山東華電節(jié)能技術(shù)有限公司 岳建楠

火力發(fā)電屬于常見的發(fā)電形式，火電廠的歷史非常悠久，發(fā)展階段存在許多問題，由此限制火電廠發(fā)展，對此必須優(yōu)化，唯有著重優(yōu)化熱動系統(tǒng)方可保證火力發(fā)電穩(wěn)定進行。優(yōu)化熱動系統(tǒng)即實現(xiàn)節(jié)能降耗，由于火力發(fā)電階段對資源的耗損巨大，若無法科學(xué)使用燃燒資源，則會引起資源浪費，形成的CO2與SO2將污染空氣。

經(jīng)濟繁榮發(fā)展環(huán)境下，若想從本質(zhì)上提高火電廠生產(chǎn)安全可靠性與生產(chǎn)效率，促進火電廠熱動結(jié)構(gòu)節(jié)能降耗就是最有效的手段，這樣既可提高生態(tài)環(huán)保效果，還符合節(jié)能降耗要求，促使火電廠邁向長遠發(fā)展之路，從根源上防止環(huán)境問題。就人均能耗來說，相較于發(fā)達國家中國還有較大的進步空間，必須對火電廠熱動結(jié)構(gòu)做好節(jié)能降耗措施。由此，文章著重介紹了熱動結(jié)構(gòu)節(jié)能降耗的必要性，且提出了推動火電廠熱動結(jié)構(gòu)節(jié)能降耗的有效策略。

1 熱動結(jié)構(gòu)節(jié)能降耗的必要性

火電廠內(nèi)熱動系統(tǒng)具有關(guān)鍵作用，但其在節(jié)能方面有許多問題，原來的熱動系統(tǒng)未考量節(jié)能環(huán)保這一概念，所以熱動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變對經(jīng)濟的長遠發(fā)展具有重要作用。

屬于經(jīng)濟長遠發(fā)展的需要?；痣姀S生產(chǎn)階段要考量經(jīng)濟的長遠發(fā)展問題，熱動結(jié)構(gòu)運行過程要盡可能節(jié)能，由于資源比較局限，需要增強熱動系統(tǒng)功能，妥善解決環(huán)境和經(jīng)濟問題，使環(huán)境和經(jīng)濟統(tǒng)一發(fā)展，削減可污染物的使用，為火電廠發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

減少企業(yè)生產(chǎn)費用。發(fā)電廠的收益和成本是緊密聯(lián)系的，若熱動結(jié)構(gòu)在供能環(huán)節(jié)采用的可燃物無法徹底使用，則在相同熱量狀態(tài)下的發(fā)電量會有明顯區(qū)別，如此會浪費資源，增多企業(yè)生產(chǎn)費用[1]。所以，若對熱動結(jié)構(gòu)做好節(jié)能降耗工作，企業(yè)發(fā)電費用將有明顯削減、增多收益，如此可保護可燃物，由于火電廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)的可燃物屬于不可再生資源，若不科學(xué)使用將引起資源枯竭，嚴重阻礙人類社會持續(xù)發(fā)展。

生態(tài)環(huán)保需求。高污染、高排出、高能耗屬于火電廠熱動結(jié)構(gòu)的主要特征，具體生產(chǎn)階段會加劇氣體污染問題，形成多項污染以及嚴重的生態(tài)問題。為使熱動結(jié)構(gòu)處于生態(tài)、環(huán)保、穩(wěn)定的環(huán)境下運轉(zhuǎn)，就需對熱動結(jié)構(gòu)加強節(jié)能化創(chuàng)新，采取先進的節(jié)能減排方法削減不良污染的出現(xiàn)，提升系統(tǒng)運轉(zhuǎn)效率，由此保證熱動結(jié)構(gòu)節(jié)能減排工作，創(chuàng)造一個綠色、安全的氛圍[2]?；痣姀S附近環(huán)境經(jīng)對熱動結(jié)構(gòu)的節(jié)能改造和完善，不會受到嚴重影響，進一步減小了生態(tài)壓力，令生態(tài)污染指標更滿足標準規(guī)定，這對提高熱動系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的環(huán)境價值和經(jīng)濟收益最大化十分有利。

