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(chǎn)業(yè)，火力發(fā)電廠擁有數(shù)量繁多的硬件設(shè)備，煤炭使用情況也占我國總體煤耗的三成以上，所以針對(duì)性的制定火力發(fā)電廠的節(jié)能措施，提升基礎(chǔ)運(yùn)行水平，減少能源消耗既是提升火電廠經(jīng)濟(jì)效益的渠道，也是促進(jìn)社會(huì)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(jīng)常存在的問題

（一）設(shè)備質(zhì)量不足

很多火力發(fā)電廠在選擇鍋爐設(shè)備時(shí)都會(huì)只顧眼前微末的利益，選擇質(zhì)量無法得到保障的低價(jià)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(fèi)成本極高，整體成本造價(jià)只會(huì)不降反增。另外，這樣的鍋爐設(shè)備長(zhǎng)期使用會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定、故障頻發(fā)等問題，使得鍋爐能源被大量浪費(fèi)[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(yīng)商以及發(fā)電廠缺少相關(guān)的煤炭質(zhì)量把控意識(shí)，對(duì)進(jìn)購來的原煤基本不會(huì)進(jìn)行專業(yè)的技術(shù)處理，使得煤炭品質(zhì)沒有得到良好的篩查，投入使用時(shí)參差不齊，整體質(zhì)量不均衡，導(dǎo)致燃燒效率不可控，直接造成熱輸出不符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而使得整個(gè)工程出現(xiàn)指標(biāo)偏移。另外，燃油也是鍋爐正常運(yùn)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?yàn)樵牧腺|(zhì)量沒有得到良好把控，燃料質(zhì)量參差不齊，導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行不協(xié)調(diào)會(huì)使得很多的燃油資源浪費(fèi)，這會(huì)帶來嚴(yán)重的成本損失，甚至是安全隱患[2]。

（三）鍋爐運(yùn)行問題

鍋爐在運(yùn)行過程中負(fù)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(shí)際工作過程中，鍋爐經(jīng)常熄火，就會(huì)出現(xiàn)設(shè)備負(fù)荷率過高的問題，例如施工現(xiàn)場(chǎng)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?jī)?chǔ)存場(chǎng)所是露天式的，在多雨季節(jié)會(huì)出現(xiàn)煤炭含有過多的水分，進(jìn)而無法充分燃燒，達(dá)不到鍋爐運(yùn)行的需求，還有可能使得磨煤機(jī)出現(xiàn)管道堵塞，設(shè)備無法運(yùn)轉(zhuǎn)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(huì)對(duì)設(shè)備帶來硬件損害，還會(huì)使得其本身能源利用率降低，能耗進(jìn)一步增加[3]。

（四）使用時(shí)間過長(zhǎng)

鍋爐使用時(shí)間過長(zhǎng)，是因?yàn)閷?duì)其養(yǎng)護(hù)的次數(shù)不夠，內(nèi)部如沒有得到及時(shí)清理，爐渣含量不斷提升，水冷壁、再熱器等設(shè)備的不正常運(yùn)作都會(huì)直接影響鍋爐內(nèi)燃料燃燒情況，一旦出現(xiàn)異常波動(dòng)，受熱位置的熱交換將無法正常進(jìn)行，進(jìn)而導(dǎo)致能源大量浪費(fèi)。

（五）鍋爐老化問題

鍋爐設(shè)備在日常工作過程中需要長(zhǎng)時(shí)間開啟，并不斷的承受高溫條件，所以經(jīng)年累月的使用情況下，很容易因?yàn)槭褂梅绞交驒z修工作不完善導(dǎo)致鍋爐出現(xiàn)過度磨損的現(xiàn)象，也會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間磨損，使得零件出現(xiàn)老化，破損問題。這些現(xiàn)象會(huì)直接降低機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益和工作效率，使得鍋爐出現(xiàn)能源浪費(fèi)問題，若不及時(shí)更新或修補(bǔ)，會(huì)浪費(fèi)大量成本。

（六）飛灰可燃物較大

鍋爐設(shè)備在日常工作過程中，會(huì)進(jìn)行大量的煤炭燃燒，如果本身存在質(zhì)量問題或設(shè)備數(shù)據(jù)參數(shù)配備不正確，就會(huì)使得內(nèi)部燃料燃燒不充分，產(chǎn)生大量的飛灰。雖說正常燃燒充分的前提下也會(huì)產(chǎn)生大量飛灰，但內(nèi)部可燃物較少，不會(huì)帶來安全隱患，但如果飛灰內(nèi)部可燃物較大時(shí)，很容易因?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境溫度而導(dǎo)致本身出現(xiàn)自燃現(xiàn)象，接觸鍋爐時(shí)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(zāi)，所帶來的危害是毀滅性的，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)會(huì)存在大量的燃油和可燃物質(zhì)，并且設(shè)備擺放較為緊密，若出現(xiàn)突發(fā)事故，后果不堪設(shè)想。

