余热回收装置。主要技术原理，是在空气预热器（或脱硫塔）与除尘器之间的尾部烟道加装烟气冷却器。可以把烟气的温度再降40～50℃，脱硫塔入口烟温可控制到90℃左右，达到脱硫的最佳效果。而回收的这部分烟气热量，能对凝结水再次加热，可以减小低压加热器或暖风机的抽气量，从而增加汽轮机的做功效率。在实际的工作中，要根据除尘器的实际情况和温度控制的具体要求，合理布置余热回收装置，以达到节能减排的最佳效果。

（二）提高燃烧热能转化以降低排烟温度

降低锅炉排烟热能损失，除了安装余热回收装置以外，还可以从源头抓起，通过调整过量空气系数来达到目的。可以通过加强管理，提高人员工作责任心和技术水平，聘请专业技术人才，对锅炉水进行软化处理，以避免结垢，降低热能效应，加大热损失。停炉检修时，要及时清除锅炉受热面的灰垢，也要对锅炉内壁的水垢及时进行清除，以增加受热面的传热效率。配备省煤器，增加空气预热器。这些措施既能有效降低排烟温度，还能增加炉膛内温度，促进燃烧充分，节能减排，提高燃煤锅炉工作效率。

（三）清洁燃烧技术的应用和推广

清洁燃烧技术的应用，对锅炉的节能减排有非常不错效果。目前，我国推广的煤炭清洁燃烧技术，具体为洁净煤发电技术，主要有流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。通过对燃煤锅炉进行改造，能把锅炉的燃烧效率提升12%左右，据数据表明，一台75吨的锅炉，每年可以节约燃煤8万吨。对能源节约和减少污染气体的排放贡献突出。国家需要进一步加强洁净煤的推广力度，包括煤炭燃烧前的加工和转化，燃烧后的烟气脱硫技术，为这项新技术的推广提供必要的资金和技术支持。

（四）降低气体未完全燃烧热损失

在燃气和燃油锅炉运行中，需要关注气体的未完全燃烧而产生的热损失问题。由于炉膛内的一氧化碳燃烧不充分，导致热能没有完全转换，随着烟气的排出会造成热损失的增加。因此，在对锅炉进行安装调试的时候，相关人员应当依据单位的实际需要，对常用负荷范围进行调整，与燃料、空气相匹配，从而使得尾部的烟道过量空气系数符合标准要求的同时，还要避免一氧化碳的生成。由于在锅炉当中缺乏必要的烟气监测设备，在运行的过程中不能够对过量空气系数进行准确的判断，技术人员可以通过观火孔查看火焰颜色，停炉时前后管板是否存在积碳，进行大致的判断，出现异常应当及时与调试单位进行沟通。

（五）防漏风技术的应用

锅炉漏风也是导致火电厂出现高能耗的主要原因之一。锅炉一旦漏风，就会导致锅炉内部气体体积发生膨胀，不光是排烟的热损耗会增加，电能消耗也会有所增加，还浪费燃料。所以，在日常工作中，要加强漏风点的排查，发现异常，及时采取措施，应用防风技术，确保锅炉密闭性完好，以实现节能减排，提高锅炉运行效率的目标。

四、结束语

综上所述，在火力发电工程项目中，优化锅炉是提升火力发电效率的关键点，发电的过程中要尽可能維持锅炉蒸汽的参数和降低锅炉的热耗损比例。此外对于燃煤的选择也要选择质量更好、燃烧更加充分的煤炭资源。

参考文献：

[1]刘刚，盛钧祺.火电厂锅炉运行过程中的节能措施探析[J].环境与发展，2017，29（03）：153-154.

[2]陶海飞.火力发电厂锅炉经济运行讨论及分析[J].科技创新与应用，2015（29）：127.