低碳經(jīng)濟(jì)下火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排問題研究

［摘 要］隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，企業(yè)粗放式的發(fā)展模式導(dǎo)致資源緊缺、環(huán)境惡化等問題日益凸顯，自然環(huán)境的承載力逐漸成為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，節(jié)能減排作為企業(yè)節(jié)能降耗的主要渠道受到社會各界的廣泛關(guān)注?；鹆Πl(fā)電企業(yè)作為能源消耗和污染物排放的“大戶”，在尋求自身發(fā)展的同時，應(yīng)更加注重節(jié)能減排、環(huán)保和綠色生產(chǎn)。文章從火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，全面分析低碳經(jīng)濟(jì)下火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排的現(xiàn)狀和存在的問題，并深入探討問題產(chǎn)生的原因，進(jìn)而提出在低碳經(jīng)濟(jì)背景下解決火電企業(yè)節(jié)能減排問題的改進(jìn)措施。

［關(guān)鍵詞］火力發(fā)電企業(yè)；低碳經(jīng)濟(jì)；節(jié)能減排

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2023.06.044

［中圖分類號］F273；X322 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A ［文章編號］1673-0194（2023）06-0134-03

0" " "引 言

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，環(huán)境污染、資源短缺越發(fā)嚴(yán)重。在全球變暖、極度缺乏不可再生能源以及環(huán)境污染持續(xù)加劇的背景下，迫切需要發(fā)展以低能耗、低排放為前提和標(biāo)志的低碳經(jīng)濟(jì)［1］。要想實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能減排成為必然選擇。近幾年，火力發(fā)電企業(yè)在國家政策的帶領(lǐng)下，積極轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，不斷探索節(jié)能減排新技術(shù)，逐步提高發(fā)電效率和能源利用率，節(jié)能減排工作取得一定成果。但就當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r來看，多數(shù)小型火力發(fā)電企業(yè)對節(jié)能減排認(rèn)識不足，企業(yè)內(nèi)節(jié)能減排的實際效率低。能源消耗和環(huán)境污染問題仍然是火力發(fā)電企業(yè)必須解決的問題?；鹆Πl(fā)電企業(yè)開展節(jié)能減排工作，能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)資源有效利用，同時減少污染物排放。

1" " "低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排概述

1.1" "低碳經(jīng)濟(jì)

低碳經(jīng)濟(jì)是在全球變暖、溫室效應(yīng)日趨嚴(yán)重的背景下提出的，是一種降低高碳能源消耗、減少溫室氣體排放的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。低碳經(jīng)濟(jì)以低能耗、低污染、低排放為主要特征，它是人類社會繼農(nóng)業(yè)文明和工業(yè)文明之后的又一重大進(jìn)步［2］。

低碳經(jīng)濟(jì)具有低能耗、低污染、低排放的特征，通過低碳產(chǎn)品的開發(fā)和利用，以及新技術(shù)的開發(fā)和推廣應(yīng)用，盡可能減少溫室氣體的排放，降低大氣中的CO2濃度，延緩全球變暖趨勢。為實現(xiàn)低污染，人們可以通過建立清潔能源體系，開發(fā)清潔能源，減少高污染能源的使用。低碳經(jīng)濟(jì)下，人們通過技術(shù)創(chuàng)新、機制創(chuàng)新和新能源的開發(fā)利用，提高可再生能源和清潔能源在生產(chǎn)生活中的比重，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高能源利用效率，降低能源消耗［3］。

1.2" "節(jié)能減排

節(jié)能減排包含兩方面的內(nèi)容，一是節(jié)能，二是減排。所謂節(jié)能，就是通過節(jié)約能源，消耗更少的能源，生產(chǎn)與以前相同數(shù)量和質(zhì)量的產(chǎn)品。減排指的是節(jié)約能源和減少環(huán)境有害物的排放，其具體定義是指通過技術(shù)變革來減少資源投入和單位產(chǎn)出排放量?，F(xiàn)如今，只有積極開展節(jié)能減排工作，企業(yè)才能深入貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式優(yōu)化升級，這樣有利于提高企業(yè)綜合實力，還有利于促進(jìn)企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。

