湖北能源集團(tuán)襄陽(yáng)宜城發(fā)電有限公司 韓 鋒

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)代下，環(huán)境污染及能源枯竭問(wèn)題日益嚴(yán)峻，因此保護(hù)環(huán)境、節(jié)能降耗儼然已經(jīng)成為各行各業(yè)重要的發(fā)展方向，成為世界各國(guó)共同關(guān)注的焦點(diǎn)?；鹆Πl(fā)電廠是我國(guó)的高能耗單位，而鍋爐作為電力能源的主要生產(chǎn)者，在保證生產(chǎn)正常運(yùn)行的同時(shí)還肩負(fù)著節(jié)能減排的重要任務(wù)[1]。因此，在火力發(fā)電廠發(fā)電過(guò)程中，要科學(xué)分析目前鍋爐能耗高問(wèn)題的關(guān)鍵原因，合理提出鍋爐節(jié)能降耗的主要措施，對(duì)于建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)具有非常重要的意義。

在社會(huì)高用電量的需求下，火力發(fā)電廠建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，鍋爐作為火力發(fā)電廠的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，在保障發(fā)電廠穩(wěn)定運(yùn)行方面占有重要位置?，F(xiàn)階段，在環(huán)境污染加劇、能源危機(jī)日益突出的大環(huán)境下，我國(guó)大力建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)，因此對(duì)于現(xiàn)代火力發(fā)電廠，在保證發(fā)電質(zhì)量的同時(shí)還要注重節(jié)能降耗的問(wèn)題。

基于此，本文以發(fā)電廠鍋爐為切入點(diǎn)，落實(shí)節(jié)能降耗問(wèn)題，首先分析了火力發(fā)電廠發(fā)展生產(chǎn)運(yùn)行現(xiàn)狀，并通過(guò)結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況，指出目前引起鍋爐能耗高的主要原因，科學(xué)提出節(jié)能降耗的策略，旨在為火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能降耗工作提供借鑒。

1 火力發(fā)電廠的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著社會(huì)各界用電需求的不斷加大，我國(guó)電能供給壓力也與日俱增。一直以來(lái)，火力發(fā)電廠是在電能產(chǎn)出方面占據(jù)重要位置，火力發(fā)電廠是通過(guò)燃燒煤炭資源來(lái)進(jìn)行發(fā)電，因此，在發(fā)電的過(guò)程當(dāng)中會(huì)消耗大量的能源，并且近幾年發(fā)電廠建設(shè)規(guī)模也不斷擴(kuò)大，對(duì)能源的消耗以及環(huán)境的污染問(wèn)題也日益嚴(yán)峻。目前，對(duì)于火力發(fā)電廠的一些關(guān)鍵設(shè)備在燃料能源使用等方面都存在著需要改進(jìn)的情況，而煤炭本身是一種不可再生資源，并且儲(chǔ)量有限，因此加強(qiáng)火力發(fā)電廠節(jié)能降耗工作勢(shì)在必行[2]。

當(dāng)下，在煤炭資源能源緊缺的壓力下，有一些部分火力發(fā)電廠由于采購(gòu)的煤炭質(zhì)量不佳，導(dǎo)致鍋爐發(fā)電效率下降，同時(shí)煤炭資源損耗量也大幅度提升。另外，由于部分火力發(fā)電廠運(yùn)行人員對(duì)不同性質(zhì)的煤炭資源，在燃燒數(shù)據(jù)和特性方面未完全了解和掌控，這就導(dǎo)致鍋爐受到燃料性質(zhì)影響引發(fā)不完全燃燒、排煙熱損耗等諸多問(wèn)題，造成嚴(yán)重的能源浪費(fèi)，增加火力發(fā)電廠的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本，導(dǎo)致企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益嚴(yán)重受損。

2 火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能降耗的重要意義

當(dāng)下，能源資源緊張是世界各國(guó)面臨的重要問(wèn)題，因此，在保證經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，還要注重實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用并降低環(huán)境污染。這些年來(lái)，社會(huì)各界都逐漸意識(shí)到了節(jié)能減排的重要性，國(guó)家也出臺(tái)了各項(xiàng)政策來(lái)加快實(shí)現(xiàn)高耗能企業(yè)的節(jié)能降耗工作。

其中，火力發(fā)電廠是高耗能企業(yè)的重要代表，身上肩負(fù)著為社會(huì)生產(chǎn)電能的重要任務(wù)，但一直以來(lái)，火力發(fā)電廠能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題未得到良好的解決，一度成為社會(huì)的焦點(diǎn)，特別是煤、石油、天然氣等是自身是不可再生能源，面臨著枯竭的危機(jī)，因此，需要加強(qiáng)對(duì)火力發(fā)電廠設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造。