（七）鍋爐熄火

鍋爐設(shè)備在實(shí)際使用過程中，經(jīng)常會(huì)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(zhì)量問題，電路接觸不嚴(yán)、電能供應(yīng)不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)收集不準(zhǔn)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?yàn)樽陨頂?shù)據(jù)情況的波動(dòng)，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行不流暢，進(jìn)而出現(xiàn)溫度失衡，電能供應(yīng)過高或熱轉(zhuǎn)換不平衡的現(xiàn)象，這些情況會(huì)直接導(dǎo)致鍋爐多次熄火，所帶來的危害也是嚴(yán)重的，輕則損害設(shè)備造成多余的成本損失，重則使得設(shè)備無法正常運(yùn)行，危害員工生命財(cái)產(chǎn)安全。

（八）燃油消耗較多

鍋爐設(shè)備在正常工作時(shí)，需要經(jīng)歷升爐和停爐過程，正常情況下進(jìn)行熱轉(zhuǎn)換工藝時(shí)，所使用的原材料就只是煤炭，僅需要進(jìn)行工藝燃燒即可。但鍋爐在開始和停止運(yùn)作時(shí)，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?yàn)殄仩t工藝復(fù)雜且設(shè)備數(shù)量眾多，所以很容易因?yàn)樯鲜銮闆r導(dǎo)致燃油消耗過大，就當(dāng)前市場(chǎng)而言，燃油價(jià)格較為昂貴，如果不能及時(shí)地對(duì)自身設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代，長(zhǎng)期大量的消耗燃油會(huì)帶來許多不必要的成本損耗，嚴(yán)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(shè)備，這就意味著需要龐大的電能供應(yīng)，才能使得整體設(shè)備開始運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而進(jìn)行熱能轉(zhuǎn)換工作。詳細(xì)來說，工作現(xiàn)場(chǎng)并非只有鍋爐設(shè)備，配套的還有很多數(shù)據(jù)收集設(shè)備和參數(shù)調(diào)整設(shè)備，并且隨著當(dāng)前社會(huì)的不斷進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，很多新型的信息化，數(shù)字化設(shè)備被逐漸的引進(jìn)，大幅提升了工作效率，但也帶來了更高的電能供應(yīng)壓力。上述情況的出現(xiàn)是因?yàn)楝F(xiàn)階段絕大部分硬件設(shè)備都要依靠電能供應(yīng)，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(duì)策和措施

（一）做好鍋爐型號(hào)選擇和燃料把控工作

對(duì)于火力發(fā)電廠而言，想要科學(xué)的控制成本和鍋爐能源損耗情況，就應(yīng)該明確短期投資和長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)的關(guān)系，在實(shí)際工作時(shí)做好鍋爐的型號(hào)把控和燃料的選擇工作，確保是硬件設(shè)施和物料質(zhì)量過關(guān)。詳細(xì)來說，首先在鍋爐選擇時(shí)，應(yīng)該盡可能選擇風(fēng)評(píng)口碑高，質(zhì)量良好，且檢查維護(hù)容易的設(shè)備，這樣不僅能夠提升鍋爐設(shè)備的工作效率，而且可以有效降低鍋爐的檢修次數(shù)，進(jìn)而有效地控制整體經(jīng)濟(jì)效益，避免不必要成本損耗。其次，在燃料選擇過程中，要對(duì)不同的煤炭種類進(jìn)行合理搭配，使得配置的煤種類符合特點(diǎn)，進(jìn)而不斷地提升煤炭的燃燒利用率，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

（二）控制鍋爐的能耗

首先需要對(duì)鍋爐的燃燒問題進(jìn)行合理優(yōu)化，在火力發(fā)電工藝開展過程中，對(duì)于剛進(jìn)行使用的鍋爐，機(jī)組要根據(jù)電廠的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)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(dǎo)發(fā)電手段，管理人員也需要意識(shí)到清潔煤的重要性，并合理應(yīng)用提升利用率，減少二氧化硫，二氧化碳等有害物質(zhì)的排放量。就目前工作情況而言，清潔煤發(fā)電技術(shù)主要包括超臨界發(fā)電技術(shù)，循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)和加壓流化床聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)等等，這些技術(shù)手段本身具有高效清潔的特點(diǎn)，正在被廣泛應(yīng)用。

