電廠鍋爐運行中節能降耗策略研究

黃松華 大唐三門峽發電有限責任公司

電廠是工業化社會的重要能量來源和推動支撐。隨著人們環境保護意識以及能源節約意識的逐漸提高，電廠在發揮重大作用的同時也要考慮到清潔節能的問題，如何做到提能增效和節能環保，已經成為現階段人們電廠升級轉型和可持續發展的重要課題。而鍋爐作為火力發電系統正常運行的動力來源，在電廠的生產經營過程中發揮著核心性作用。因此，在電廠的鍋爐運行中應用節能降耗策略，對促進電廠以及整個社會的持續健康發展具有重要的意義。

一、節能降耗技術在電廠鍋爐運行中應用的作用

（一）緩解能源短缺和環境污染

工業是促進國家和社會發展的基礎性行業，對于我國來說，在社會的不斷發展過程中，工業一直在我國占據著重要的位置。然而在追求工業發展的過程中，由于盲目的追求經濟利益而導致的工業環境污染給現階段生態造成難以估量的破壞[1]。例如電廠運行中，過量過高溫度的熱量釋放及冷卻水等在使用之后如果沒有做好處理的工作，就會對環境造成一定的污染。從企業長久發展的角度來看，使用新技術有效減少不合理的燃料和燃燒方式，提高鍋爐使用標準和管理要求，能有效緩解能源短缺和環境污染問題。

（二）提高電廠鍋爐的運行效率

對于電廠來說，節能降耗技術的應用不僅僅是減少和控制在鍋爐運行過程中產生的環境污染問題，更重要的是通過各種新型的綠色節能技術的應用來代替現階段我國電廠鍋爐存在的運行效率緩慢、故障問題頻發等問題[2]。在將節能降耗技術應用到電廠鍋爐的運行過程中時，不僅能夠對電廠現有的鍋爐運行結構和程序進行調整和優化，還能夠通過運用各種新型的技術來盡量規避電廠鍋爐在以往的運行過程中容易出現的故障問題，進而提高電廠鍋爐的運行效率。

（三）減少電廠鍋爐的運行成本

節能降耗技術的應用不僅體現在各種新型設備和技術的應用上，還主要體現在其能夠應用可再生能源來代替不可再生能源作為電廠鍋爐運行的主要燃料。前者一方面作為不可再生資源的替代品，本身的環保與科技含量相對較高，在研制之處就考慮到如何提高燃燒能量、降低燃燒廢物等有害污染，同時也增強了傳統燃料的可替代性。可再生燃料不僅來源和儲量都比較廣泛，能夠擺脫鍋爐生產對特定燃料的依賴程度，減少鍋爐在運行過程中消耗的燃料成本，讓電廠能夠將節省下來的資金成本應用到研發和調節優化新的生產技術當中，進而促進電廠企業經濟效益的提高。

二、現階段我國節能降耗技術在實際應用中存在的主要問題

（一）高污染和高能耗行業在工業行業中的比重較大

節能降耗技術的應用在促進我國工業結構的調整和轉型方面發揮著巨大的作用。目前由于我國大多數行業種類在進行生產經營活動的過程中仍需要消耗大量的能源，也會產生較大的環境污染問題[3]。而節能降耗技術雖然能夠對一種具體的生產環節和生產技術進行優化調整，卻仍無法在工業的高污染和高能耗行業中普遍應用，因而現階段高污染和高能航行業在我國工業行業中占的比重仍比較大。

（二）國內能源結構不利于節能

盡管現階段越來越多的風力發電和光能發電方式被逐漸應用到電廠的生產，但現階段我國利用煤炭資源作為發電燃料的電廠仍然占據較大的比重。再加上我國本身擁有的優質能源就不足，這種能源結構難以在短時間內得到有效的調整和改變。因而盡管現階段人們越來越意識到節能降耗技術在工業行業發展中應用的重要性，但仍然難以實現真正的應用效果。

