低碳環境下電站鍋爐節能措施分析

李飛

摘要：近年來，在全球范圍內出現了能源緊缺危機，各國石油價格不斷上漲，在電力供應方面我國也開始面臨困境。在全球資源供應不足的大背景下，最大化降低電站鍋爐的各項運行成本，是改善電站發電經濟效益和環境效益的重要舉措。文章概述了我國電站鍋爐能耗，從多角度提出了電站鍋爐節能措施，并重點從技術角度論述了低碳環境下電站鍋爐節能措施。

關鍵詞：低碳環境；電站鍋爐節能；節能技術；鍋爐運行管理

中圖分類號：S210文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）03-0132-02

一、我國電站鍋爐能耗概述

近幾年來，我國農業生產、工業生產和人們生活用電對我國電力供應的需求越來越多，為了不斷適應經濟和社會日益增長的電力需求，電力工業發電設備每年的總容量以100GW的速度增加。隨著我國“節能減耗”工程力度的不斷加大，以供電煤耗為主要標志的電能使用不斷增大。到目前為止，我國達到百萬千瓦級別的電力設備已有10多臺，由此產生的電站鍋爐的能耗成倍數增長。從宏觀來講，我國供電用煤消耗如此巨大，主要有4個方面的因素：一是電站機組的平均容量與參數，二是電站所使用的煤種變化，三是機組負荷率，四是電站對節能減耗的重視程度。電廠有三大主機，電站鍋爐是其中之一，鍋爐設備及其運行情況，對整個電廠的能源利用和經濟效益有著重大的影響。

二、降低電站鍋爐能耗損失的措施

（一）加強鍋爐運行管理

對電站鍋爐運行過程的節能管理，是減少能耗、提升經濟效益的最有效手段。

1．鍋爐運行動力管理。由于電站鍋爐煤耗很大，煤種變化較大，難以把控，要加大對煤場的監控管理，保證煤炭數據的真實性。為了確保鍋爐的節能運轉，需要根據煤種的數據進行動力配煤，形成綜合效益最高的摻燒方案，保證經濟效益的最大化。

2．標準化管理和耗能管理。標準化生產對鍋爐運行的各項指標如生產指標、安全指標和燃料指標等各方面均做出了規定，這些指標可以為電力生產提供參考數據，減少各項工作中的隨意性，實現耗能管理的制度化。

3．運行的參數管理。對煤粉顆粒、磨煤機等參數進行優化管理，優化一次風量和二次風量，強化鍋爐吹灰系統的管理，降低排煙熱量，對鍋爐各部件進行定期管理，保證鍋爐經濟運行。

4．檢修管理。隨著季節、煤種和循環水溫的變化，鍋爐運行狀態會發生變化，要嚴把質量關，定期對鍋爐進行檢查和修復，并保證鍋爐檢修之后可以一次成功啟動。

（二）運行過程中加強調整，降低鍋爐損耗

電站鍋爐在運行過程中進行適當的調整和優化管理，若要降低鍋爐的能量損耗，需要重視排煙的熱量損失和燃燒的熱量損失。在鍋爐運行中，降低排煙的熱量損失，一方面可以對燃燒參數進行合理調整，另一方面可以調整局部結構；降低燃燒的熱量損失，要重視灰飛含碳量，只有最大程度降低飛灰中的含碳量，才能保證煤炭燃燒效益最大。

（三）研究劣質煤種的煤燃燒技術

當前很多電站鍋爐無法使用劣質煤種，雖然煤炭種類很多，但優質煤畢竟是少數，當這些電站不得不燃用劣質煤炭時，就會經常遇到滅火或者水冷壁磨損嚴重等問題，因此，對劣質煤種的研究技術就愈加重要。

（四）加大技術改造，積極推進新技術研究與利用

歸根結底來說，低碳環境下加強電站鍋爐的節能，需要技術的改造與創新，只有通過技術手段才能提升煤炭燃燒效益，降低鍋爐的磨損。同時，加強技術研究，積極推進新技術的利用，也是降低鍋爐運行安全事故、保證生產順利和安全進行的重要手段。

