火力發(fā)電廠鍋爐燃煤節(jié)能質(zhì)量管理研究

湯萌

（大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司，河南 三門峽 472100）

前言：煤炭技術(shù)的發(fā)展和不斷完善，這種手段也日益完善，在科技高速發(fā)展的時代，結(jié)合煤節(jié)能和管理顯得尤為重要，只有更好的管理能夠更加完善和有效的健康促進和節(jié)煤技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用。

一、火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能降耗的意義

（一）保護生態(tài)環(huán)境

大家都知道，廢氣、廢水和固體廢棄物這工業(yè)三廢是火力發(fā)電廠在電能生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的。“三廢”的無節(jié)制排放一方面會造成空氣污染，另一方面也會嚴重地影響人們的身體健康，所以采取有效的節(jié)能措施，可以使這“三廢”的產(chǎn)生量降低，從而可以減小其不利影響。

（二）有助于企業(yè)節(jié)約成本

火力發(fā)電廠鍋爐所消耗燃料是煤炭，而煤炭是一種不可再生資源，隨著使用量的增加，它只會越來越少，因此它的價格也是很高的。煤炭的高價格意味著資源成本的高昂。鑒于此，通過節(jié)能降耗措施減少能源的消耗量，從而降低企業(yè)資源成本的投入，最終有助于企業(yè)節(jié)約成本。

（三）有利于促進火力發(fā)電的可持續(xù)發(fā)展

我國的發(fā)電類型有多種，其中占據(jù)重要比例的是火力發(fā)電。然而火力發(fā)電受到了不少的阻礙，比如說不可再生能源煤炭量的減少，因此節(jié)能降耗對火力發(fā)電而言顯得尤為重要。如果能通過節(jié)能降耗措施，有效地處理好自然環(huán)境、能源與電廠發(fā)展三者間之間的矛盾與關(guān)系，那么火力發(fā)電的可持續(xù)發(fā)展就指日可待了。

二、火電廠鍋爐節(jié)能減排中存在的問題

（一）火電廠鍋爐節(jié)能減排體系不完善

我國政府近年來加大了對節(jié)能減排工作的重視和資金支持，所以火電廠企業(yè)節(jié)能減排工作中有著大力支持，具有良好的政策和資金優(yōu)勢，但是，當前很多企業(yè)的節(jié)能減排體系不完善，導(dǎo)致無法充分有效地發(fā)揮出電廠鍋爐節(jié)能減排工作的作用和價值。在這種背景下，火電廠的配套脫硫脫硝設(shè)施也無法完全配套應(yīng)用，導(dǎo)致二氧化硫氣體大量出現(xiàn)，如果沒有及時處理，就會導(dǎo)致空氣中出現(xiàn)大量二氧化硫，污染大氣環(huán)境，甚至嚴重的地區(qū)出現(xiàn)酸雨等現(xiàn)象，腐蝕破壞地面建筑物和其他物體，危害我國社會和經(jīng)濟的發(fā)展。

（二）負荷能力比較低

鍋爐負荷能力低是當前火電廠鍋爐發(fā)電運行中常見的技術(shù)性問題，這和火電廠鍋爐負荷計算、預(yù)估不準確有著很大關(guān)系。通常工作人員會高估鍋爐負荷能力，以為鍋爐即使負荷低也能夠正產(chǎn)運轉(zhuǎn)不會影響生產(chǎn)運行，導(dǎo)致消耗了大量的能源。有的企業(yè)還存在負荷量過高沒有充分利用能源的問題，浪費了大量材料，甚至因為超負荷工作損壞鍋爐。此外，國家對清潔能源有著越來越高的重視度，調(diào)峰工作越來越重要，但是，很多企業(yè)已經(jīng)長期保持鍋爐低負荷運行，很多輔機也要全負荷運行，造成沒有充分發(fā)揮爐內(nèi)燃燒能量，鍋爐運行效率不高，大大增加了機組的能耗。

