對火力發電廠節能環保的有效綜合補充方法的再探討

（青島鴻瑞電力工程咨詢有限公司，山東 青島 266000）

對火力發電廠節能環保的有效綜合補充方法的再探討

劉麗梅 辛建華

（青島鴻瑞電力工程咨詢有限公司，山東 青島 266000）

本文將對當前火力發電廠節能減排環保技術進行探究，針對其不足之處提出可行性建議，希望能夠降低火力發電的消耗和污染。

火力發電；節能減排

火力發電廠的節能減排環保旨在降低日常火力發電的成本消耗，減少污染，尤其是污染氣體二氧化硫，它是導致地區酸雨災害的首要因素，必須減少發電過程中的二氧化硫的排放?；鹆Πl電廠的節能環保技術順應了低碳環保和可持續發展理念，在我國火力發電行業中是勢在必行的，這也是由我國目前資源緊缺﹑環境惡化的狀況所決定的。隨著科技和經濟的發展，在火力發電中越來越多的新技術和新設備被運用其中，如脫硫裝置以及中和化學藥劑和催化劑的使用，都大大降低了消耗和污染。但是，由于我國一貫存在先污染后治理的觀念和地大物博的觀點，導致我國火電發電節能環保技術的推進開展存在較大問題。

1 節能﹑環保措施

1.1 節能措施。高溫低氧燃燒法是我國火力電廠廣泛使用的節能技術，其技術的工作原理就是將火力發電過程中的過剩氧氣控制在限定范圍內這里的限定范圍可以采用國際上的數據統計標準和專門的過剩氧氣系數進行數據顯示，國際通用的系數標準為過剩氧氣需在1.05數據之下，另一種說法就是將氧氣限定在1%之下。這樣的燃燒技術需要一定的工藝支持，如在煤爐中的煤粉擴散需求以及高效率的煤爐等離子助燃器等，而且還需要注意許多技術上的細節和要點，例如助燃時的鼓風裝置﹑鼓風的循環時間﹑溫和煤粉溫度的調整等。利用高溫低氧的燃燒法能夠極大地提高火力電的能源使用效率，從而減少能源消耗和污染氣體的排放，而且還能一定程度上加強對機械設備的保護。然而，我國當前該技術的使用中仍然無法達到限定含氧量低于百分之一的技術要求。

即使在技術上還無法達到要求上的標準，然而毋庸置疑的是高溫低氧燃燒技術的節能性和環保性以及該技術對二氧化硫降低排放的有效性。因此，該技術應該被繼續普及使用，只要在技術上尋找到突破口，就能達到該技術的預期目標，從而大大增加其實效性﹑環保性和資源的利用率。

1.2 鍋爐環保措施。（1）提高火力發電廠中汽輪機的工作效率。在火力發電廠中，使用汽輪機將蒸汽熱能轉化為動能非常普遍。但由于在汽輪機內部汽流通過噴嘴與葉片產生摩擦，而葉片也往往存在頂部間隙漏汽等因素，汽輪機在進行蒸汽熱能轉化時，只能將部分蒸汽的可用焓降轉變為汽輪機內功，造成汽輪機內部的損失。在實際應用中，筆者建議可以通過以下方法進行改善：可以增加蒸汽流過動葉柵時的相對速度，采用漸縮型葉片等減小葉片出口邊的厚度，從而降低噴嘴與葉片產生摩擦所造成的動能損失；（2）改進鍋爐燃燒系統。鍋爐燃燒系統的老化也是促成浪費燃煤的原因之一。在目前的一些企業中技術人員要不斷地使用引進生產技術爐排制造企業的精密鑄造和加工的爐排，對爐排漏煤和配風不均勻進行改進。同時還要對鍋爐風室由單側進風改為兩側進風，在風室內安裝均流擋板，改進風室與風道口的連接方式，改善爐墻的密封性和保溫性，保溫層用纖維填充材料，表面涂遠紅外涂料，增強熱輻射能力，輔以爐膛負壓控制，降低過量空氣系數。使用新型燃煤添加劑，提高灰熔點，防止鍋爐結焦。