三、低碳環境下電站鍋爐節能技術探究

（一）電站鍋爐風機節能改造

在火力發電廠中，風機的動力用電是電力生產中用電最多的，由于單機運行效率較低，在較低負荷下電動機的功率因數下降，因此導致電路損耗增多，使得電動機的整體運行效率降低。在技術角度來講，可以通過高效節能風機的制作或是風機變頻節能改造兩種突進來實現電站鍋爐風機的節能效益。

1．定制高效節能風機。根據以往案例和相關測試，通過更換低轉速低壓電動機、雙速電動機以及壓力變頻器等部件對風機進行節能改造，均可以在一定程度上實現風機節能。在實際的電力生產中，可以進行經濟因素和技術因素的比較，進行高效節能風機的改造，可以最大程度上實現節能效果。

2．對風機進行變頻節能改造。對風機實施變頻調速，可以在很大程度上降低風門擋板的能量損耗，獲得較好的經濟效益，更值得注意的是，這項技術可以實現燃燒系統的線性調節，提高動態適應性，提高控制的精細程度。另外，這項技術操作方便，投入費用很少，也可以有效降低電動機啟動時對電網的沖擊，增長工作壽命，降低噪音，優化工作環境。

（二）電站鍋爐在線監測系統節能技術

隨著科技發展和電子通訊技術的發展，很多火力發電工廠都引入了計算機監控系統，對發電機組的安全運行和高效益運行進行監控，這樣一方面可以實現對電力生產的智能化和自動化管理，有效降低人員的勞動強度，另一方面，可以對生產過程中的數據進行實施記錄和監視，對于超出安全生產指標的數據進行預警，最終實現鍋爐運行的最優效益和最高節能。通過該項技術，可以實現電站鍋爐運行在線優化和燃燒監控，實現整個機組的節能目的。

（三）電站鍋爐節能點火技術

據統計，現在每年用于鍋爐點火和穩燃用油量有650多萬噸，僅這一項就形成了能源的極大消損，增加了發點的綜合成本，因此，需要采用電站鍋爐節能點火技術，降低點火能耗。電站鍋爐的節能點火技術主要有兩種：一是少油氣化燃燒直接點火技術，這項技術包含了小油槍和少油點火；二是無油直接點火技術，這項技術主要有等離子和高溫空氣無油點火技術，這兩項技術是當前（超）大型發電廠進行節能點火的主要技術。

（四）降低鍋爐能損的兩項技術

前面我們提到過，降低鍋爐的能量損耗，需要重視排煙的熱量損失和燃燒的熱量損失兩個方面，從技術角度來看，一是采用排煙熱量回收節能技術，二是實現空氣分級燃燒，降低飛灰含碳量，實現節能減排的綜合效益。

1．排煙熱量回收節能技術。降低電站鍋爐的排煙溫度，一直是一大難題，這個問題之所以存在是因為酸腐蝕與濕度灰問題一直都沒有解決。利用排煙熱量回收技術，實現節能目的，需要突破惡劣環境的限制，利用冷水通過特殊結構實現低溫省煤，吸收鍋爐排煙的熱量。低溫省煤器的利用，需要客服惡劣環境的干擾，一是防止煤炭釋放出來的硫酸的腐蝕，二是要解決潮濕積灰的問題。因為這兩大問題是目前影響低溫省煤器利用的兩大阻礙。

2．實現空氣分級燃燒，降低灰飛含碳量?？諝夥旨壢紵夹g通過減少鍋爐中NOX排放量來實現節能效益，這項技術的節能成本投入低，節能綜合效益好，這項技術在優化鍋爐運行設計的同時，可以有效降低飛灰中的含碳量，是優化排放廢氣的重要手段。

四、結論

在“低碳、低耗能”宗旨的指導下，電站鍋爐節能生產也在逐步開展。降低電站鍋爐能耗損失可以從以下幾個方面來進行：加強鍋爐運行管理；運行過程中加強調整，降低鍋爐損耗；研究劣質煤種的煤燃燒技術；加大技術改造，積極推進新技術研究與利用。筆者在文中重點對風機節能改造、在線監測系統節能、在線監測系統節能、空氣分級燃燒和排煙熱量回收節能等幾項技術做了介紹，希望本文可以為電站鍋爐節能生產的開展提供理論指導。

參考文獻

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（責任編輯：葉小堅）