火力發電鍋爐節能降耗對策與措施研究

王 灝

（內蒙古岱海發電有限責任公司，內蒙古烏蘭察布 013700）

0 引言

我國人口基數相對較大，能源的人均占有量低，因此節能降耗成為我國長期發展所亟需解決的重要問題。另外，節能降耗不僅可以有效調節能源的供需矛盾，也有助于環境保護。當前，我國基本的發電措施是采取火力發電，因此探究如何降低火力發電廠的鍋爐能源消耗問題，具有重要而深遠的意義。

1 鍋爐節能降耗的重要意義

鍋爐是火力電廠運行中不可或缺的一個重要部分，要減少電廠實際運行中的能源消耗，就必須要對鍋爐的結構進行改進[1]。同時，隨著電能消費整體不斷擴大，電能領域在供需方面逐漸表現出失衡的跡象和趨勢。如果依然對節能降耗問題沒有給予足夠的認識和關注，后果將十分嚴重。由此可見，必須在堅持節能降耗的前提下，對電廠的鍋爐設備及運行模式進行調節和改善。

眾所周知，火力發電廠的鍋爐運行參數較高，其容量也相對較大，在實際工作中對能源的消耗巨大。因此，想要從根本上提升火力發電廠的生產實效，就必須要降低鍋爐的能源消耗總量，使其符合相關的節能指標。

當前大多數發電廠的動力設備仍然處于主導性的位置，這也是電廠鍋爐進行改造的主要阻礙之一。為了做好電廠的節能降耗工作，有關人員需要以電廠的鍋爐改造為著手點，進一步提升正常運轉時動力設備的工作效率。此外，優化各項參數有利于降低鍋爐實際運行中的能源消耗。因此，在設計鍋爐參數時，應當充分參考并結合鍋爐的實際運行情況，并且按照節能指標對鍋爐的參數進行調整。

2 鍋爐節能降耗的對策及措施

2.1 鍋爐燃燒負荷大及燃煤質量低的對策及措施

在火力發電廠的鍋爐運行環節之中，燃燒所產生的負荷十分巨大，這也使得鍋爐的負荷率進一步被降低，無法達到其最佳狀態，進而形成相關的資源浪費。鍋爐在燃燒方面的負荷過大，表示在燃燒過程中存在著大量的資源消耗和浪費，然而卻并沒有產生與大量能源相等同的負荷量[2]。燃燒負荷所造成的浪費，多數情況下是以煙氣或熱量散失等形式發生的，這也是目前電廠節能降耗的一個重大的缺陷，因此，必須要對當前的鍋爐設備進行負荷改進。由于在鍋爐運行方面我國大多數電廠都存在著燃燒效率過低的問題，因此必須盡快進行有效的改進和調整。此外，燃煤質量低也是當前鍋爐節能降耗工作所面臨的一大難題，燃煤是電廠鍋爐實現運行的核心能源，同時也是消耗量最大的能源，如果作為重要能源的燃煤質量偏低，就會造成巨大的能源損耗，可以說燃煤質量與電廠鍋爐的節能降耗息息相關。在一些火力發電廠，往往存在使用混合煤的現象，這可以在一定程度上降低購置成本，但是在實際燃燒過程中經常會出現燃燒不充分的現象，不僅僅浪費能源，還會給鍋爐部件帶來相應損壞。此外，燃煤質量過差鍋爐的運行效率也會相應下降，不利于鍋爐的節能降耗。

為了解決鍋爐燃燒負荷大以及燃煤質量低所帶來的能源消耗問題，首先，要對燃煤的運行參數進行優化。在電廠的實際運行中，粉煤鍋爐和循環流化床鍋爐都是煤炭資源需求量巨大的設備，為此，必須盡可能確保為其提供的煤炭質量，以有效提升煤炭燃燒時的效率，從而確保煤炭在進入鍋爐時擁有一個適宜的原料粒徑。此外，要盡量使其數值能夠低于設計的數值，這將進一步提升鍋爐的供熱效率。