開展節(jié)能減排工作，要求企業(yè)合理利用有限資源，提高能源利用效率，努力降低能耗；堅持科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)，加強節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新，減少“三廢”排放總量；提高資源綜合利用率，構(gòu)建節(jié)能減排市場機制，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)方式，加強環(huán)保政策宣傳和環(huán)保意識的滲透，使員工對節(jié)能減排有更加深入的認(rèn)識［4］。

2" " "低碳經(jīng)濟(jì)下火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀及問題

2.1" "火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀

近幾年，我國大力開展清潔能源發(fā)電，風(fēng)電、水電等清潔能源發(fā)電比重不斷增加，但火力發(fā)電仍然是主流的發(fā)電方式。2020年，全口徑火電裝機容量達(dá)124 517萬kW，同比增長4.7%，占全部裝機容量的56.58%，60萬kW及以上火電機組比重超過50%，清潔能源發(fā)電裝機容量達(dá)到11.2億kW左右，占總裝機容量比重上升至47.3%［5］。

當(dāng)前，能源消耗和環(huán)境污染形勢嚴(yán)峻，火力發(fā)電企業(yè)作為能源消耗和污染物排放嚴(yán)重的制造企業(yè)之一，要注重節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境，綠色生產(chǎn)。隨著國家節(jié)能減排力度不斷加大，火力發(fā)電企業(yè)不斷進(jìn)行設(shè)備升級和技術(shù)變革，節(jié)能減排工作取得一定成效。2016—2020年，火力發(fā)電企業(yè)6 000 kW以上機組供電煤耗逐漸下降，5年時間供電煤耗率約下降10 g/（kW·h），平均每年大約能節(jié)約1.5億t標(biāo)準(zhǔn)煤。我國2016—2020年火力發(fā)電企業(yè)6 000 kW以上機組供電煤耗統(tǒng)計數(shù)據(jù)如圖1所示。

從圖1中看出，隨著節(jié)能減排工作的開展，火力發(fā)電企業(yè)的供電煤耗率逐年下降，其中2020年供電煤耗率為305.5 g/（kW·h），降低了燃煤等化石燃料的能源消耗，利于節(jié)能降耗與保護(hù)環(huán)境。

近年來，在國家政策和相關(guān)部門的指導(dǎo)下，火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排工作成效顯著。但我國火力發(fā)電企業(yè)的節(jié)能減排形勢仍不樂觀。目前，火力發(fā)電企業(yè)機組供電煤耗率已下降到305.5 g/（kW·h），但國外先進(jìn)的百萬千瓦二次再熱機組的供電煤耗率已低于270 g/（kW·h），

火力發(fā)電企業(yè)能源消耗水平較國際水平，仍存在一定差距。當(dāng)前，火力發(fā)電企業(yè)的廢棄物循環(huán)利用率低，屬粉煤灰最為典型。粉煤灰是煤炭燃燒后產(chǎn)生的副產(chǎn)品，通常情況下，每消耗2 t煤炭就會產(chǎn)生1 t粉煤灰，但現(xiàn)階段企業(yè)對粉煤灰的利用還主要集中在水泥、混凝土添加等淺層次加工方面（見表1），粉煤灰綜合利用率比較低。

從表1中可以看出，火力發(fā)電企業(yè)排放的固體廢棄物粉煤灰的主要用途是水泥摻和劑和建材深加工，占比超過50%，而在提取金屬元素、制作保溫材料和涂料等高附加值利用方面還存在不足，粉煤灰的綜合利用程度不高，致使火力發(fā)電企業(yè)的能源循環(huán)利用率低，影響了節(jié)能減排的效果。

