火力發電廠鍋爐運行控制的節能措施

孫新建

（國能寧東第一發電有限公司，寧夏回族自治區 銀川 750408）

我國能源較為豐富，但是人均不足，尤其是這些年來，社會在持續的進步和發展，導致能源短缺的問題變得愈加突出。從目前我國社會能源供給體系來看，發電消耗了大量的能源。因此，如何對火力發電廠鍋爐房進行節能改造，是當下需要著重關注的內容，同時也是我國實現節能降耗與綠色生產的重要方向。因此，文章就如何對火力發電廠鍋爐房實現節能進行了相應的研究，提出了幾點節能措施，以供參考。

1 火力發電廠鍋爐的工作原理

火力發電廠鍋爐的主要功能就是供應熱源，一般來說，火力發電廠鍋爐的整個發電流程都需要有如下三個過程構成：首先，把可燃原料運送到火力發電廠鍋爐里面，當可燃原料被運送到火力發電廠鍋爐里面以后，這種原料就會在鍋爐的里面進行激烈的燃燒，這是一種放熱的過程，會產生巨大的熱能。第二步，在對燃燒原材料進行焚燒以后，所形成的各種焚燒產物會形成高溫煙氣，而這種高溫煙氣中包含了巨大的熱力，會沿著整個鍋爐設備不斷傳播，當經過整個鍋爐的不同部分的時候，熱力也就隨之傳播到了這些部分內，這整個過程就是發電過程。第三步，由于高溫煙氣主要加熱的部分為水蒸氣，這些水蒸氣會進入到火力發電廠鍋爐的外部發電設備，將其中所含有的熱量傳輸給火力發電廠鍋爐外部的保暖設備，至此，這就是火力發電廠鍋爐發電運行的整個過程。

2 火力發電廠鍋爐房能耗高的原因分析

2.1 火力發電廠鍋爐選擇不當

從發電的熱效率來看，火力發電廠鍋爐的型號是最重要的影響因素。很多的城市在最初建立發電系統的時候，由于沒有對發電系統進行遠期的規劃，相關的調查數據收集也不夠充分，這就導致了選用的火力發電廠鍋爐的型號不正確，無法適應實際的情況。城市在不斷變化，發電系統卻無法滿足城市不斷提出的新需求，在實際發電過程中，鍋爐的熱效率無法滿足相關要求，出現了大量的能源浪費的情況。而鍋爐運行的熱效率是判定鍋爐能耗的重要經濟指標，從熱效率中可以反映出鍋爐的設備完整程度與節能管理水平；現階段大部分的鍋爐燃燒使用的是煤炭，雖然有一部分的鍋爐是使用天然氣，但燃燒煤炭還是占據了絕大部分。煤炭在進入鍋爐進行燃燒的過程中，會因為很多的因素導致燃燒不充分，因此熱效率就會降低，而燃燒放出的熱量也不會全部有效的利用與生產蒸汽或熱水，所以必定會有一部分的熱量是損失掉的。為了保證鍋爐的熱效率，就需要在鍋爐正常穩定工作的狀態下，建立鍋爐的熱平衡。

2.2 鍋爐的運輸和安裝問題

導致火力發電廠鍋爐的能耗過高問題的另一個原因就是火力發電廠鍋爐在安裝的時候出現了安裝問題，這就使得火力發電廠鍋爐的熱效率無法達到預期的標準。目前針對于火力發電廠鍋爐的安裝有著三個方法，分別是快裝、組裝以及散裝，這幾種安裝方式都有其各自的優點，不過同時也存在一定的缺點。快裝和組裝這兩種安裝方式就是將整個火力發電廠鍋爐進行拆分后運出工廠，這種方式會對鍋爐的整體性和密封性產生一定的影響，同時在運輸的過程中，鍋爐還可能會受到一定的破壞，如爐墻損壞等等。這些損壞情況如果不通過仔細地檢查一般很難發現，當鍋爐安裝完畢投入使用之后，就會發現一系列的問題，如漏風、煙氣短路等等，使得火力發電廠鍋爐無法達到預期的設計標準，不能進行正常運行，因而也就使得鍋爐的燃效效率得不到保障，產生大量的燃燒原材料浪費。在對鍋爐進行運輸的時候，可能會由于運輸條件以及安裝場地的空間的限制，使得鍋爐在組裝的時候出現實際組裝設計不合理的情況，可能會導致鍋爐的內空設計不合理，當出現這種情況時，鍋爐的燃燒效率也會相應地降低。

