火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行控制的節(jié)能策略研究

張兆凱

摘要：火力發(fā)電廠的生產(chǎn)作業(yè)中，鍋爐是生產(chǎn)系統(tǒng)中的重要構(gòu)成，在當(dāng)下現(xiàn)代化發(fā)展的趨勢(shì)下，國(guó)家對(duì)火力發(fā)電行業(yè)提出了越來越高的要求，力求通過節(jié)能減排控制來給火力發(fā)電廠創(chuàng)造更大的效益，刺激各個(gè)火力發(fā)電廠的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。但因?yàn)榛鹆Πl(fā)電廠鍋爐運(yùn)行的特殊性，在節(jié)能減排控制方面，應(yīng)從鍋爐運(yùn)行中的能源消耗原因出發(fā)，采取有效的節(jié)能策略，保持節(jié)能策略在能耗控制方面的有效性。

關(guān)鍵詞：鍋爐;運(yùn)行控制;節(jié)能減耗;存在問題;對(duì)策

引言

發(fā)電主機(jī)是火力發(fā)電機(jī)組核心設(shè)備，它的工作效率和質(zhì)量品質(zhì)與發(fā)電有著直接關(guān)系，而鍋爐管理也是影響主機(jī)運(yùn)行狀態(tài)主要因素之一。對(duì)鍋爐實(shí)施能源消耗節(jié)能管理既能夠提升鍋爐運(yùn)行效率，提升發(fā)電主機(jī)運(yùn)行效率，又可以降低發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)能源消耗全面把控，貫測(cè)落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略?；鹆Πl(fā)電工作原理十分簡(jiǎn)單，它通過對(duì)煤炭資源燃燒增加鍋爐內(nèi)部水流溫度，通過水蒸發(fā)熱氣推動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，運(yùn)行狀態(tài)較為平穩(wěn)，危險(xiǎn)系數(shù)較低，適合城鎮(zhèn)地區(qū)發(fā)電。但是我們知道能量自身是恒定的，產(chǎn)生多少電能就會(huì)消耗多少煤炭，而大量的煤炭消耗會(huì)造成資源浪費(fèi)與二氧化碳排放增加。

1火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能降耗的重要性以及技術(shù)要點(diǎn)

在火力發(fā)電廠內(nèi)部，鍋爐是最重要的生產(chǎn)設(shè)備，燃煤在鍋爐燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣和廢渣，這些廢氣當(dāng)中包含了二氧化碳、二氧化硫和各種氨氮化合物，如果這些物質(zhì)散移到空氣當(dāng)中，一方面會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，另一方面還威脅到人們的正常生產(chǎn)生活。鍋爐在燃燒過程中，各種燃料并不能夠得到完全的利用，燃料燃燒不徹底，大量能源白白浪費(fèi)[1]。在火力發(fā)電廠運(yùn)行過程中，加強(qiáng)對(duì)鍋爐有效控制，對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。而要想降低鍋爐的能源消耗，主要從以下幾個(gè)方面入手：一方面在鍋爐燃燒過程中，需要對(duì)內(nèi)部的燃料利用情況進(jìn)行針對(duì)性的控制，要確保燃料得到充分地利用。而要想達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，就需要提高燃煤質(zhì)量增加鍋爐的運(yùn)行效率。此外還應(yīng)該對(duì)鍋爐運(yùn)行過程中的各個(gè)影響因素進(jìn)行針對(duì)性的控制，如果所選擇的燃煤質(zhì)量降低，很可能會(huì)影響到鍋爐的安全運(yùn)行。另一方面，在燃煤投放過程中一定要確保均勻，這樣能夠營(yíng)造一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境，減少不必要的燃料浪費(fèi)，同時(shí)還能夠降低鍋爐燃燒過程中自身的能耗。最為重要的是應(yīng)該定期對(duì)鍋爐的運(yùn)行情況進(jìn)行針對(duì)性的檢查維護(hù)，及時(shí)更換老化或者損傷的部件，提升鍋爐的運(yùn)行效率。