2.2" "火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排中存在的問題

2.2.1" "燃煤消耗嚴(yán)重

我國能源結(jié)構(gòu)特點主要是煤炭資源豐富，天然氣和石油資源匱乏，受能源結(jié)構(gòu)影響，煤炭是我國能源消費的主體，消費占比70%左右。對于火力發(fā)電企業(yè)來說，煤炭是火力發(fā)電中的重要能源，火力發(fā)電企業(yè)利用燃煤產(chǎn)生的熱能，將水轉(zhuǎn)化為蒸汽，帶動蒸汽輪機進(jìn)行發(fā)電或以蒸汽為工質(zhì)進(jìn)行換熱供熱。火力發(fā)電企業(yè)中以1 000 MW超臨界機組為例，每年大約消耗燃煤137.5 t，煤耗量大，加之缺乏專業(yè)的燃煤管理制度、燃煤質(zhì)量不高等問題，影響了燃煤的燃燒效率，增加了能源消耗，導(dǎo)致燃煤消耗嚴(yán)重。

2.2.2" "能源轉(zhuǎn)換水平低

目前，火力發(fā)電企業(yè)的能源轉(zhuǎn)換水平較低，與發(fā)達(dá)國家相比仍然存在差距。近幾年，經(jīng)過火力發(fā)電企業(yè)及環(huán)保部門的多方努力，節(jié)能減排成效顯著，但火力發(fā)電企業(yè)仍然存在機組供電煤耗、廠用電率較高等問題，削弱了企業(yè)的能源轉(zhuǎn)換水平。此外，鍋爐燃燒效率、機組容量等在一定程度上也會降低能源轉(zhuǎn)換效率?；鹆Πl(fā)電企主要利用600 MW超臨界機組進(jìn)行發(fā)電，在機組運行過程中會造成較高的供電煤耗和廠用電率，致使企業(yè)能源轉(zhuǎn)換水平低。

3" " "火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排問題產(chǎn)生的原因

3.1" "燃煤品質(zhì)把關(guān)不嚴(yán)

火力發(fā)電的燃料通常是煤，煤的表面積決定燃煤燃燒效率。大多數(shù)火力發(fā)電企業(yè)使用原煤發(fā)電，不進(jìn)行過濾處理，煤炭顆粒大且相對表面積小，致使原煤的燃燒效率低。企業(yè)為降低燃燒成本，經(jīng)常購買不同等級的煤，煤質(zhì)波動幅度大，鍋爐無法適應(yīng)這種變化，造成鍋爐輸出功率低，煤炭完全燃燒率低，增加了能耗。除此之外，絕大多數(shù)的火力發(fā)電企業(yè)沒有實行嚴(yán)格的燃煤管控制度，在燃煤采購、運輸、存放、篩選等階段沒有進(jìn)行嚴(yán)格的品質(zhì)把控，致使燃煤消耗嚴(yán)重。

3.2" "節(jié)能設(shè)施技術(shù)落后

其一，鍋爐燃燒效率低。鍋爐是火力發(fā)電企業(yè)的核心基礎(chǔ)設(shè)備，絕大多數(shù)的火力發(fā)電企業(yè)為獲得短期效益往往會購買價格低廉的鍋爐，鍋爐性能水平低，致使鍋爐在工作運行過程中出現(xiàn)排煙熱損失高、固體不完全燃燒比重高等問題，降低了鍋爐的燃燒效率，使得鍋爐能源轉(zhuǎn)換水平下降，進(jìn)而影響企業(yè)整體發(fā)電效率。其二，機組容量比重不合理。現(xiàn)階段，火力發(fā)電企業(yè)的大容量機組比重低，多數(shù)使用原有的小容量機組，設(shè)備比較陳舊，小容量機組比重大，且小容量機組的煤炭燃燒效率低，供電煤耗較大，副產(chǎn)品循環(huán)利用率低，致使企業(yè)能源轉(zhuǎn)換水平不高，影響火力發(fā)電企業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

