探究循環流化床鍋爐節能減排現狀及管理措施

宋超

摘 要：循環流化床鍋爐工程在我國長期節能專項規劃中一直被放于十大節能工程的首要位置，在對該工程項目進行設計時，我們不僅要從治理角度出發，還要在符合中國國情及工業發展實際需求的基礎上研究開發新型節能技術，進而促進國家節能減排工作的順利展開，并進一步提高企業的經濟效益。

關鍵詞：循環流化床鍋爐；節能；減排；管理措施

一、循環流化床鍋爐節能減排現狀

（一）運行狀況

在我國循環流化床鍋爐的運行中，大量鍋爐都在低負荷狀態下運行，而出現這一問題的原因主要有兩方面：

其一是用戶和設計部門出于目前及日后發展需求等因素，經常會出現采購鍋爐數量和容量明顯超過行業實際需求量的現象；

其二，熱負荷、用氣的變化會導致循環流化床鍋爐的負荷在運行狀態下出現一定范圍的波動。

據相關調查文獻，國內循環流化床鍋爐的平均負荷率處于60%左右，而鍋爐實際運行效率也只有額定熱效率的85%，大量能源在這一過程中被浪費。

（二）燃煤質量

無煙煤、貧煤和煙煤是當前中國循環流化床鍋爐所使用的主要燃料，而且由于鍋爐燃煤是由不同地區提供的，燃煤的質量存在很大的差異，有些企業雖然固定使用同一個地區的煤種，但其也經常容易出現變化。在鍋爐方面，中國目前常用的也主要是層燃循環流化床鍋爐，其運行過程中對煤種變化的適應性不高，主要原因在于其在熱面布置形式、爐拱裝置、面積大小等方面的結構都是按照煤種進行設計的，鍋爐的燃燒情況將會隨著煤種的變化而出現改變，這一問題使得鍋爐管理人員難以準確、及時掌握煤質的具體情況與鍋爐的運行規律，自然也就無法據此而采取相應的解決措施，循環流化床鍋爐污染物的排放量大大增加，其運行的熱效率卻在大大降低。

（三）燃燒設備

據調查，國內相當一部分數量的鍋爐制造企業并沒有對循環流化床鍋爐的設備加以充分的研究，僅僅只對其外觀設計加以重視，而且鍋爐制造企業通常會將鍋爐中的燃燒設備轉交給資質不高的配套廠進行生產，大多數配套廠并不具備足夠的研究能力，也僅僅只能根據設計圖紙來進行加工，如此生產方式將會導致鍋爐的燃燒設備出現嚴重不合理、制造粗糙、裝備間隙大等問題，將問題諸多的燃燒設備應用于循環流化床鍋爐上，其受熱之后的變形勢必會造成爐排漏風、漏煤，繼而引起鍋爐中的灰渣存在過高的含碳量，鍋爐中的路排風室間也因此無法封閉，風室間相互串風、風量調節性能降低等隨即出現的問題將會對循環流化床鍋爐的正常燃燒及運行效率帶來嚴重的影響。

（四）運行控制

PID、多位式是當前中國燃煤循環流化床鍋爐所使用的最常規的控制模式，運行控制水平較之世界其他國家偏低，且這兩種控制模式無法依據外界的變化來對鍋爐的實際運行情況進行調節與控制，參數儀表的缺失使得工作人員也無法及時知曉鍋爐運行狀態下的一系列參數，進而使得工作人員也無法準確判斷出鍋爐的運行狀況及燃燒工況。

二、節能減排技術的開發與利用

本論文以本市某電廠的國產化300MW循環流化床鍋爐的節能減排方案為例，具體內容如下：

（一）鍋爐概述

該電廠的鍋爐組成中有1個單爐膛、1個尾部對流煙道、1臺回轉式空預期，分別還有4臺高溫絕熱旋風分離器、回料閥、外置式換熱器、冷渣器。其單爐膛采用了褲衩腿與雙布風板結構，其蒸發受熱面采用的是膜式水冷壁以及水冷壁延伸墻體結構。具有布風均勻、防堵塞、防結焦和便于維修等優點。

（二）節能方案

1.合理安排輔機的啟停

當該電廠中各發電機組處于低負荷運行狀態中時，應根據中調曲線對機組的負荷作出積極且及時的預測。此外，還需對流化風機、水泵、二次風機以及引風機的啟停進行合理安排，以達到節約電廠自身用電的目的。在對機組進行定期切換以及試驗時，需安排在用電低谷時段進行，進而減少電廠有關定期切換和試驗的成本，同時也可減少定期切換和試驗對電網所造成的沖擊。

2.采用變頻調速技術

一般來說，發電廠中所使用的風機與水泵都是定速運行的，但機組負荷的變化會導致新工況出現，面對此情況只能對風機的出入口擋板或水泵的出口閥門加以改變，而這一操作會使得風機、水泵出現效率降低、大量能量在擋板、閥門和管道上遭遇損失。而變頻調速裝置則可根據工況具體變化來改變電機轉速，電力設備由此可達到最佳的運行狀態，節能目的隨之得到實現。目前，該電廠正在實施凝泵的變頻試點工作，如果獲得成功并作下一步的推廣，其所產生的節能效果將十分可觀。

3.加強燃料管理

1）按時、按質采購燃料，降低采購成本。為了保證鍋爐使用燃料的質量與其價格相符合，該電廠專門安排了相關人員深入煤場進行取樣、制樣以及送樣，并加強對煤質檢驗人員的管理，實施每日匯報來煤數、發熱量、存煤量等重要數據的制度，并督促檢驗人員將以上數據傳至本電廠所有的辦公自動化系統，以嚴格掌握鍋爐燃煤的質量。

2）加強煤炭摻配，提高燃煤利用率。由于供煤量的緊張，電廠在使用燃煤時不得不摻雜其他煤種進行燃燒，但這些煤炭之間存在較大的成分差異與燃燒值差異，由此導致鍋爐中燃煤的硫份過高且容易結焦。某些劣質煤還存在揮發份低且不易燃燒的特點。對此，該電廠加大了對鑒別新舊煤、好劣煤、高低硫煤等煤種的工作，并在摻配煤種時盡量保證其合理性，以提高鍋爐的燃燒穩定性和燃煤利用率，進而達到節能減排的效果。

三、結語

節能減排工藝及新技術的應用是當前循環流化床鍋爐設計的重中之重，因此，筆者對其應用現狀進行了分析，并以本市某電廠的循環硫化鍋爐為例，具體闡釋了其節能減排方案，并獲得了良好的節能效果，值得廣泛應用與推廣。

參考文獻：

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