其次，要完善鍋爐的配置。為了提升鍋爐的運行水平，應對電廠的鍋爐進行合理規劃。在鍋爐配置方面，節能降耗需要遵循確保總效率最高的原則，要合理設計鍋爐運行中的供汽量，以保證在運行中負荷首先由級別高的鍋爐機組進行承擔，然后再分配至其他級別的鍋爐機組，從而確保鍋爐能夠在該工作狀態下達到最高效率[3]。要盡可能采用自然循環以及平衡通風的設計理念，要注重鍋爐配置的經濟性，并且要注重安全的把控，進而有效實現電廠的節能降耗。

另外還要對疏水器的配置進行相應設計，確保蒸汽能源的充分應用，也有助于提升熱量的回收效率。其中擴散器是關鍵的一部分，與蒸汽能源的回收效益有著密不可分的關系，因此在進行配置時一定要注意合理性和嚴謹性。疏水器中的蒸餾水也要實現回收，使其重新被投入到輔助鍋爐的給水。

最后，可以采用變頻調速的技術。水泵和風機是發電廠經常使用的設備，通常是定速運轉的，往往無法靈活、有效地應對機組出現的負荷變化。為了提升電機的運轉速率，使鍋爐處于最佳的工作狀態，當機組的負荷出現變化時就需要調整和改變風機的出口、入口擋板或是調整水泵的出口閥門，這會大大降低水泵和風機的工作效率。采用變頻調速的技術則可以自動對水泵和風機的工作狀態進行調整，節省人力，使設備能夠適應機組的負荷變化，進而促進電廠鍋爐的節能降耗。

2.2 鍋爐熄火次數多的對策及措施

在火力發電廠鍋爐的運行過程中，如果出現熄火次數過多的問題，可能的原因有煤質、制粉系統以及爐膛溫度適宜程度等，但是也不能排除滅火保護誤動作。在實際生產過程中，一旦出現鍋爐滅火的狀況往往會給電廠帶來諸多困擾以及能源消耗，因此有必要對這一問題采取相應的解決措施。

首先，在機組開始啟動之前應對油槍進行試驗操作，防止出現油槍卡澀或霧化不良的狀況。在點火之前要盡早投入底部的加熱裝置，保證爐水處于較高的溫度，從而縮短機組的啟動時間，降低燃油消耗。在機組開機過程中，要注意機、爐、電之間的協調操作，保證鍋爐達到沖轉參數時汽機能夠具備相應的沖轉條件，同時避免在汽機定速后電氣仍然尚未做好并網準備等類似的設備協調不良問題。在停機過程中合理運用汽機的旁路系統對停爐工藝進行優化，嚴格按照有關規定和程序進行設備的降溫、降壓，當負荷達到120 MW 時，要逐漸打開汽機的旁路。在滑停過程中要合理利用汽機旁路的方法，實現在不投用助燃油的前提下降低汽機缸的溫度至380 ℃，最大限度降低機組冷卻所耗費的時間，以實現停爐燃油的節約，為檢修人員的檢修工作提供有利條件。

其次，正常運行時一次風總風壓要保持在約3000 Pa，要盡可能地降低一次風速，以不堵塞粉管為基本原則，將爐膛負壓維持在-20～40 Pa，爐膛出口的氧含量在3%～4%。當負荷低于70%時，要合理分配給粉機的下粉量，并維持低一次風率、增加煤粉濃度。并且，應適當增加下兩層的給粉機的轉速，保持煤粉的濃度、爐膛的溫度。

此外也可以采用配煤摻燒的方式，根據機組的負荷，將發熱量高的煤炭和發熱量低的摻在一起，將揮發份高的煤炭配合揮發份低的摻在一起，或是新煤炭和老煤炭摻在一起燃燒。這種摻燒的方法可以在很大程度上降低由于煤質的突然改變而造成的鍋爐熄火，進而減少助燃油的用量。

最后，在實際操作過程中，一旦出現熄火問題時要保證電廠的運行人員和檢修人員能密切配合，利用低谷消缺來努力打造一個不燒油消缺的環境。同時還要加強對電廠人員節油技術方面的相關培訓，不斷增強其專業技術能力，使其樹立節油意識。此外，還要將制定的各項相關措施以及獎勵制度落實到位，以充分調動電廠運行人員的節油積極性，進而更好地開展節油工作。

3 結論

綜上所述，節能降耗不僅可以使電廠降低生產成本、獲得更高的經濟效益，同時也有利于調節當前市場上的能源的供需矛盾，是社會發展的必然需求。可見，對火力發電廠的節能降耗對策與措施進行研究意義重大。