2火力發(fā)電廠鍋爐耗能中的問題

2.1燃料雜質(zhì)較多

火力發(fā)電中的燃料主要為煤炭，煤炭資源的特殊性使得在鍋爐運(yùn)行中的能耗較大。市場(chǎng)上包含了多種的原煤，這些原煤的質(zhì)量、性能差異過大，鍋爐燃燒時(shí)選用的原煤不同，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致燃燒率存在明顯的差異，如果煤炭燃燒的充分性不夠，將會(huì)導(dǎo)致鍋爐長(zhǎng)時(shí)間保持在低效運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，也無法保障鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性，甚至燃燒后伴隨著過多的殘?jiān)a(chǎn)生，煤炭利用率低下且污染大[2]。

2.2鍋爐運(yùn)行效率低

在火力發(fā)電過程中，能耗過高往往表現(xiàn)為鍋爐運(yùn)行的低負(fù)荷，一旦鍋爐負(fù)荷難以與鍋爐高效運(yùn)行的要求高度一致，將會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和能量損耗。如果在火力發(fā)電鍋爐運(yùn)行中，相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)無法達(dá)到安全、高效運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)，鍋爐的能量傳輸效率將異常低，無法給火力發(fā)電廠提供切實(shí)的保障。鍋爐使用壽命同樣會(huì)受到運(yùn)行負(fù)荷的極大影響，火力發(fā)電廠的鍋爐運(yùn)行過程中，部分鍋爐存在熄火頻繁的問題，影響了燃燒的充分性，也增大了燃料燃燒、鍋爐運(yùn)行中的能耗，對(duì)鍋爐各方面性能的優(yōu)化也極為不利?？傊?，這些問題都會(huì)對(duì)鍋爐運(yùn)行效率產(chǎn)生直接的影響，如果要實(shí)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行中的節(jié)能控制，有關(guān)人員需充分從這些角度出發(fā)，來進(jìn)行各個(gè)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)與改進(jìn)。

3火力發(fā)電鍋爐運(yùn)行控制有效措施

3.1增加煤炭品質(zhì)，減少煤炭消耗量

若火力發(fā)電站想要做到節(jié)能減排，減少煤炭消耗總量，行業(yè)相關(guān)人員必須加大對(duì)煤炭燃燒技術(shù)的研究，研發(fā)全新助燃劑或是燃燒方法，完善煤爐內(nèi)部設(shè)備結(jié)構(gòu)，提升煤爐在燃燒過程之中的熱量散發(fā)效果，使燃料能夠進(jìn)一步提升燃盡效率。同時(shí)火力發(fā)電單位必須重新制定煤炭的采購標(biāo)準(zhǔn)，避免在采購過程中出現(xiàn)貪腐敗問題的發(fā)生。筆者建議，在火力發(fā)電站進(jìn)行采購時(shí)，可以邀請(qǐng)相關(guān)專家和地區(qū)領(lǐng)導(dǎo)一起進(jìn)行采購工作，三方一起制定采購標(biāo)準(zhǔn)，在考察期間對(duì)每個(gè)煤場(chǎng)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)美煤進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，選取其中3～4個(gè)優(yōu)質(zhì)煤廠家樣品進(jìn)行檢驗(yàn)，并依照檢驗(yàn)報(bào)告有針對(duì)性選擇煤炭生產(chǎn)廠家，并簽訂具有法律效益的訂購文書，為了防止煤炭廠家在降低煤炭品質(zhì)，火力發(fā)電單位還需要不定期隨機(jī)抽取煤炭樣品進(jìn)行檢驗(yàn)，進(jìn)而在最大程度上保障煤炭質(zhì)量能夠高于一般煤炭質(zhì)量，這樣在煤炭燃燒過程中就可以配合煤爐燃燒技術(shù)提升發(fā)電效率[3]。