（三）節能降耗技術水平仍比較落后

我國對節能降耗技術的重視伴隨著環保意識和提質增效生產意識的增強，對不同的工業行業應用的節能降耗技術的研究大部分仍處于初期的研究和發展階段。而現階段我國包括電廠在內的各種工業在能源消耗方面的巨大數量，遠超能源節約的進程，同時由于能源的巨大消耗帶來的環境污染也很難短期改進甚至有愈發嚴重的趨勢，因此相應“綠水青山就是金山銀山”的國家政策，在全國范疇內全面推廣節能降耗技術刻不容緩。而由于節能降耗技術水平的落后，在面對我國現階段一些工業行業在生產過程中應用的新型生產設備時大多并不具有適用性，也會在一定程度上影響節能降耗技術的應用和研發。

（四）缺乏完善的節能降耗政策和制度

近幾年，即使國家明確提出工業生產污染物的排放標準，但由于缺少相應的管理和處罰措施，因而在控制工業污染方面取得的效果并不明顯。對于節能降耗技術的應用也是同理，由于缺少完善的節能降耗政策和制度，包括電廠在內的一些工業企業在實際開展生產經營活動的過程中并不注重引進新型的節能降耗技術，相關部門也未能及時對這些企業進行實時的監督和管理，這也會在一定程度上影響節能降耗技術的推廣和應用。

三、電廠鍋爐運行中節能降耗策略的具體分析

鍋爐作為電廠生產發電的設備基礎，在實際的運行過程中能夠為電廠的電力生產提供最基本的動力源泉。現階段我國電廠鍋爐在運行過程中普遍存在著高能耗和高污染的問題，將節能降耗技術應用到電廠鍋爐運行當中，方可從根本上提高鍋爐的運行效率、降低因鍋爐不當運轉帶來的熱量損失和環境污染。概括起來主要可以從以下幾個方面來著手：

（一）提高鍋爐余熱的回收利用率

在現階段我國電廠鍋爐的運行過程中，用作燃料燃燒的能源以煤炭資源為主，而在對電廠鍋爐的能源消耗量進行判斷時主要依據的就是煤炭資源的燃燒率。電廠的鍋爐在實際運行的過程中由于煤炭資源的燃燒會產生持續較長時間的余熱，這些余熱不僅擁有較高的溫度，還能夠借助這些余熱溫度來提高高壓蒸汽以及煙氣的利用率。除此之外，由于受到煤炭質量的影響，不同的煤炭資源在電廠鍋爐的燃燒過程中產生的燃燒率也不同。利用好鍋爐的余熱還能夠提高這些未完全燃燒的煤炭資源的利用率。

（二）調節鍋爐燃料的燃燒方式

在電廠鍋爐的運行過程中，燃料的燃燒方式也會對鍋爐的運行效率和能源利用效率產生一定的影響。因而要想讓節能降耗技術在電廠鍋爐的運行過程中發揮更大的作用，還要適當調節鍋爐燃料的燃燒方式。而從這一方面來說，首先就要考慮燃料的燃燒條件，空氣中氧氣的含量對燃料的燃燒程度會產生較大的影響，在對調整電廠鍋爐燃料的燃燒方式時，要注意依據鍋爐內燃料的燃燒情況來調整鍋爐內的空氣系數，空氣系數主要可以依靠鍋爐風量的配比情況來對其進行調整。而風量的調整標準則主要依靠鍋爐內的升降負荷的變化情況為主。而由于空氣中氧氣的含量會對燃料的燃燒程度產生比較直接的影響，因而在鍋爐的運行過程中需要將鍋爐內空氣中氧氣的含量控制在合理的范圍之內，以便能夠對鍋爐的運行狀態進行控制。其次，在將煤炭資源作為電廠鍋爐的主要燃料時，煤炭資源存在的氮含量在燃燒過程中會產生含有氮元素的氣體，而這種氣體會對環境造成一定的污染，因而在鍋爐的運行過程中還要注意對鍋爐內的氮元素含量進行及時的檢測并控制氮元素的排放。

（三）變頻調速方法

在現代社會的發展過程中，自動化技術以及智能化技術的出現和應用給各個行業和領域生產技術的提高都產生了重要的影響。對于電廠來說，由于其本身就需要依靠電力來實現各種設施設備的運行，因而在對電廠的生產技術進行調整和優化的過程中要更加注重自動化技術和智能化技術在電廠鍋爐運行中的應用。而從這一方面來說，變頻調速方法的應用是電廠鍋爐在運行過程中最能夠體現智能化技術的一個方面。以智能化控制技術為主要原理的變頻調速方法對降低電廠鍋爐在運行過程中的能源消耗量具有重要的作用。