鍋爐是電廠發(fā)電過(guò)程中的重要能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，所以要特別注重加強(qiáng)對(duì)鍋爐設(shè)備的合理運(yùn)用，積極開(kāi)展鍋爐節(jié)能降耗方面措施的研究，有利于保護(hù)周邊的自然環(huán)境，促進(jìn)火力發(fā)電廠整體效益的提升，保證火力發(fā)電廠的健康可持續(xù)發(fā)展。

3 火力發(fā)電廠中鍋爐高耗能問(wèn)題原因

3.1 燃料方面

火力發(fā)電的過(guò)程主要是通過(guò)以鍋爐燃燒產(chǎn)生熱能來(lái)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)發(fā)電，其中用到的關(guān)鍵燃料就是煤炭，因此，煤炭在火電廠生產(chǎn)運(yùn)行中的重要性不言而喻，煤炭的質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接關(guān)系到火力發(fā)電廠鍋爐所產(chǎn)生的能耗。因此，應(yīng)采取如下應(yīng)對(duì)措施。

第一，在煤炭采購(gòu)環(huán)節(jié)，要加強(qiáng)對(duì)煤炭燃料質(zhì)量的管控，煤炭會(huì)由于產(chǎn)地不同，在品質(zhì)上也是參差不齊，劣質(zhì)燃煤的灰分、發(fā)熱量等相關(guān)因素達(dá)不到燃煤質(zhì)量的要求，存在利用率低、產(chǎn)生熱能少等問(wèn)題，導(dǎo)致鍋爐所產(chǎn)生的熱量無(wú)法達(dá)到所需要求。

第二，再加上室燃鍋爐其對(duì)煤炭種類變化的適應(yīng)性較差，當(dāng)煤炭種類更換或煤炭質(zhì)量不佳時(shí)，鍋爐無(wú)法及時(shí)有效的根據(jù)燃煤來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)和變化，以至于燃煤得不到充分的燃燒就隨著灰渣一起被排出，造成了極大的資源浪費(fèi)。

第三，由于劣質(zhì)煤炭不容易引燃，因此，一些火力發(fā)電廠還會(huì)采用添加燃油來(lái)助燃的方式，而燃油本身也是一種重要能源，這無(wú)形中又增大了燃油能源的消耗[3]。可見(jiàn)，燃料質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)鍋爐高能耗影響顯著。

3.2 鍋爐方面

在火力發(fā)電廠的日常發(fā)電中，鍋爐運(yùn)行是影響火力廠發(fā)電效率的重要因素之一，因此，鍋爐的設(shè)計(jì)選型、制造及安裝尤為重要。如果鍋爐性能質(zhì)量不佳，將會(huì)明顯降低鍋爐的熱效率和燃燒效率，導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行狀態(tài)難以達(dá)到預(yù)期要求，而且還會(huì)增加鍋爐燃料的消耗量。

另外，鍋爐如在運(yùn)行中發(fā)生爆管、引起機(jī)組停運(yùn)，將會(huì)降低鍋爐系統(tǒng)年利用率，浪費(fèi)更多的人力、物力去進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)檢修，嚴(yán)重影響發(fā)電的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定性。更值得注意的是，在鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，如果容易出現(xiàn)熄火的狀況，將會(huì)對(duì)鍋爐內(nèi)部燃料燃燒產(chǎn)生較大的波動(dòng)，增加鍋爐的故障率，減少鍋爐的使用壽命。

3.3 運(yùn)行控制水平方面

現(xiàn)階段，與國(guó)外的發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)火力發(fā)電廠在鍋爐系統(tǒng)的運(yùn)行控制方面還存在一定不足，這主要體現(xiàn)在監(jiān)控系統(tǒng)性能不完善、電氣自動(dòng)化水平較低等方面，盡管近幾年我國(guó)發(fā)電廠電氣自動(dòng)化水平得到了顯著提升，但還存在著電氣自動(dòng)化水平不夠高，缺乏較為精細(xì)的儀表、儀器設(shè)備等問(wèn)題，導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)精度差、效率低，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐系統(tǒng)的高效管理。

此外，在鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，管理不到位的現(xiàn)象也一直存在，主要體現(xiàn)在鍋爐在運(yùn)行中由于運(yùn)行人員控制水平不足，鍋爐運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)異常，運(yùn)行人員沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和采取相應(yīng)的措施而導(dǎo)致故障加大，無(wú)法對(duì)燃燒進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，造成資源浪費(fèi)。