此外，火力發(fā)電單位還需要培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)人才，提升基層員工工作素養(yǎng)，讓工作人員能夠重視鍋爐管控工作，在發(fā)生緊急事故時(shí)能夠正確控制事故現(xiàn)場(chǎng)，避免給火力發(fā)電企業(yè)帶來更大經(jīng)濟(jì)損失。

3.2降低飛灰可燃物

在火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些細(xì)小的問題。也正是這些小問題極易導(dǎo)致鍋爐在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中出現(xiàn)突發(fā)狀況，更容易引起鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)中的能源損耗。在鍋爐運(yùn)上的過程中，鍋爐漏風(fēng)是導(dǎo)致飛灰可燃物污染環(huán)境的主要原因，對(duì)空氣造成污染最嚴(yán)重的是煤炭燃燒所形成的二氧化碳，煤炭在燃燒的過程中會(huì)分解成不同的各種微小的粒子，低質(zhì)量的煤炭在燃燒過程中更容易產(chǎn)生不完全燃燒的煤渣，如果鍋爐在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是成程密封的狀態(tài)，就會(huì)將些細(xì)小的粒子全部進(jìn)行吸收，而如果鍋爐出現(xiàn)漏風(fēng)的狀況時(shí)，則會(huì)對(duì)空氣造成嚴(yán)重的污染。當(dāng)飛灰可燃物通過鍋爐的缺口暴露在空氣中與空氣中的成分發(fā)生反應(yīng)時(shí)，不斷擴(kuò)散到其他區(qū)域的空氣中，這就造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。鍋爐漏風(fēng)還會(huì)導(dǎo)致鍋爐的溫度降低，如果鍋爐在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中不能保證充分的溫度，就需要大量的燃料來保證其溫度，在這種情況下只有保證鍋爐的質(zhì)量，才能更好地減少鍋爐漏風(fēng)造成的影響，加強(qiáng)節(jié)能，減少能量損耗。

3.3提高鍋爐蒸汽的利用效率

在火力發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)中，應(yīng)該充分利用好鍋爐燃燒過程中所產(chǎn)生的蒸汽，這樣能夠降低鍋爐的熱量損失，提高鍋爐機(jī)組的整體運(yùn)行效率，確保鍋爐的各項(xiàng)功能能夠全面發(fā)揮。發(fā)電廠的鍋爐機(jī)組在滿載運(yùn)行之后，可以根據(jù)鍋爐的具體運(yùn)行效率，按照由高到低的原則進(jìn)行排序，承擔(dān)不同的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷。鍋爐機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，應(yīng)該在其做功狀態(tài)下對(duì)高壓蒸汽進(jìn)行進(jìn)一步的膨脹處理，將其轉(zhuǎn)變成低壓蒸汽。另外在鍋爐機(jī)組運(yùn)行初期，應(yīng)該對(duì)鍋爐的排氣量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，增加蒸汽的利用比例，這樣能夠顯著提高鍋爐的運(yùn)行效率[4]。

結(jié)束語

綜上所述，火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行中的能耗巨大，這是阻礙火電廠可持續(xù)發(fā)展的重要因素，為提升發(fā)展水平，適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展理念的要求，各個(gè)火力發(fā)電廠在當(dāng)下的發(fā)展條件下，都應(yīng)該加大在節(jié)能控制方面的投入，針對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的能源消耗，采取恰當(dāng)?shù)目刂品绞?，促進(jìn)節(jié)能減排目標(biāo)的全面實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李林蔚，顧昊.火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行控制的節(jié)能對(duì)策探析[J].百科論壇電子雜志，2020，000（002）：915.

[4]高玉峰.火力發(fā)電廠鍋爐和汽輪機(jī)組協(xié)調(diào)控制策略研究[J].信息記錄材料，2019，020（008）：200-202.