（三）余熱利用率不高

電廠鍋爐的預(yù)熱功能也較大，通過二次回收利用余熱能夠?qū)⒛茉吹氖褂眯蚀蟠筇岣?。通過調(diào)查可知，當前很多火電廠在鍋爐余熱處理方面的效率仍然有待進一步提升，很多企業(yè)鍋爐多余的熱量不能充分回收利用，導(dǎo)致嚴重浪費鍋爐的多余熱量。此外，有的企業(yè)沒有設(shè)置專門的回收鍋爐余熱的裝置，導(dǎo)致鍋爐煙排量和碳排量也較大，造成環(huán)境污染，同時，也存在浪費燃料的現(xiàn)象。

（四）燃燒煤炭質(zhì)量存在問題

煤炭資源是火電廠鍋爐運行的基礎(chǔ)能源，通過煤炭燃燒鍋爐可以獲得能源進而轉(zhuǎn)換成電力能源，可見，鍋爐節(jié)能效果直接受到煤炭質(zhì)量的影響。有的火電廠采用的是低成本的原煤，原煤質(zhì)量較差、間隙小、顆粒大，這些沒有經(jīng)過清洗、加工的原煤表面上的污染物較多，通過鍋爐燃燒，這些污染物轉(zhuǎn)化成的氣體和物質(zhì)會嚴重威脅環(huán)境和人們的身心健康，同時導(dǎo)致鍋爐燃燒效率、熱能供應(yīng)效率大大降低。

三、火力發(fā)電廠鍋爐燃煤節(jié)能質(zhì)量管理

（一）科學(xué)選擇鍋爐以及燃料

短期投資和長期的經(jīng)濟性是火電廠鍋爐節(jié)能降耗工作中需要重點考慮的問題，企業(yè)需要科學(xué)地選擇鍋爐和燃料。比如，可以優(yōu)先選擇信譽度高、質(zhì)量高、維修保養(yǎng)難度低的鍋爐設(shè)備，不但能夠提升鍋爐運行的效率，還能夠盡可能地降低后期鍋爐維護的次數(shù)，使鍋爐能耗降低、生產(chǎn)效率提升。企業(yè)在選購燃料時，要科學(xué)合理地摻配不同煤種，從而保證配置的煤料能夠和鍋爐燃煤特點相吻合，切實達到提高燃煤利用率的作用，最終實現(xiàn)節(jié)能降耗的效果。降低鍋爐運行熱量損失可以通過如下途徑將鍋爐運行過程中產(chǎn)生的熱量降低：第一，加強控制空氣預(yù)熱器漏風(fēng)問題，盡量將空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)率降低，保證鍋爐內(nèi)氧氣充足滿足燃煤的需要，切實提升鍋爐內(nèi)煤料燃燒爐的工作效率。第二，對制粉系統(tǒng)加強控制，盡量降低制粉系統(tǒng)的能耗，將鍋爐運行中產(chǎn)生煙塵的總量降低。第三，加強清理鍋爐內(nèi)部，定期吹灰清潔鍋爐受熱面，提升鍋爐燃煤的效果，提升鍋爐運行的效率。第四，加強控制鍋爐運行溫度，嚴格控制鍋爐溫度能夠降低發(fā)生鍋爐溫度過高熱量損失的問題，提升鍋爐運行的效率。第五，根據(jù)實際情況做好冷水管外部保溫材料的增添，減少鍋爐和周圍空氣熱量交換量，進而將周圍空氣對鍋爐熱量產(chǎn)生的影響降低。要想使火力發(fā)電廠鍋爐燃煤節(jié)能減排的目標得到進一步落實，那么引入新的技術(shù)是必不可少的。一般來說，暢通節(jié)能法在火力發(fā)電廠的節(jié)能減排工作中具有比較高的應(yīng)用價值，在確保鍋爐設(shè)備穩(wěn)定運行的前提下全面清除鍋爐內(nèi)壁的爐渣，使鍋爐的傳熱效率得以提升，如此一來也會大大提高燃料的利用效率，從而達到比較好的節(jié)能效果。