4 火力發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)鍋爐節(jié)能降耗的發(fā)展策略

4.1 優(yōu)化鍋爐設(shè)備，提升鍋爐節(jié)能效果

首先，在購(gòu)置鍋爐設(shè)備時(shí)，要做好對(duì)供應(yīng)商的考察，優(yōu)選行業(yè)信譽(yù)高、服務(wù)質(zhì)量好、技術(shù)指標(biāo)性能穩(wěn)定、實(shí)力雄厚的鍋爐設(shè)備廠商，以保證鍋爐的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量。

其次，做好鍋爐設(shè)備的檢修維護(hù)工作，有利于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)解決，以免故障的進(jìn)一步惡化，影響鍋爐系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

第三，對(duì)鍋爐設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造。合理改造鍋爐的送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)，降低風(fēng)機(jī)的耗電量，提高風(fēng)機(jī)的輸送能力；對(duì)鍋爐進(jìn)行低氮燃燒器改造，將效率較低的燃燒器和風(fēng)粉混合器等進(jìn)行替換，降低省煤器出口氮氧化物的排放濃度；改進(jìn)灰斗加熱方式，利用灰斗蒸汽加熱取代電能耗費(fèi)較大的電加熱方式等，這些都有利于提高鍋爐運(yùn)行效率，減少能源浪費(fèi)。

4.2 科學(xué)合理選擇燃料，提升燃料燃燒效率

燃料是火力發(fā)電廠在發(fā)電過(guò)程中扮演了重要角色，燃料質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響了燃燒效率，因此在購(gòu)置煤炭時(shí)，應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)的煤炭資源，要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)；燃料進(jìn)廠后，還要做好燃料的檢驗(yàn)工作并篩除雜質(zhì)，保證燃料的充分燃燒，提高鍋爐燃燒效率。另外，還要控制好鍋爐內(nèi)的過(guò)?？諝庀禂?shù)，保證足夠的空氣量，使燃燒更加充分，減少燃料的浪費(fèi)。與此同時(shí)，在鍋爐設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，也可將燃料進(jìn)行科學(xué)配比、混搭摻燒，實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本，提升燃料的利用率。

4.3 對(duì)鍋爐的受熱面進(jìn)行吹灰，提升鍋爐熱量傳遞效率

對(duì)于火力發(fā)電廠，鍋爐長(zhǎng)期處在運(yùn)行狀態(tài)下，燃燒的燃料會(huì)持續(xù)對(duì)鍋爐受熱面進(jìn)行傳熱，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，受熱面會(huì)沉積大量的灰渣。一方面，這會(huì)嚴(yán)重阻礙鍋爐熱量的傳遞，影響受熱面的傳熱效率；另一方面，在排煙的過(guò)程中，大量的熱量會(huì)一同帶走，導(dǎo)致排煙溫度升高，熱量損失加劇。因此，定期投入吹灰器十分關(guān)鍵，對(duì)鍋爐受熱面實(shí)施科學(xué)、合理的吹灰工作，及時(shí)清除沉積在鍋爐受熱面的灰渣，提升傳熱效率、減少排煙損失[4]。

4.4 防止鍋爐存在漏風(fēng)情況，降低鍋爐運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量損失

對(duì)于火力發(fā)電廠，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與鍋爐運(yùn)行狀況關(guān)系密切，當(dāng)鍋爐出現(xiàn)故障時(shí)，必然增大了運(yùn)行過(guò)程中燃煤的消耗量。目前，對(duì)于大多數(shù)火力發(fā)電廠，鍋爐漏風(fēng)是最容易出現(xiàn)的問(wèn)題，主要以尾部煙道及空氣預(yù)熱器漏風(fēng)情況為主，一旦鍋爐設(shè)備漏風(fēng)嚴(yán)重，會(huì)直接影響引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率，在風(fēng)機(jī)用電量持續(xù)增加下，使得空預(yù)器煙溫下降，引發(fā)一、二次風(fēng)溫度明顯下降，排煙熱損失增加，降低了鍋爐熱效率。

因此，需要安排專業(yè)人員定期加強(qiáng)對(duì)鍋爐設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢修，有效保證鍋爐的嚴(yán)密性，一旦發(fā)現(xiàn)鍋爐存在漏風(fēng)隱患，要組織專業(yè)人員進(jìn)行及時(shí)處理，保證鍋爐漏風(fēng)率維持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