2.3 運行管理過程存在問題

對目前火力發電廠鍋爐的管理現狀進行分析，發現在運行管理過程中，存在很多的問題。從管理層面來看，管理人員的管理水平不足、經驗不夠豐富是一個常見的問題，導致這個問題出現的根本原因就在于管理人員自身的專業素質不夠過硬。由于管理水平不夠高，管理人員在對鍋爐進行管理的時候，對火力發電廠鍋爐沒有全面的了解，所以無法對鍋爐的相關參數進行相應的調整，這也就使得鍋爐不能夠按照預期的設計目標來進行工作，鍋爐運行狀況差也就成為另一個較為常見的問題。從運行層面來看，操作人員在操作鍋爐的時候只是完成了機械的運行工作，對于鍋爐的實際工作情況不能做出有效的判斷，當鍋爐出現問題和故障之后，操作人員無法進行有效維護，導致鍋爐持續帶著故障運行，鍋爐的運行效率也會隨之降低，還會產生大量的能耗。

2.4 耗電量高

火力發電廠鍋爐系統在工作過程中，同時也會耗費大量的電力。而火力發電廠鍋爐系統中的風機和泵則是主要能耗最高的設備，占了全部火力發電廠鍋爐系統能耗的八成左右。另外，由于鍋爐機房布置或者設施的容積過大也造成了火力發電廠鍋爐耗費巨大的電力，一般來說，造成火力發電廠鍋爐出現能耗超高的主要因素有如下兩種：其一是由于鍋爐設施的質量出現問題、能耗參差不齊，尤其針對于鍋爐的供電設施而言，一旦設施的技術特性無法滿足相應的標準，造成鍋爐的能耗提高。而火力發電廠鍋爐在正常工作的過程中，除了一些主要的機械設備之外，還安裝有很多的輔機設備，這些輔機設備的型號如果不適配的話，也會導致大量的電能消耗。

3 火力發電廠鍋爐房節能優化措施

3.1 提高鍋爐的運行效率

目前我國的發電系統采用的鍋爐形式大都為火力發電廠鍋爐，鍋爐運行會燃燒大量的煤炭。在很多的發電公司中，火力發電廠鍋爐運行效率低是一個非常普遍的問題，這造成了大量的能源浪費，因此，有必要采取適當的措施來提高火力發電廠鍋爐的運行效率。

（1）降低鍋爐的漏風率。火力發電廠鍋爐的運行的時候，如果出現風道泄漏的情況，就會造成很嚴重的能量流失，所以，對鍋爐的日常維護和清理工作就變得尤為重要，發電企業要將這項工作重視起來，加強對火力發電廠鍋爐的清理和維護力度，并且盡可能地將檢修的周期縮短，這樣才能在風機出現問題的時候，檢修人員可以短時間內迅速發現問題，并做出反應，找到風機泄漏的位置，并對泄漏的原因進行仔細分析，做出正確的解決方案，這樣可以維護風機的安全運行，保障鍋爐內部正常燃燒所需要的含氧量。鍋爐在長時間的工作中，受熱面容易積灰，會導致傳熱效率降低，增加燃燒消耗量，所以需要及時地對受熱面進行清理，這樣才能避免傳熱效率降低的問題，減少熱量損耗。

（2）調整鍋爐燃料數量。由于火力發電廠鍋爐在運行過程中直接受到許多環境因素的干擾，火力發電廠鍋爐正常運行的效率也受到一定因素的影響。需要及時保證其安全穩定的運行，這樣才能真正地為發電行業的可持續發展帶來更多的經濟效益，做好鍋爐維修的各個方面工作。首先，針對一次鍋爐原料燃燒不穩定的一些問題，要及時制定可行的解決方案，即及時調整一次鍋爐燃料的燃燒量，因為一次鍋爐燃料的燃燒量直接關系到一次鍋爐原料燃燒的實際運行和管理效率。同時，妥善調整鍋爐的實際使用的原材料并積極根據實際鍋爐機組負荷的變化，確保可以有效燃燒；而在燃料的選擇與燃燒方式上，可以最大程度起到節能降耗的效果。這不僅是為了鍋爐節能環保的目的，也是為了有效減少鍋爐燃料的損耗。這對發電企業的可持續發展和進步有很大的幫助。其次，應優化制定一套相應的鍋爐燃料供風優化控制管理系統。對于控制系統中存在的一些問題，應及時采取相應的措施加以解決。即根據一次煤送風量的變化，適當調整一次鍋爐燃燒燃料的實際消耗量。

（3）節能燃燒理念。通過對火力發電廠鍋爐房運行的現狀進行分析可以看出，鍋爐在運行過程中，會出現熱量損失，因此，要提高熱能的利用率，就需提高節能燃燒的理念，主要從以下兩方面來思考：

