袁占偉

國能濮陽熱電有限公司，河南 濮陽 457000

0 引言

在當(dāng)今提出建設(shè)和諧社會、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的前提下，在提高火電技術(shù)的同時，也要考慮其對不可再生資源與環(huán)境的影響。火力發(fā)電廠應(yīng)用的原料主要是煤炭，而煤炭資源是不可再生資源，降低火力發(fā)電廠的煤耗對節(jié)約能源具有重要作用，此外，還能夠在環(huán)保工作中發(fā)揮作用。隨著城市化進(jìn)程的加快，能源的消耗越來越大，并且能源的利用率較低，浪費現(xiàn)象嚴(yán)重?？梢姡诨鹆Πl(fā)電廠的運行中對煤炭進(jìn)行節(jié)能管理非常關(guān)鍵，且對火力發(fā)電廠的長期發(fā)展具有重要作用。

1 火力發(fā)電廠的發(fā)展?fàn)顩r和特點

（1）發(fā)展?fàn)顩r。火力發(fā)電是電力發(fā)展中不可缺少的內(nèi)容，我國雖然已經(jīng)有部分核電機(jī)組，但是火力發(fā)電仍占據(jù)重要的位置[1]。當(dāng)前社會的發(fā)展非常重視循環(huán)經(jīng)濟(jì)，在火電技術(shù)發(fā)展方向上也要更加注重對能源和環(huán)境的影響。我國電力的發(fā)展相對滯后，和發(fā)達(dá)國家相比在供電消耗方面相對較高?；鹆Πl(fā)電廠在全國總裝機(jī)容量中占據(jù)非常大的一部分，并且基本都是靠煤炭來發(fā)電，對煤炭資源的需求較大[2]。煤炭資源屬于不可再生資源，推行火力發(fā)電廠的節(jié)能管理工作非常必要，且對發(fā)電企業(yè)的未來發(fā)展具有重要作用。

（2）特點。與其他電廠對比，火力發(fā)電廠具有以下特點。①在布局方面比較靈活，不受到限制，裝機(jī)容量可以根據(jù)具體的需求來制定。②具有較短的建造工期，一次性建造投資較少，是水電廠的一半左右。③耗煤量大，應(yīng)用在發(fā)電中的煤大約是煤炭總產(chǎn)量的25%，生產(chǎn)成本比水力發(fā)電高出3～4倍。④需要使用的動力設(shè)備較多，在一些設(shè)備的操作方面具有復(fù)雜性，運行費用較高。⑤從環(huán)境方面看，給環(huán)境帶來不良影響。

2 燃煤存在的問題

（1）設(shè)備質(zhì)量問題。大多數(shù)火力發(fā)電廠的設(shè)備存在問題，相關(guān)人員在選擇鍋爐設(shè)備時，往往會選擇成本較低的設(shè)備，而忽視鍋爐長時間的使用成本，使得設(shè)備存在一定的質(zhì)量問題。這樣就會導(dǎo)致燃料的燃燒效率存在一定的問題，造成能源消耗過多，并且鍋爐設(shè)備在后期長時間的使用過程中也會產(chǎn)生較多的問題，如運行不穩(wěn)定、發(fā)生故障情況多，以及經(jīng)常更換零件等，這就會在很大程度上造成鍋爐能源的浪費[3]。

（2）煤炭質(zhì)量問題?；鹆Πl(fā)電廠通常是采用層燃燃燒的方式，煤炭質(zhì)量與鍋爐的燃燒效率有著緊密的聯(lián)系。部分供應(yīng)商供給的煤炭質(zhì)量較差，有些沒有進(jìn)行加工就直接銷售[4]，有些煤炭雖然經(jīng)過了加工，但是供應(yīng)商為了獲得更多利潤會在其中加入一些原煤，然后再進(jìn)行售賣，這樣就會降低爐煤的質(zhì)量，使用這樣的煤炭會導(dǎo)致熱值達(dá)不到鍋爐的設(shè)計值[5]。使用層燃燃燒的方式進(jìn)行燃燒時，會出現(xiàn)很多問題，使得鍋爐輸出效率低、煤炭燃燒不夠充分，造成煤炭資源浪費嚴(yán)重，并且會帶來環(huán)境污染問題。