2 補充方法

在燃煤中添加燃料添加劑（CHARNA -C）。該添加劑由柴油和起催化作用的活性物質以及若干輔助促進劑組成，柴油為催化劑活性物質的載體，催化活性物質包含四類組分，即滲透組分﹑含游離基組分﹑催化裂解組分和功能表面類組分。

從其反應機理上進行分析，可以將其節能原理進行概括性的分析為：在煤粉進燃爐的過程中使用了添加劑后，添加劑會在燃爐中因高溫產生分裂變化，其中的每一個分子最少都會裂變產生六種形態的游離基，在整個燃爐的初溫時期，添加劑會發揮出相應催化增劑作用，將煤粉和其他燃料進行細化稀釋，縮小煤粉燃料的每一個分子尺寸大小，從而使燃爐初溫預熱時期的燃料消耗降低，并增強其穩定性，這樣可以降低技術上的風溫控制和等離子助燃等難點控制；另外，使用的添加劑還能夠利用其內部的自由基來增強煤粉燃料中的散射性能和熱能反應性，這樣可以使燃料燃燒時更多的能量被傳遞和使用，從而降低高溫低氧技術中的氧化還原化學效應發生的限定能量值，使更多的煤粉燃料中多種的游離基產生連鎖效應，增加煤粉燃料的使用效率，提高燃燒是的升溫速度和燃料的燃燒強度，而且還可以使燃爐內部各個部分的燃料均勻燃燒，降低了燃燒時燃爐內部部分超溫的危險性；從微觀角度來看，充分高強度的燃料使用就是燃料中的所有分子都在高溫作用下有機能消耗完盡，轉化為其他形態的陽離子。而且轉化完成的陽離子也會以離子形態留存下來，進行一系列的氧化還原化學反應，也就是內在的游離基進行相互碰撞，這樣的化學反應在燃爐內部進行，能夠極大的加強煤粉燃料的燃燒使用效率；另外，在添加劑中會有一些難揮發的介質，這些介質可以為煤粉燃料在燃爐內缺氧的情況下提供價氧，這種介質極為穩定和難以揮發，在高溫燃燒狀態下會產生大量的氧化后的多種游離基，這些游離基可以加快燃料殘留物的激發，使游離基附近的氧氣分子迅速集合并與其產生反應，這個反應進行的速度較快且效率較高，極大的降低了缺氧環境下的燃燒不充分現象；而且，添加劑還可以加強燃爐內的溫度，使煤粉燃料燃燒的更加充分，增強整個燃爐的熱傳遞和提高有用功的作用效率。其次，從環保機理對此添加劑進行分析概括：該添加劑可以對煤粉燃料進行過濾，將燃料有機物燃盡后具有結構性和面積性較高的類分子殘渣和灰塵留存下來；而且，添加劑可以使煤粉燃料中的含硫分子保持充分的反應活性，從而形成穩定性較高的含硫的化合物，降低污染氣體的排放，便于處理；另外，上述反應活性的保持還能夠對煙氣和飛塵進行有效的物理吸附，統一處理，減少排放，添加劑的使用可以達到25%～35%的脫硫效果，對含硫量低于0.6%的煤粉效果更佳。

結語

總而言之，要想促進我國火力發電廠的可持續性發展，并且做到節約能源資源﹑保護環境，政府和火力發電單位都應該把提高火力發電中的節能減排技術作為當務之急。采取針對性的措施來對火力發電當前使用的技術和設備進行進一步的完善更新，合理的利用新技術﹑新材料以及中和劑﹑催化劑等，增強其脫硫率﹑能源利用率以及減排率。

[1]天津軍糧城發電有限公司.210MW機組鍋爐運行規程[Z].

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