2 鍋爐汽輪機結(jié)構(gòu)發(fā)電綠色節(jié)能方面的不足

廢氣排出現(xiàn)象。火電廠中鍋爐汽輪機結(jié)構(gòu)運轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)燃燒煤炭將排出許多廢氣，廢氣內(nèi)包含SO2。一般火電廠中鍋爐汽輪機結(jié)構(gòu)將在排廢氣過程提高其溫度，由此避免廢氣內(nèi)的SO2損壞火電生產(chǎn)裝置，通常溫度均達到100℃，高溫排出廢氣將減小火電廠使用煤炭的效率，增多了煤炭資源的耗費。

廢渣排出現(xiàn)象?；痣姀S中鍋爐汽輪機運轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，燃燒煤炭既會形成SO2、CO2等污染成分，還將形成許多固態(tài)廢渣。若未及時、高效治理廢渣，將下降鍋爐汽輪機運轉(zhuǎn)效率，引起許多熱損耗，耗費煤炭資源[3]。而且廢渣會引起許多灰塵，嚴重影響火電廠附近的生態(tài)自然與居民的日常生活。

CO2氣體排出現(xiàn)象?；痣姀S中鍋爐汽輪機運轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)會燃燒許多煤炭資源，由此排出CO2氣體。就火電廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)來說，生產(chǎn)過程所耗損的煤炭在燃燒時形成的CO2氣體是造成全球溫度上升的關(guān)鍵因素[4]。全球變暖情況會引起極地區(qū)域冰川熔化、升高海平面，極大威脅著沿海區(qū)域居民與生態(tài)自然的安全及發(fā)展。

SO2氣體排出現(xiàn)象?；痣姀S中鍋爐汽輪機運轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)主要燃燒煤炭。煤炭中包含一些硫成分，但火電生產(chǎn)階段會燃燒許多煤炭資源，由此將排出許多SO2，如此會引起生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，SO2氣體進到人類生活范圍的上方云層將引起酸雨并腐蝕建筑結(jié)構(gòu)，影響構(gòu)筑物安全性，影響農(nóng)作物以及生態(tài)自然穩(wěn)定性，酸雨流進地表與地下水源里將造成水源變質(zhì)與土壤貧瘠。

3 火電廠熱動結(jié)構(gòu)節(jié)能降耗策略

3.1 加強節(jié)能控制

在響應(yīng)政府節(jié)能降耗政策時，火電廠中這項工作既要基于技術(shù)工作也要職工大力配合。針對管理層的員工而言，需系統(tǒng)掌握節(jié)能降耗政策，設(shè)立節(jié)能管理中心進而監(jiān)督火電廠降耗工作。企業(yè)在部署各項任務(wù)上要重視節(jié)能降耗，著重檢測節(jié)能降耗工作[5]。另外火電廠全體職工要發(fā)揮表率作用，就算在日常工作生活中，整個企業(yè)均要保持環(huán)保氛圍，將節(jié)能環(huán)保思想牢記心里，而且積極組織職工參與節(jié)能減排活動，由此增強他們的節(jié)能思想，使之自覺融入環(huán)保的大隊伍。

3.2 加強燃料控制

節(jié)能降耗過程要注重節(jié)約成本。將節(jié)能降耗思想融入工作的方方面面。采購材料時，必須根據(jù)機組的實際運行情況再精準研究燃料的類型與成本，從而選取最好燃料。企業(yè)盡量選取誠信度較高的供貨商，且與之維持長久合作的供貨關(guān)系，如此就能削減成本投資。另外，能采用配煤摻燒形式應(yīng)用燃燒，不同燃料的配比不一樣，職工要先計量煤炭配比，并根據(jù)燃料差異分成不同檔案。經(jīng)嚴格控制燃料，提升燃料使用率，進而削減能源耗費。

3.3 使用鍋爐排出的高溫污水

火電廠鍋爐運轉(zhuǎn)階段常會產(chǎn)生許多水分蒸發(fā)量，針對水離子改變的情況，員工需要及早防范，防止導(dǎo)致濃度出現(xiàn)濃縮，所以保證排污量多項指標在穩(wěn)定供電環(huán)節(jié)十分關(guān)鍵。供電排污時，會由于出現(xiàn)高溫污水而失去許多熱量，且引起了巨大的水資源耗費情況。因此需注重火電廠熱動結(jié)構(gòu)節(jié)能降耗，由此必須回收使用高溫污水，以防范水資源浪費現(xiàn)象，最終科學(xué)化、規(guī)范化利用水資源。