（3）鍋爐運行問題。能源的消耗和鍋爐的運行負(fù)荷率有著很大的關(guān)系，煤炭的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或者沒有按照規(guī)定來運行鍋爐都會增加能耗。例如，有些煤場是露天式的，在遇到雨季的情況下會使煤質(zhì)水分增加，嚴(yán)重的情況下會導(dǎo)致鍋爐出現(xiàn)熄火情況，甚至損壞鍋爐設(shè)備，使得鍋爐設(shè)備的能源利用率下降，能源損耗增加[6]。

（4）鍋爐使用時間較長。如果鍋爐使用的時間較長，并且不注重對鍋爐的養(yǎng)護(hù)，沒有對鍋爐中的爐渣進(jìn)行清理，就會影響鍋爐的使用效率，降低受熱位置的熱交換效率，從而出現(xiàn)浪費能源的現(xiàn)象[7]。

（5）鍋爐老化問題。鍋爐使用的時間較長，并且在使用方式上存在一定的問題，再加上一些維修工作沒有做好，設(shè)備經(jīng)過長時間的使用難免會出現(xiàn)磨損、零件老化的情況。一些設(shè)備的運行效率就會下降，導(dǎo)致鍋爐的運行時間增加，出現(xiàn)浪費現(xiàn)象。

（6）鍋爐運行控制水平較低。鍋爐一般是按照相關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)使用和運行，但是有的火電廠缺少必要的檢測儀表，不能夠?qū)崟r監(jiān)測鍋爐的運行情況[8]。部分操作人員的專業(yè)水平不夠高，缺乏一定的專業(yè)技能，在工作中往往依據(jù)自己的經(jīng)驗進(jìn)行相關(guān)操作，不能準(zhǔn)確地判定鍋爐的運行狀況，致使鍋爐的運行不在最佳的能源利用狀態(tài)。

（7）鍋爐燃油環(huán)節(jié)消耗較大。部分發(fā)電廠沒有使用等離子點火技術(shù)，造成發(fā)電廠在啟、停爐的期間對燃油的消耗增加。鍋爐遇到汽機(jī)定速而電氣沒有做好并網(wǎng)準(zhǔn)備，或者鍋爐達(dá)到?jīng)_轉(zhuǎn)參數(shù)但汽機(jī)沒有沖轉(zhuǎn)條件等狀況時，就會在很大程度上增加燃油的消耗。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，功率為300 MW的功率機(jī)組，啟動一次的油耗量大約需要17 t，因此，做好煤炭管理，科學(xué)使用燃料對提高火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益具有重要的作用，能夠起到節(jié)能降耗的作用。

3 燃煤熱值損失的原因

煤場的周轉(zhuǎn)率和熱值存在很大的聯(lián)系，煤場中煤的儲存時間如果過長，周轉(zhuǎn)率就會下降，熱值損失也會相應(yīng)增加。通常情況下，煤場是根據(jù)周轉(zhuǎn)率進(jìn)行管理的，如果周轉(zhuǎn)率下降，煤的自身溫度也就升高，導(dǎo)致出現(xiàn)高溫煤，增加熱值損失。部分火力發(fā)電廠為了緩解高溫煤的產(chǎn)生，會在上午、下午對燃料進(jìn)行測量[9]。相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，如果高溫煤的溫度超過了一定的限度，會增加熱值損失，存在處理不當(dāng)?shù)那闆r時，還會出現(xiàn)自燃現(xiàn)象，降低煤場的安全性。

周轉(zhuǎn)率降低可以從多個角度進(jìn)行分析，當(dāng)前我國部分煤場具有庫存高但儲存量少的問題，如果新煤和舊煤替換不及時，會導(dǎo)致煤的儲存時間延長，進(jìn)而增加熱值損失。此外，受到天氣的影響，如果遇到連續(xù)降雨的天氣，會使煤場的水分增加，導(dǎo)致煤不能按照正常時間進(jìn)行替換，使得煤的存儲時間延長[10]。此外，受某些因素的影響造成高溫煤的出現(xiàn)，還會導(dǎo)致煤場中出現(xiàn)較大面積的高溫情況，給煤場造成一定的損失。