具體來說，變頻調速方法在電廠鍋爐運行中應用時，主要是通過先進的鍋爐控制平臺來實現對鍋爐運行過程的控制的。這種控制平臺在實際的應用過程中不僅能夠通過先進的技術來實現對鍋爐的整個運行過程的監控，還能夠通過對鍋爐在運行過程中的各項具體的運行數據參數的記錄和收集來是實現對安全隱患的排查和控制。而在現階段我國電廠鍋爐的運行過程中，變頻調速方法的應用效果會受到鍋爐容量大小的影響，因而在應用變頻調速方法的過程中可以依據鍋爐運行的實際情況來制定不同的節能降耗計劃，以便能夠達到節能減排的效果。

（四）調整優化照明節能系統

鍋爐車間的運行離不開監管，而監管的先決條件是有照明設施。長期大范圍的照明也能造成大量的能源消耗問題。這主要是由于鍋爐在實際的運行過程中會依據不同的運行情況而產生不同的照明需求。而使用節能技術對現有的照明系統進行調整和優化，也是電廠節能減排的有效措施之一。在對電廠鍋爐車間的照明系統改造過程中，要從照明動線規劃和照明工具配置兩方面入手，一方面要針對鍋爐在運行過程中產生的不同照明需求來重新規劃照明設備的安裝位置，在確保照明效果的同時盡量避免大規模、長時間的照明工作。另一方面，電廠還要依據鍋爐在運行過程中產生的照明需求來選擇能夠符合其需求的照明燈具，并在選擇燈具的過程中盡量保證燈具的節能性和經濟性。

（五）加強燃料管理

影響電廠鍋爐在運行過程中能源消耗的最主要因素就在于燃料的使用和管理，除了提高鍋爐余熱的利用效率、調整燃料的燃燒方式之外，為了控制燃料在燃燒過程中產生的能源消耗，還要做好燃料的管理工作。而從這一方面來說，加強燃料管理一方面要做好燃料的采購工作，在采購燃料的過程中不僅要更加注重燃料的質量，還要在運輸和存放燃料的過程中保證燃料的儲存環境，避免受潮對燃料燃燒質量產生的影響。與此同時，由于燃料本身就屬于可燃物質，在對燃料進行存放和管理的過程中還要更加注重工作人員的相關行為，避免在燃料倉庫以及鍋爐等空間和范圍內出現明火，在提高能源消耗的同時也會給電廠的運行安全造成影響。而從影響電廠運行安全的方面考慮，工作人員在對燃料進行管理的過程中還要定期對煤倉以及鍋爐的運行情況進行檢查。

（六）輔助設備的節能技術

電廠鍋爐運行的能量消耗，不僅表現在鍋爐本身，各種輔助設備的運行也會對能源消耗量的多少產生一定的影響。從這一方面來說，節能降耗技術不僅具體表現在對鍋爐燃料、鍋爐設備、鍋爐操作的管理控制問題上，要提倡對電廠能耗的全方位、全過程管理，還要注意輔助設備在運行過程中消耗的能源進行控制。輔助設備對鍋爐能源的輸送、傳導、儲存等，都起到了不可忽視的作用，在對各種輔助設備進行節能處理時，不僅要注重對輔助設備的運行技術進行調整和優化，還要對電廠鍋爐運行的整個工作流程進行適當的調整。而在這個調整和優化的過程中，務必以電廠鍋爐及相關配套設施的類型、技術要求及運行模式作為管控依據，再結合以往的工作經驗來對輔助設備的運行情況進行合理的控制。

四、結論

綜上所述，節能降耗是當代國家工業發展到一定階段的必然要求，不僅有利于既有能源的有效、節約使用，更有利于節能環保的新技術、新工藝投入到生產應用。電廠鍋爐作為能源消耗的重要設備，必須采取恰當的節能降耗技術。在未來的社會發展過程中，如何讓節能降耗技術在包括電廠在內的各個工業化領域發揮更大的作用，是科研人員需要重點研究和解決的問題。