探究火力发电厂锅炉节能减排问题的解决途径

探究火力发电厂锅炉节能减排问题的解决途径

王冬生

河北国华沧东发电有限责任公司，河北省   061113

摘要：目前我国发电仍然以火力发电为主,火力发电厂在具体运行期间主要以汽轮机、发电机、锅炉为主,各项设备的在运行过程中相互配合,进而实现高效发电。随着人们环保意识的提升,以及国家对环境保护内容的重视,如何降低火力发电厂锅炉在运行过程中的能源消耗已经成为了需要人们重点探讨的一项内容。基于此，文章就火力发电厂锅炉节能减排问题的解决途径展开论述。

关键词：火力发电厂；锅炉节能；解决途径

1火电厂锅炉运行原理

火电厂锅炉在运行期间燃料充分燃烧,对燃烧后产生的各项热量进行吸收,通过对热量的应用实现对锅炉中水的加热,从而形成动能,实现发电。其在具体运行过程中主要包括以下几项内容:

(1)煤炭燃烧,将适量的燃料加入到炉膛内,保证燃料能够不断燃烧,进而将燃料的化学能转变为热能。

(2)燃料与氧气充分接触发生化学反应,此时会产生大量的高温烟气,高温烟气中含有大量热,在锅炉内部运行,烟气会通过热器与再热器,然后实现热量进行传递。

(3)在汽轮机中,利用水蒸气进行热量传递,在汽轮机可以将水蒸气作为机械能,从而为汽轮机运行提供能源支持。

2电厂锅炉节能减排的重要性

2.1电厂内部管控的实际需要

随着我国各个电厂自动化水平的不断提高,电厂内部的控制系统逐步升级与优化,这就对其供电的稳定性有了更高的要求,主要表现为对能源利用率和污染物排放的要求,因而电厂锅炉节能减排是电厂内部管控的实际需要。电厂的发电流程主要是将煤炭作为燃料、将锅炉作为生产工具,将煤炭放入锅炉中进行燃烧,借助水蒸气推动汽轮机的运转,最终推动电厂发电机的实际运作。在此流程中电厂锅炉的运作是其核心,锅炉的能耗与电厂的经济效益密切相关,通过进行电厂锅炉的节能减排能有效提高锅炉运行效率和资源利用率。

2.2降低发电成本的直接途径

发电成本高的问题普遍存在于我国电厂运作过程中,主要来源于电厂锅炉较为严重的能源消耗问题,而电厂锅炉的节能减排则是降低发电成本的直接途径,同时也是电力产业发展的长久方向。在电力生产过程中,生产一定数量的电力资源就需一定数量煤炭资源来支撑,而定量的煤炭资源则能生产出其相应的电力资源,这同时也与锅炉的运作效率有密切关系。如要有效提高煤炭资源利用率、切实降低电厂的发电成本、实现电厂运作的节能减排,电厂锅炉的节能减排工作势在必行。通过对电厂锅炉设备运作效率的提高和节能工艺的完善优化,锅炉节能减排工作是实现电厂节能降耗目标的重要基础,推动着电厂运作效率和经济效益的全面发展。

3锅炉节能减排问题的解决途径

3.1锅炉燃烧负荷大及燃煤质量低的解决途径

为了解决锅炉燃烧负荷大以及燃煤质量低所带来的能源消耗问题，首先，要对燃煤的运行参数进行优化。在电厂的实际运行中，粉煤锅炉和循环流化床锅炉都是煤炭资源需求量巨大的设备，为此，必须尽可能确保为其提供的煤炭质量，以有效提升煤炭燃烧时的效率，从而确保煤炭在进入锅炉时拥有一个适宜的原料粒径。此外，要尽量使其数值能够低于设计的数值，这将进一步提升锅炉的供热效率。

其次，要完善锅炉的配置。为了提升锅炉的运行水平，应对电厂的锅炉进行合理规划。在锅炉配置方面，节能降耗需要遵循确保总效率最高的原则，要合理设计锅炉运行中的供汽量，以保证在运行中负荷首先由级别高的锅炉机组进行承担，然后再分配至其他级别的锅炉机组，从而确保锅炉能够在该工作状态下达到最高效率。要尽可能采用自然循环以及平衡通风的设计理念，要注重锅炉配置的经济性，并且要注重安全的把控，进而有效实现电厂的节能降耗。