4 減少燃煤熱值損失的方法

（1）提高煤場周轉(zhuǎn)率。增加煤場的容量，能夠提高煤場的周轉(zhuǎn)率。可以對煤場進(jìn)行擴(kuò)建，通過這樣的方式能夠改善舊煤被新煤覆蓋的問題，只有煤場的周轉(zhuǎn)率提高了，才能夠有效緩解煤場大面積的高溫問題，可以從很大程度上減少熱值的損失。

（2）做好清底置換安排。在煤場管理中，要做好煤的置換工作，在用料中，遵循先進(jìn)的煤先出、后進(jìn)的煤后出的原則，防止長時間存煤現(xiàn)象的發(fā)生。若出現(xiàn)高溫煤，要在第一時間對高溫煤進(jìn)行處理，盡可能減少熱值損失。煤場中煤的種類是不同的，對于這些不同種類的煤要進(jìn)行不同的燃燒試驗，以詳細(xì)、全面了解煤的特性，以及其儲存時間的長短，依據(jù)試驗結(jié)果對煤進(jìn)行置換，通過這樣的方式來降低熱值損失，減少清理的時間，提高煤場的周轉(zhuǎn)率[11]。

（3）完善煤場防雨管理辦法。完善煤場的防雨措施非常關(guān)鍵，雨季降水量較多，并且有時會出現(xiàn)連續(xù)降雨[12]。針對這些問題，煤場相關(guān)人員要及時找出防范和補(bǔ)救措施。例如，可以增加雨布的覆蓋面積，準(zhǔn)備足夠量的編織袋，因為在惡劣天氣來臨時往往會有大風(fēng)等，做好防范措施，避免煤受到惡劣天氣的破壞，這樣可以保證煤能夠正常進(jìn)行置換和使用，減少熱值損失。

5 火力發(fā)電廠燃煤的節(jié)能措施

（1）制訂節(jié)能計劃。因為火力發(fā)電廠的具體情況有所差異，所以相關(guān)人員要根據(jù)火力發(fā)電廠的實際情況制訂完善的節(jié)能計劃，要加強(qiáng)對火力發(fā)電廠節(jié)能環(huán)境的全面分析，制訂節(jié)能計劃和方案，降低能源消耗，提高火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）減少鍋爐的燃料用油情況。在鍋爐停止運行的情況下，要對其進(jìn)行降溫降壓，如果是300 MW機(jī)組，鍋爐的負(fù)荷在120 MW時，要打開汽機(jī)高、低旁路，并在滑停中科學(xué)使用汽機(jī)旁路等措施，在不使用燃油的情況下將汽機(jī)的缸溫降到最低，減少機(jī)組冷卻時間。

（3）改善鍋爐的傳熱效果。鍋爐要能夠達(dá)到傳熱的性能。鍋爐在運行期間，主要是使用過熱器、水冷壁、省煤器等進(jìn)行傳熱，其中水冷壁是最主要的換熱部件。確保其他傳熱部件的正常運行，增加冷水壁的換熱量，可以達(dá)到優(yōu)化傳熱的效果，并且能起到節(jié)能的作用。

（4）保證鍋爐的密封性能。鍋爐的運行情況可以反映出火力發(fā)電的效率，一旦鍋爐出現(xiàn)問題，肯定會增加整個鍋爐機(jī)組的耗能量，鍋爐漏風(fēng)就是最常見的問題之一。漏風(fēng)會增加鍋爐排煙期間的損失，加大引風(fēng)機(jī)的耗能量，并且鍋爐燃燒的能量損失也會有很大程度的提升。提高鍋爐自身的密封性可減少漏風(fēng)現(xiàn)象，因此要做好鍋爐構(gòu)件的定期檢查工作，以便在第一時間發(fā)現(xiàn)鍋爐存在的風(fēng)險，并及時修復(fù)，保證設(shè)備的正常運行。