（二）做好鍋爐能耗控制工作

要想合理控制鍋爐能耗，首先，需要對鍋爐運行過程中存在的燃燒問題進行優(yōu)化調(diào)整?；鹆Πl(fā)電廠在運行中，需要根據(jù)實際情況調(diào)試需要投產(chǎn)的鍋爐設(shè)備，尤其要重視燃煤參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，加強控制清潔煤的使用，積極選用低污染的煤料，將煤料的利用率提高，從而實現(xiàn)鍋爐能耗的降低，同時，對二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害氣體排放量減少。同時，火力發(fā)電廠通過貫徹落實節(jié)能減排理念有助于推動環(huán)境保護工作的發(fā)展。當前流化床聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)、超臨界發(fā)電技術(shù)等都是常用的清潔煤發(fā)電技術(shù)，其中超臨界發(fā)電技術(shù)能夠使發(fā)電功率大大提升。切實提高蒸汽利用效率火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能降耗另一重要途徑是充分利用蒸汽。具體來講，主要是在燃煤鍋爐運行過程中，做好鍋爐供氣量的分配，以機組總數(shù)運行效率最高為基本原則加強運行效率較高設(shè)備的使用，使這些設(shè)備承擔(dān)更多的負荷，在滿載后可以按照從高到低的順序，讓鍋爐對負荷進行承擔(dān)。在整個運行中，鍋爐不可在沒有功的情況下將蒸汽膨脹從高壓調(diào)整到低壓。剛開始工作階段，工作人員需要盡量減少鍋爐的排氣量，讓鍋爐對這部分蒸汽充分利用起來，還要保證穩(wěn)定地控制整個疏水器運轉(zhuǎn)，保證有效地輸送回擴容器的熱量。火力發(fā)電廠應(yīng)當定期為相關(guān)工作人員開展節(jié)油知識的教育和培訓(xùn)，使工作人員能夠形成節(jié)油意識，提高員工的節(jié)油技術(shù)，建立相應(yīng)的獎懲機制，使員工在日常工作中更好地落實節(jié)油工作，主動承擔(dān)鍋爐燃煤節(jié)能的職責(zé)，促使鍋爐設(shè)備高質(zhì)量、高效率地運行。

（三）提高對煤炭質(zhì)量與節(jié)能降耗關(guān)系的認識

應(yīng)提高對節(jié)能降耗管理工作的認識,一方面根據(jù)鍋爐設(shè)計要求,使用貼近鍋爐性能的原煤,使燃煤特性符合鍋爐使用標準,以便在鍋爐內(nèi)原煤進行燃燒時,提高燃燒效率,獲得充分的燃燒效果,還能減少送風(fēng)量,控制燃燒熱量,獲得良好的節(jié)能效果。添加鍋爐清灰劑，清灰劑由硝酸鉀、硝酸鈉、催化劑組成,具有除灰、除渣以及防腐作用。將鍋爐清灰劑添加至燃煤中,可以讓清灰劑分解、滲透受熱表面,以起到助燃效果,減少煙垢生成,保證鍋爐受熱面具有高度清潔性,提升熱傳遞效果,進而實現(xiàn)節(jié)能目標。此種方法可以讓鍋爐受熱面受腐蝕得以減少,延長鍋爐使用壽命,提高整體燃煤管理經(jīng)濟性。認真做好入爐煤監(jiān)督應(yīng)做好入爐原煤的監(jiān)督工作,監(jiān)督工作包括安全生產(chǎn)工作、經(jīng)濟運行工作等。應(yīng)檢測燃煤特性,保證燃煤特性符合火力發(fā)電的經(jīng)濟指標。在入爐煤監(jiān)督工作中,還應(yīng)根據(jù)燃煤特性,向鍋爐內(nèi)輸送足夠的風(fēng)量,并調(diào)整燃燒溫度等指標,使鍋爐處于最佳的燃燒狀態(tài),既能有效提高原煤的燃燒效率,還能減少能源的消耗。