另外还要对疏水器的配置进行相应设计，确保蒸汽能源的充分应用，也有助于提升热量的回收效率。其中扩散器是关键的一部分，与蒸汽能源的回收效益有着密不可分的关系，因此在进行配置时一定要注意合理性和严谨性。疏水器中的蒸馏水也要实现回收，使其重新被投入到辅助锅炉的给水。

最后，可以采用变频调速的技术。水泵和风机是发电厂经常使用的设备，通常是定速运转的，往往无法灵活、有效地应对机组出现的负荷变化。为了提升电机的运转速率，使锅炉处于最佳的工作状态，当机组的负荷出现变化时就需要调整和改变风机的出口、入口挡板或是调整水泵的出口阀门，这会大大降低水泵和风机的工作效率。采用变频调速的技术则可以自动对水泵和风机的工作状态进行调整，节省人力，使设备能够适应机组的负荷变化，进而促进电厂锅炉的节能降耗。

3.2锅炉熄火次数多的对策及措施

在火力发电厂锅炉的运行过程中，如果出现熄火次数过多的问题，可能的原因有煤质、制粉系统以及炉膛温度适宜程度等，但是也不能排除灭火保护误动作。在实际生产过程中，一旦出现锅炉灭火的状况往往会给电厂带来诸多困扰以及能源消耗，因此有必要对这一问题采取相应的解决措施。

首先，在机组开始启动之前应对油枪进行试验操作，防止出现油枪卡涩或雾化不良的状况。在点火之前要尽早投入底部的加热装置，保证炉水处于较高的温度，从而缩短机组的启动时间，降低燃油消耗。在机组开机过程中，要注意机、炉、电之间的协调操作，保证锅炉达到冲转参数时汽机能够具备相应的冲转条件，同时避免在汽机定速后电气仍然尚未做好并网准备等类似的设备协调不良问题。在停机过程中合理运用汽机的旁路系统对停炉工艺进行优化，严格按照有关规定和程序进行设备的降温、降压，当负荷达到120MW时，要逐渐打开汽机的旁路。在滑停过程中要合理利用汽机旁路的方法，实现在不投用助燃油的前提下降低汽机缸的温度至380℃，最大限度降低机组冷却所耗费的时间，以实现停炉燃油的节约，为检修人员的检修工作提供有利条件。

其次，正常运行时一次风总风压要保持在约3000Pa，要尽可能地降低一次风速，以不堵塞粉管为基本原则，将炉膛负压维持在-20～40Pa，炉膛出口的氧含量在3%～4%。当负荷低于70%时，要合理分配给粉机的下粉量，并维持低一次风率、增加煤粉浓度。并且，应适当增加下两层的给粉机的转速，保持煤粉的浓度、炉膛的温度。

此外也可以采用配煤掺烧的方式，根据机组的负荷，将发热量高的煤炭和发热量低的掺在一起，将挥发份高的煤炭配合挥发份低的掺在一起，或是新煤炭和老煤炭掺在一起燃烧。这种掺烧的方法可以在很大程度上降低由于煤质的突然改变而造成的锅炉熄火，进而减少助燃油的用量。

最后，在实际操作过程中，一旦出现熄火问题时要保证电厂的运行人员和检修人员能密切配合，利用低谷消缺来努力打造一个不烧油消缺的环境。同时还要加强对电厂人员节油技术方面的相关培训，不断增强其专业技术能力，使其树立节油意识。此外，还要将制定的各项相关措施以及奖励制度落实到位，以充分调动电厂运行人员的节油积极性，进而更好地开展节油工作。

结语

为提高火电厂锅炉节能减排工作的有效性,达到煤炭资源利用率的最大化,就要将火电厂锅炉运作的各个环节相应的节能减排工作进行有效串联,并实现步步衔接与完善,并采用先进的自动化技术和各类控制技术来对火电厂锅炉进行全面系统的改造,以此来推动火电厂锅炉能源利用率的快速提高,促进火电厂锅炉运作效率的快速提升。

参考文献

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[2]何强龙,赵岁峰.火电厂锅炉节能减排技术分析[J].电子世界,2017(20):96+98.

[3]吴严.关于火电厂锅炉节能减排的几点建议[J].科技资讯,2015,13(11):107.