4" " "火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排改進(jìn)措施

4.1" "加強燃煤摻燒管理

火力發(fā)電企業(yè)煤源復(fù)雜，不同批次煤的性質(zhì)不同，主要有高硫煤和劣質(zhì)煤，往往不能滿足鍋爐設(shè)計要求。為保證鍋爐系統(tǒng)所用煤的穩(wěn)定性，火力發(fā)電企業(yè)要在煤進(jìn)入鍋爐前進(jìn)行摻煤，在保證鍋爐燃燒安全穩(wěn)定運行的條件下，根據(jù)不同種類煤的特點，按不同比例科學(xué)合理混合，使混合煤指標(biāo)達(dá)到最佳值，達(dá)到爐型與煤的最佳耦合，最大化消化高硫煤［6］?；鹆Πl(fā)電企業(yè)通過加強燃煤摻燒管理，既能保證鍋爐燃燒穩(wěn)定，降低燃煤消耗，又能使排放污染指標(biāo)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，利于火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排工作的開展。

4.2" "實施鍋爐燃燒控制，增加大容量機組比重

一是加強鍋爐燃燒控制。火力發(fā)電企業(yè)要想加強鍋爐燃燒控制，可以從控制爐膛氧量、降低爐膛負(fù)壓等方面著手。在鍋爐運行過程中，必須用風(fēng)力發(fā)電輸送煤粉，在此過程中，一次風(fēng)為煤粉的預(yù)熱提供了部分氧氣。調(diào)節(jié)二次空氣可有效加強煙氣的干擾，從而實現(xiàn)爐熱的平衡。此外，為了提高鍋爐的燃燒率，可以降低爐膛負(fù)壓，達(dá)到提高二次空氣比例的目的，還需要控制給粉機的速度，有效增加煤粉的燃燒時間，提高火力的燃燒率。

二是增加大容量機組比重?；鹆Πl(fā)電企業(yè)為解決能源轉(zhuǎn)換水平低的問題，應(yīng)該加大資金、技術(shù)投入力度，淘汰小容量機組，增加大容量機組的裝機比重?；鹆Πl(fā)電企業(yè)通過增加大容量機組比重，能提高機組換熱效率，提高企業(yè)的能源轉(zhuǎn)換水平，利于企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)效益，同時也有利于提高社會效益。

5" " "結(jié)束語

低碳經(jīng)濟(jì)背景下，火力發(fā)電企業(yè)在大力推進(jìn)自身發(fā)展的同時，還要響應(yīng)國家政策號召開展節(jié)能減排，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與社會的協(xié)調(diào)發(fā)展。本文基于低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排內(nèi)涵對火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排問題進(jìn)行研究，探討了火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排存在的問題及原因，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，以期為低碳經(jīng)濟(jì)下火力發(fā)電企業(yè)的發(fā)展提供參考和借鑒。

主要參考文獻(xiàn)

［1］楊艷杰.電力行業(yè)的節(jié)能減排與低碳經(jīng)濟(jì)［J］.企業(yè)導(dǎo)報，2016（14）：25.

［2］田小龍.低碳交通戰(zhàn)略下的城市布局規(guī)劃研究［D］.西安：西安建筑科技大學(xué)，2014.

［3］石峰.英國低碳經(jīng)濟(jì)政策的研究［D］.長春：吉林大學(xué)，2016.

［4］李世榮.基于低碳經(jīng)濟(jì)背景下的節(jié)能減排發(fā)展分析［J］.知識經(jīng)濟(jì)，2018（8）：5，7.

［5］中電聯(lián)電力統(tǒng)計與數(shù)據(jù)中心.2020—2021年度全國電力供需形勢分析預(yù)測［J］.中國電力企業(yè)管理，2021（4）：91-94.

［6］陳永生.熱電廠節(jié)能減排優(yōu)化途徑分析［J］.資源節(jié)約與環(huán)保，2020（8）：6.