（四）制粉系統(tǒng)調(diào)整措施

磨煤機筒壁還存在漏粉的缺陷，利用停爐檢修更換陶瓷品種，使用氧化鋁陶瓷用螺釘并配合無機耐高溫粘合劑固定，經(jīng)過固化，形成牢固防磨層，有效避免陶瓷襯板因氣流不斷沖刷而脫落導(dǎo)致筒壁漏粉。磨煤機排渣門存在大量的漏灰，及時進行改造避免漏灰污染周邊環(huán)境。提出采用新型磨煤機石子煤全密閉移動式排渣方式，其能夠很有效地解決石子煤排放引起的泄漏，揚塵二次轉(zhuǎn)運，設(shè)備磨損嚴重等文明生產(chǎn)問題。磨煤機區(qū)域熱一次風(fēng)道、膨脹節(jié)、插板門漏灰嚴重，利用大修將涉及的風(fēng)道范圍進行專項治理，治理后進行風(fēng)壓試驗確保零漏點啟動。為解決拉桿密封系統(tǒng)的問題，對上、下拉桿密封體進行改造，改造后的密封體采用耐高溫、耐磨損、抗老化且回彈性較好的合成橡膠材料制作，通過近兩年的運行證明改造后的拉桿密封體運行時間長，維護工作量小，密封效果好，且對拉桿幾乎沒有磨損，降低維護成本。所以經(jīng)過改造后可以從根本得以治理漏粉，確保設(shè)備安全、可靠、穩(wěn)定經(jīng)濟運行。

（五）盡量避免結(jié)焦現(xiàn)象

爐內(nèi)發(fā)生結(jié)焦后，會對鍋爐的管壁造成侵蝕，影響鍋爐使用壽命，嚴重時會導(dǎo)致爆管危險。因此，加大對結(jié)焦現(xiàn)象的控制或者治理手段，對燃煤鍋爐運轉(zhuǎn)的安全性與經(jīng)濟性十分重要。為避免爐內(nèi)結(jié)焦，可以選用合適的清灰劑。清灰劑主要由硝酸鉀、硝酸鈉、催化劑構(gòu)成。清灰劑進入爐膛后，在高溫作用下完全分解，并與鍋爐受熱面的結(jié)渣、結(jié)焦等接觸，使其脫落、分解，并起到助燃作用。這樣既保證了鍋爐的清潔、提高熱傳遞速度，也可減緩鍋爐受熱面被腐蝕，延長使用壽命，確保鍋爐的安全運行，降低成本。另外，選用新型激波吹灰器，通過激波作用，通過撞擊、震蕩、沖刷鍋爐的空預(yù)器、過熱器等，使其表面的積灰結(jié)焦可破碎脫落。由于這種設(shè)備的吹灰效果好，且吹灰較為徹底、成本低廉、回報高，因此使用非常廣泛，可取代傳統(tǒng)吹灰設(shè)備，實現(xiàn)鍋爐的節(jié)能環(huán)保。必須要進一步保證鍋爐運行過程中煤與空氣供給量的合理配置，并且要實現(xiàn)煤與空氣的充分混合接觸，要盡可能維持爐膛的高溫狀態(tài)，這樣才能進一步促進鍋爐的燃燒，在實際針對鍋爐負荷進行調(diào)整的時候，必須要對爐膛的負壓、排煙、溫度、氧氣、二氧化碳等含量進行全面監(jiān)控，這樣才能時刻保持鍋爐運行參數(shù)處于最佳狀態(tài)。針對煤炭顆粒不均勻、爐排不平整等問題導(dǎo)致的煤燃燒不充分、不均勻等問題，可以通過在爐排活口或者黑帶上進行人工撥火來解決。

結(jié)束語：在火力發(fā)電廠日常生產(chǎn)中,應(yīng)加強鍋爐燃煤節(jié)能質(zhì)量管理,一方面優(yōu)化和完善鍋爐設(shè)計內(nèi)容,合理控制燃煤的灰粉含量,提高原煤的燃燒效率。另一方面,應(yīng)提高對煤炭質(zhì)量與節(jié)能降耗管理工作的認識,做好煤質(zhì)入廠、入爐等監(jiān)督工作,防止或盡量減少不符合燃燒需求的原煤進入鍋爐內(nèi),影響火力發(fā)電廠的經(jīng)濟效益。