（5）合理回收煙氣余熱。鍋爐煙道余熱回收主要是應(yīng)用空氣預(yù)熱器進(jìn)行，因為受熱面在鍋爐的尾部，所以能夠?qū)﹀仩t運行中產(chǎn)生的煙氣余熱進(jìn)行回收，進(jìn)而提高鍋爐熱能的使用率，達(dá)到節(jié)約能源的目的。

（6）加強(qiáng)管網(wǎng)保溫工作。因為高溫蒸汽管道和其他用熱設(shè)備在空氣中暴露時會導(dǎo)致熱能下降，所以要重視其保溫工作，在保證安全性的同時達(dá)到節(jié)能的目的。要選擇絕熱性要好、導(dǎo)熱系數(shù)低的材料，這樣的材料即使遇到高溫環(huán)境，其機(jī)械性能也不會輕易出現(xiàn)變化，同時材料的吸濕指數(shù)要低，保證管線不會被腐蝕。管線最好是使用最小管徑的，這樣可以縮短疏松的距離，對維持較小的壓降具有很大作用。

（7）增加煤的利用率。在火力發(fā)電廠中，有三種能量轉(zhuǎn)換過程：在鍋爐中煤的化學(xué)能會轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?；在汽輪機(jī)中熱能會轉(zhuǎn)變成機(jī)械能；在發(fā)電機(jī)中機(jī)械能會轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。能量轉(zhuǎn)換運用到的設(shè)備主要有鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)，而鍋爐是最基本的設(shè)備。鍋爐燃燒會使用到的原料是煤粉，其是利用磨煤機(jī)將煤炭磨成細(xì)小煤炭顆粒，因為煤粉顆粒是非常小的，但是表面很大，所以能夠吸附大量的空氣，并且其還具有流動性。從制粉系統(tǒng)來看，如果將煤粉磨得粗一些，可以降低磨煤電耗和金屬消耗。在進(jìn)行煤粉細(xì)度的選擇時，要使各項損失降到最低。針對揮發(fā)份高及容易燃燒的煤種，磨制煤粉顆粒均勻的制粉設(shè)備或者強(qiáng)化燃燒的鍋爐，其煤粉細(xì)度可以稍微大一些，這樣可以在一定程度上節(jié)省磨煤能耗，燃煤的利用率也會有很大提升。

（8）構(gòu)建完善的數(shù)字化煤場管理系統(tǒng)。我國科學(xué)技術(shù)水平在不斷提高，一些先進(jìn)的科學(xué)管理技術(shù)如數(shù)字化管理已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到各個行業(yè)中，煤場管理也要構(gòu)建數(shù)字化管理系統(tǒng)。當(dāng)前，很多火力發(fā)電廠的煤場管理依舊采用的是人工管理方法，人工的管理方式不僅會降低工作效率，也會導(dǎo)致很多問題的出現(xiàn)，并且在遇到問題時不能快速、及時進(jìn)行解決，可見構(gòu)建完善的數(shù)字化煤場管理系統(tǒng)具有重要意義。利用數(shù)字化管理系統(tǒng)可以及時了解火力發(fā)電廠的相關(guān)情況，對煤炭的儲存量、煤堆的位置、存放時間等都能夠及時掌握，可以為相關(guān)工作人員提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為各項工作帶來便利。

6 結(jié)束語

火力發(fā)電廠在現(xiàn)代社會電力發(fā)展中占據(jù)重要的位置，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平有了很大的提升，對電能的需求也越來越多。煤場管理在火力發(fā)電廠管理中占據(jù)重要的位置，提高煤場的管理水平能夠在很大程度上節(jié)省能源。采取有效的措施對煤炭進(jìn)行管理，可以很大程度上提高煤炭的利用率，減少能源消耗，降低火力發(fā)電廠的發(fā)電成本，對火力發(fā)電廠的長遠(yuǎn)發(fā)展具有重要意義。