①相關工作人員要在節能理念的支持下，對火力發電廠鍋爐運行需要的燃料和氧氣量等做出專業的分析，合理的設置燃料量和鍋爐內空氣的含氧量。根據實際的燃燒情況，進行科學的設計，盡可能減少燃料燃燒不充分或是燃料燃燒時間過長導致的熱量損失。發電企業要定期對工作人員進行培訓，加強工作人員的意識，要在日常工作中，對煤種參數進行關注，及時找出出現熱量損失的原因，并且可以做到及時記錄，積極探究解決方案。

②目前，信息技術在各行業的運用都比較廣泛，在發電企業中，信息技術同樣可以起著重要的作用。發電企業要強化軟件系統在火力發電廠鍋爐房工作中的使用，可以將監控技術運用起來，將鍋爐運行過程進行監控，并且實現軟件監控調節，將熱能管理工作變得更加規范，提高調整控制的實時性。發電企業還可以利用信息技術來實現數據共享，提高數據優化的高效性。

3.2 做好水的管理工作

（1）降低系統失水。在火力發電廠鍋爐系統中的熱媒水就是經過處理后加熱的水，這種水的生產成本很高，如果鍋爐房管網出現了失水的問題，就會導致火力發電廠鍋爐系統中出現大量的水體流失，造成大量的資源浪費。因此，在火力發電廠鍋爐運行過程中，采取適當的手段來防范系統失水是非常有必要的。可以在用戶的最高處安裝自動排氣閥，這樣可以通過手動排氣的方式來防止系統失水。此外，還需要加強對于管網的管理，在檢查過程中，如果發現有管線出現腐蝕問題，一定要立即更換新的管線。

（2）降低熱網熱損失。暖通發電系統是通過管網來將熱能傳遞給各家各戶的，如果熱網出現保溫差、熱網及其附件長期浸泡在地下水里的情況，熱能損失將更加嚴重，熱能供給到用戶處的時候，已經無法達到相關標準了。如果說對此類問題不及時采取相應的措施進行處理，但又想要提高火力發電廠鍋爐的出水溫度，使得用戶室內溫度達標，那么就只能通過增加原材料燃燒來實現，會造成大量的煤炭消耗，所以，一定要做好熱網的保溫工作，由此來降低熱網的熱損失。

4 加強火力發電廠鍋爐房的節電措施

（1）使用自力式平衡閥。自力式平衡閥的基本工作機理，是通過改變閥心和閥座之間的開度，實現調整流體流量的目的，而如果開度調節一定，流速也就受到了相應的調節。目前，由于發電用戶水力失衡的問題比較嚴重，接近換熱站和鍋爐室的用戶室內氣溫往往太高，而遠離換熱站和鍋爐室的用戶室內氣溫反而無法滿足相應的發電標準。為此，可在離換熱站和鍋爐室距離較近的用戶的供水管道上設置自力式平衡閥，在保證用戶溫度達標的前提下，減少流量，更多的流量就會被傳遞到距離換熱站和鍋爐房較遠的用戶，使其室溫達標，進而保障熱用戶的水力平衡，進而實現節電的目的。

（2）使用變頻調速器。變頻調速器的工作原理是通過改變電機電流的頻率來達到改變電機轉速的目的。在鍋爐鼓引風機以及循環水泵上安裝變頻調速器，可以根據鍋爐的負荷以及煤質的變化來對風量變化進行調節，不僅能夠最大程度的滿足火力發電廠鍋爐燃燒的需求，還可以由此來改變風機軸功率，進一步實現節電的目的。許多發電公司已經在鍋爐房的風機上安裝了變頻調速器這種裝置，產生的節電效果非常明顯。在使用變頻調速器的時候，必須要保證的是用戶室內的熱能要達到相應的標準。

5 結語

綜上所述，目前我國發電企業在火力發電廠鍋爐房設備運行管理過程中仍然面臨著一些疑難問題，這些疑難問題的反復存在，難以為火力發電廠鍋爐帶來更大的經濟發展，所以要及時做好方方面面的準備工作，充分運用一些科學化、信息化、技術手段等來實現對火力發電廠鍋爐房運行的實時優化，才能夠有效降低鍋爐熱能源的損失以及達到火力發電廠鍋爐房節能低碳減排的最大目標，如此一來，可小幅度的提高我國發電企業的經濟市場力和競爭力，讓其能夠緊跟著新時代經濟發展的前進步伐，朝著國際化、現代化方向快速發展。