（三）減少熱量損失

為減少過度運(yùn)行時(shí)的熱量損失，應(yīng)該首先解決鍋爐內(nèi)部空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)情況，使得設(shè)備能夠?yàn)殄仩t提供充分的氧氣，確保內(nèi)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?yàn)閺囊欢ǔ潭壬蟻碚f，灰塵出現(xiàn)的數(shù)量直接和燃燒充分與否掛鉤。其次，對(duì)鍋爐的溫度要進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免因?yàn)楦邷貙?dǎo)致內(nèi)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(nèi)部定期投入吹灰器，確保受熱面能夠頻繁保持清潔，防止擴(kuò)圍內(nèi)壁粘連過多煤渣的，導(dǎo)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(yīng)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(duì)多個(gè)燃煤鍋爐，同時(shí)工作的情況下，在供氣量分配過程中，應(yīng)該優(yōu)先對(duì)機(jī)組總數(shù)和工作效率最高的進(jìn)行分配，因?yàn)檫\(yùn)行效率較高的鍋爐，其本身就處于高負(fù)荷或超負(fù)荷運(yùn)作的情況下，所以在繼續(xù)運(yùn)行時(shí)，其工作效率會(huì)逐漸下滑，如果供應(yīng)不穩(wěn)定，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備突然轉(zhuǎn)變參數(shù)，進(jìn)而發(fā)生損壞。其次，為不斷地提升蒸汽的利用率，鍋爐在運(yùn)行過程中，不可以在沒有進(jìn)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(huì)對(duì)設(shè)備造成不可想象的傷害。這就需要鍋爐在剛開始工作時(shí)盡可能地減少排氣量，使得這一部分蒸汽在鍋爐運(yùn)行時(shí)能夠準(zhǔn)確運(yùn)作，且疏水器能夠穩(wěn)定進(jìn)行，進(jìn)而合理地傳送熱能，保障蒸餾水質(zhì)量[4]。

（五）加強(qiáng)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(xì)來說，開式回收方法，主要的特點(diǎn)就在于冷凝水在輸送過程中，管道會(huì)始終處于打開狀態(tài)，所以過程實(shí)現(xiàn)任何操作都比較方便，不會(huì)過于復(fù)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(huì)變小。而對(duì)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(shí)時(shí)回收再利用，但是相較比前者而言閉式回收的操作更加復(fù)雜，但是能量利用率較高，所以是非常值得研究的一項(xiàng)[5]。

（六）調(diào)整燃燒工藝，降低飛灰可燃物

首先要加強(qiáng)低負(fù)荷狀態(tài)下的燃煤使用工藝，避免使用質(zhì)量不合格的劣質(zhì)煤，減少鍋爐熄火和緊急停止的次數(shù)，這就需要先調(diào)整合理的配送和煤炭使用配比，確保鍋爐內(nèi)部剩余的空氣系數(shù)為1.2 左右。再合理地進(jìn)行二次配方比例制定，對(duì)飛灰中可燃物成分偏高和揮發(fā)度偏小的劣質(zhì)煤，還要采取多種配風(fēng)的方式，保持能夠給予下組足夠的分量，適當(dāng)關(guān)小第二層設(shè)備的出風(fēng)次數(shù)同時(shí)開大第四層二次風(fēng)，確保設(shè)備穩(wěn)定，保證后期二次風(fēng)的充分混合。其次，要減少三次風(fēng)和外界因素的影響，這就先要保持制粉系統(tǒng)正常運(yùn)作，磨煤機(jī)出口溫度不得少于75 攝氏度，確保煤粉均勻細(xì)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(zhuǎn)矩合適的同時(shí)，及時(shí)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(jī)組啟動(dòng)前要對(duì)油箱進(jìn)行試操，以免出現(xiàn)設(shè)備卡頓現(xiàn)象，保證霧化效果，在點(diǎn)火前也要盡早地投入加熱裝置，確保鍋爐內(nèi)部溫度達(dá)到較高水平后，可以縮短啟動(dòng)時(shí)間，有效節(jié)約燃油使用量。在開機(jī)過程中，加強(qiáng)機(jī)組設(shè)備，鍋爐和電力設(shè)備操作的體系的協(xié)調(diào)，可以避免鍋爐因?yàn)閰?shù)偏移，導(dǎo)致汽輪機(jī)異常工作，進(jìn)而造成的燃油浪費(fèi)。另外，在停機(jī)過程中，要合理利用汽機(jī)旁路系統(tǒng)，有效優(yōu)化停爐工藝，嚴(yán)格按照規(guī)章制度進(jìn)行降溫，當(dāng)負(fù)荷達(dá)到額定程度時(shí)，要確保契機(jī)，能夠?qū)蓚?cè)旁路打開，減少機(jī)組冷卻時(shí)間，節(jié)約燃油使用情況。

結(jié)論：綜上所述，在當(dāng)前時(shí)代發(fā)展背景下，對(duì)我國火力發(fā)電廠鍋爐進(jìn)行節(jié)能降耗方面的優(yōu)化是必要的，同時(shí)也是保障電能生產(chǎn)穩(wěn)定的需要?；诖耍疚膽?yīng)該對(duì)造成鍋爐組合里能量損耗的因素進(jìn)行細(xì)致剖析，并針對(duì)性的制定科學(xué)合理的節(jié)能減排策略，再利用具體的技術(shù)手段，將各項(xiàng)策略落實(shí)到位，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)力度，降低火力發(fā)電廠的成本造價(jià)，確保電廠可持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。