3.4 鍋爐機組的科學(xué)選型

3.4.1 選用合適的排煙氣溫

選取排煙氣溫時要系統(tǒng)考慮多種指標，如鍋爐運轉(zhuǎn)效率、金屬耗損量、氣體預(yù)熱設(shè)備低溫腐蝕作用等，精確研究溫度的干擾；如果排煙氣溫降低10℃，鍋爐運轉(zhuǎn)效率將上升0.5%。當前，伴隨電力行業(yè)的繁榮發(fā)展，節(jié)能思想逐漸深入人心，減小排煙氣溫已是主要發(fā)展趨勢。盡管排煙氣溫的下降將腐蝕發(fā)電過程的下游機組，但在主動減小排煙氣溫的基礎(chǔ)上，經(jīng)改進氣體預(yù)熱設(shè)備與煙囪抗腐層的原料挑選，能有效避免冷凝酸霧干擾機組。所以采用先進的方法下降排煙氣溫，既不會腐蝕機組、還將大大提升鍋爐運轉(zhuǎn)效率，減少機組單位生產(chǎn)煤耗。

3.4.2 科學(xué)選擇鍋爐型號

當前國內(nèi)高參數(shù)鍋爐根據(jù)鍋爐燃燒方式與燃燒器的分布，分成對沖旋流燃燒形式、塔式切圓燃燒形式與多重分級燃燒形式。而塔式切圓燃燒形式在實際使用中可防止煙溫差效應(yīng)作用，具備很高的穩(wěn)定性，內(nèi)部氣體動力場的結(jié)構(gòu)比較簡單，但塔式切圓燃燒形式在燃燒時會過度依靠單一燃燒器而阻礙運行，從而限制內(nèi)部氣體動力場的混合性能。對此，鍋爐規(guī)模將逐漸大型化，加大單一燃燒設(shè)備熱荷載，嚴格管理鍋爐綜合燃燒強度。而且塔式切圓燃燒形式將在燃燒室頂部分布鍋爐受熱面，消除“U”型管疏水堵塞與煙氣拐角情況，而且在燃燒強度很高的基礎(chǔ)上可更好管控和調(diào)整煙溫差。一般把塔式切圓鍋爐的分布模式用在風(fēng)扇磨煤機運轉(zhuǎn)鍋爐時，具有很強的適用性，這種方式已被普遍用于歐洲國家。

此外，切圓燃燒形式存在較強的氣體動力場混合功能，在具體使用中可提高鍋爐運轉(zhuǎn)效率，加速廢氣排出，但該方式的控制結(jié)構(gòu)運轉(zhuǎn)困難，實際操作中會產(chǎn)生誤差，引起煙溫差情況。但壁溫設(shè)計時高參數(shù)鍋爐選擇的材料余量很小，所以采取切圓燃燒形式時將限制煙溫差管理。

3.4.3 科學(xué)規(guī)劃BCP 泵

目前許多超臨界鍋爐均配置了啟動循環(huán)泵結(jié)構(gòu)，目的是在開啟鍋爐時采集熱量和工質(zhì)，加速開啟速度，但系統(tǒng)搭配通常會帶來一系列問題。如：當進口機組供貨緩慢時，循環(huán)泵結(jié)構(gòu)沒有到貨而新建設(shè)備將要投產(chǎn)；循環(huán)泵運維管理比較復(fù)雜，修理成本與故障率很高；投資高且系統(tǒng)繁瑣。為處理這些問題，能夠把汽機與鍋爐視為整體，即把消除啟動循環(huán)泵結(jié)構(gòu)，采用原疏水擴容結(jié)構(gòu)的疏水泵把疏水排進除氧器，進而采集大量熱量和工質(zhì)。

3.5 改進鍋爐輔機節(jié)能方式

鍋爐輔機影響到鍋爐運轉(zhuǎn)效率。電廠建造期間，因鍋爐與輔機等承包者與設(shè)計單位通常不屬于同個單位，所以電廠鍋爐規(guī)劃方面針對主體質(zhì)量指標非常重視，但極易忽略鍋爐輔機，輔機設(shè)計與加工商往往按照單機標準展開設(shè)計并加工，但忽視了整個電廠鍋爐轉(zhuǎn)動過程的節(jié)能減排，所以許多電廠鍋爐節(jié)能減排效果較差。對此須系統(tǒng)分析鍋爐輔機本身的節(jié)能減排指標，并考慮其對整個鍋爐機組節(jié)能減排的影響。如，科學(xué)挑選配風(fēng)機，如此方可保障風(fēng)機高效穩(wěn)定運轉(zhuǎn)；確保出入口管道規(guī)劃及加工與風(fēng)機結(jié)構(gòu)規(guī)定相符，避免渦流損失；仔細調(diào)控風(fēng)機葉輪，將調(diào)速技術(shù)用于風(fēng)機中，由此提高風(fēng)機轉(zhuǎn)動效率；進一步健全煤粉制備結(jié)構(gòu)，提高整個鍋爐工作效率；提高磨煤機效率；改善制粉結(jié)構(gòu)，確保煤粉均勻性，檢測制粉結(jié)構(gòu)，找到最好制粉方法。