4.5 減少鍋爐機(jī)組的汽水損失

提高汽水利用率是實(shí)現(xiàn)鍋爐節(jié)能降耗的重要途徑之一。在鍋爐日常維護(hù)中，因?yàn)槲茨苓M(jìn)行高質(zhì)量的檢修工作，導(dǎo)致鍋爐汽水出現(xiàn)跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象，同時(shí)也極大地增加了鍋爐運(yùn)行所需的能源。因此針對(duì)這一問(wèn)題，一方面，需要控制好鍋爐給水質(zhì)量，不僅可以減小鍋爐排污率，而且還可以減少鍋爐受熱面內(nèi)壁結(jié)垢；另一方面，需要保持鍋爐負(fù)荷、汽壓以及水位等參數(shù)穩(wěn)定，確保鍋爐汽水分離器的分離效果。

此外，蒸汽鍋爐的疏水一般在鍋爐啟停和異常情況下進(jìn)行，及時(shí)合理地開(kāi)啟和關(guān)閉疏水可以減少熱量損失。疏水門、排污門都有可能出現(xiàn)內(nèi)漏或外漏，在鍋爐運(yùn)行中還應(yīng)加強(qiáng)巡檢力度，認(rèn)真檢查其泄漏情況并及時(shí)處理，以免造成不必要的熱量損失。

4.6 加強(qiáng)對(duì)鍋爐操作人員綜合素質(zhì)的提升

通常幾乎所有的設(shè)備都需要依靠人員操作，但人員又是極大的不穩(wěn)定因素，在工作過(guò)程中容易受到主觀情緒影響，因此需注重對(duì)操作人員的綜合素質(zhì)的提升：首先，發(fā)電廠要做好對(duì)鍋爐操作人員的培訓(xùn)工作，加強(qiáng)理論知識(shí)及專業(yè)技能的培訓(xùn)，保證操作時(shí)的規(guī)范性和嚴(yán)謹(jǐn)性，嚴(yán)格按照要求執(zhí)行，并將培訓(xùn)工作納入到公司年度計(jì)劃中去。

其次，還要加強(qiáng)對(duì)操作人員責(zé)任意識(shí)的提升，從思想上轉(zhuǎn)變，讓工作人員充分認(rèn)識(shí)到鍋爐節(jié)能降耗的重要性；最后，還要制定相應(yīng)的考核制度，做好獎(jiǎng)懲機(jī)制，激發(fā)員工的主動(dòng)性和積極性，進(jìn)而達(dá)到鍋爐節(jié)能降耗的目的。

4.7 利用科學(xué)技術(shù)手段優(yōu)化調(diào)整燃燒

第一，加強(qiáng)鍋爐燃燒的可視化技術(shù)。通過(guò)可視化技術(shù)不需要直接接觸爐膛內(nèi)部即可掌握爐膛的運(yùn)行狀態(tài)，鍋爐CT 借助紅外激光即能夠測(cè)量爐膛燃燒溫度和濃度場(chǎng)；第二，基于燃燒理論的建模技術(shù)。利用相關(guān)軟件來(lái)對(duì)鍋爐燃燒的狀態(tài)進(jìn)行分析，并且模擬參數(shù)改變后的狀態(tài)驗(yàn)證參數(shù)設(shè)計(jì)的合理性。利用科學(xué)的技術(shù)手段來(lái)優(yōu)化調(diào)整燃燒，可降低污染物的排放，節(jié)省大量人力、物力使鍋爐燃燒效率提高，保證各種技術(shù)優(yōu)化。

5 結(jié)語(yǔ)

火力發(fā)電廠是我國(guó)重要的能源供給單位，也是國(guó)家節(jié)能減排工作的重要監(jiān)管對(duì)象，在基于我國(guó)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展理念下，抓好火力發(fā)電廠的鍋爐節(jié)能降耗工作，加快提升鍋爐運(yùn)行效率是當(dāng)務(wù)之急。加快實(shí)施火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能降耗各項(xiàng)舉措，不僅有利于提升我國(guó)居民的生活環(huán)境水平，還有利于提升火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

今后，火力發(fā)電廠還應(yīng)繼續(xù)從技術(shù)、設(shè)備、材料等多方面著手，不斷探索實(shí)現(xiàn)鍋爐節(jié)能降耗工作的方式方法，相信在未來(lái)的道路上，鍋爐節(jié)能降耗的工作還會(huì)取得更進(jìn)一步的發(fā)展，使得火力發(fā)電廠的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益得到同步提升。