3.6 減小補水率

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，限制機組補水率最根本的原因在于熱動結(jié)構(gòu)的管道與閥門泄露，所以在機組運轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)要檢測機組內(nèi)的系統(tǒng)管道與閥門，針對異常運轉(zhuǎn)的閥門要詳細登記，依靠機組停運做好修理與更換工作，針對選型不當?shù)拈y門與布局不規(guī)范的閥門、管道采取優(yōu)化措施，且及時調(diào)整。改進檢修方法，針對管道、閥門銜接位置是否有質(zhì)量問題，需做好檢修后的質(zhì)檢任務(wù)?？茖W(xué)調(diào)節(jié)加熱器運轉(zhuǎn)形式，以降低每個加熱器的能耗。機組正常運行后應(yīng)當投入加氧運轉(zhuǎn)。閉上每個加熱設(shè)備的啟動排氣與持續(xù)排氣門，定時對每個加熱設(shè)備采取持續(xù)排氣措施，在確保汽水采樣質(zhì)量的同時，適當調(diào)小采樣手動門且定時檢測。

3.7 減少煤耗量

火電廠中鍋爐機組余熱回收涉及兩點：余熱回收與排廢水回收。節(jié)能器是獨特的熱力交換設(shè)備，可充分使用機組余熱，設(shè)置的低壓省煤器可經(jīng)過并串聯(lián)形式獲得良好的減排效果。鍋爐排廢水余熱回收選擇多級別排污裝置，可充分回收蒸汽熱量，明顯節(jié)約了燃煤量。另外，受新能源與核電迅速發(fā)展的影響，國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)迅速調(diào)整完善，淘汰陳舊產(chǎn)能、控制增量，國家嚴格管理煤電建設(shè)規(guī)模，妥善處理過剩產(chǎn)能，制定煤電新建風(fēng)險預(yù)警制度，推動煤電健康穩(wěn)定發(fā)展。

3.8 利用變頻方式

火電廠中鍋爐運轉(zhuǎn)需要搭配風(fēng)機與水泵，方可形成完善的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。實際運行環(huán)節(jié)要確保整個系統(tǒng)最完善，必須根據(jù)生產(chǎn)狀況調(diào)控機組參數(shù)。鍋爐定速轉(zhuǎn)動要搭配風(fēng)機與水泵等，如，火電廠生產(chǎn)過程能在風(fēng)機口安裝擋板、經(jīng)調(diào)整角度控制風(fēng)量，但該措施間接性下降風(fēng)機效率、引起能耗。

3.9 減少汽耗量

導(dǎo)致汽輪發(fā)電裝置汽耗高的根本原因在于近期參數(shù)檢測儀器不精準，射水池溫度偏高，熱電廠生產(chǎn)規(guī)定射水池的水溫要保持在35℃之下，若溫度超標將下降射水抽氣器運行效果，從而減小凝汽器真空水平。另外熱水井水位偏高，汽輪機真空一般是因為許多蒸汽進到凝汽器迅速冷卻產(chǎn)生的，該過程要基于銅管內(nèi)的循環(huán)水進行熱轉(zhuǎn)換，若凝汽器熱水井水位偏高將會淹沒展開熱轉(zhuǎn)換的銅管，縮減熱轉(zhuǎn)換的有效面積，減小凝汽器當中的真空，制約發(fā)電汽耗量。

綜上，現(xiàn)今火電依舊是我國供應(yīng)電能的主要形式，并朝著更環(huán)保、更節(jié)能的趨勢發(fā)展。節(jié)能降耗既能節(jié)約成本投資還可增加經(jīng)濟效益，具有顯著社會價值。電力公司必須結(jié)合實際情況制定可行的節(jié)能計劃，令火電取得長遠發(fā)展。