劉林濤
(茂名臻能熱電有限公司,廣東 茂名 525000)
由于電能設備的相對落后,我國的供電能耗與發達國家相比有著較大的差距,隨著社會經濟的不斷發展與人們生活需求的日益提高,采取有效地節能降耗措施,提高能源的使用效率,是建設節約型社會的要求。鍋爐是火力發電廠重要的組成部分之一,其節能降耗措施的研究對于降低火力發電廠的能源消耗有著重要意義。
許多火力發電廠在鍋爐設備選擇上,只顧眼前利益,選用低成本的鍋爐設備,而未考慮到鍋爐的使用成本,造成選用的鍋爐設備質量較差,其在燃料的燃燒效率等能源利用上存在較大缺陷;另外,鍋爐設備在后期存在著嚴重的運行不穩定、故障率高以及大量零件更換等問題,造成鍋爐能源浪費的問題[1]。
煤炭是鍋爐的主要能源之一,我國大多火力發電廠采用的煤炭都是原煤,但由于煤炭供應商以及發電廠缺少相關的意識,對原煤基本不會進行相關的技術處理,造成煤炭品質參差不齊,整體質量較低,影響了其燃燒效率,造成實際熱輸出不符合預期標準。
燃油也是鍋爐正常運行需要的一種能源,其升爐與停爐過程中都需要大量的燃油助燃,但由于鍋爐運行操作不協調等原因,會造成嚴重的燃油浪費。
鍋爐運行負荷率較低是影響能源消耗的主要因素之一。比如常見的鍋爐熄火次數較多問題,由于采用的煤炭摻假或不按照規定進行鍋爐運行,又或者有些電廠的儲煤場為露天式儲煤場,遭遇多雨季節時,煤質水分較多,導致燃煤質量不能達到鍋爐運行的需求,造成磨煤機出粉管堵塞降低磨煤機出力,更有甚者造成鍋爐出現熄火現象;同時嚴重損害了鍋爐設備,致使鍋爐設備的能源利用效率進一步降低,使得能源損耗進一步增加[2]。
由于鍋爐使用的時間過長,且對其養護程度不夠,致使鍋爐內爐渣沒有及時清理,水冷壁、再熱器以及過熱器后平表面上的爐渣含量不斷增高,影響了燃料的燃燒效率,降低了受熱位置的熱交換效率,進而導致了能源浪費現象。
鍋爐老化主要是由于在長時間使用過長中,由于使用方式以及檢修工作或者安裝工藝執行不到位,致使鍋爐出現一系列的設備磨損、零件老化等問題,降低了機組的經濟效益,使得鍋爐出現運行工作長以及部分能源浪費的問題。
雖然火力發電廠的鍋爐運行大多能夠按照制定的合理的運行規劃進行,但是由于部分缺少必要的檢測儀表,不能對鍋爐運行情況進行實際檢測,加之一些運行人員依靠經驗進行操作,缺少專業的技能素質,致使其無法準確判斷鍋爐運行的情況,使得鍋爐運行狀態不是最優能源利用狀態。
鍋爐設備改造是實現鍋爐節能降耗的最直接手段之一,主要是通過小修、替換等方式來提供鍋爐的運行效率,進而實現節能降耗的目標。主要方法有合理改造鍋爐的送風機與引風機,降低風機的耗電量,提供風機輸送能力;其次對鍋爐進行低氮燃燒器改造,將燃燒效率較低的燃燒器、風粉混合器等進行替換,大大降低了省煤器出口氮氧化物的排放濃度值,從而提高了鍋爐的運行效率,減少了鍋爐燃燒耗油量;第三,改進加熱方式,利用灰斗蒸汽加熱的方式取代原有的電能耗費較大的灰斗加熱方式,避免灰斗內積灰現象,提高鍋爐的運行效率。
燃料控制不僅能夠降低燃料的成本,也是鍋爐技能降耗的有效措施。首先,對鍋爐燃燒使用的煤炭進行控制,通過分選裝置,將煤炭中含有的石塊、含碳量較低的原煤等選出,提高鍋爐燃煤的質量,可以有效提高鍋爐運行的穩定性,實現燃料的充分燃燒;其次,為降低鍋爐燃燒所需燃料的成本,進行不同煤種的合理摻配燃燒;第三,合理的安排風煤配比,使得鍋爐內的過剩空氣系數為最優系數,對于揮發份偏小而灰分偏大的劣質煤,通過集中配風的方式,來保證煤粉的均勻度。
鍋爐的汽水損失是其能量浪費的主要問題之一,其發生原因主要有檢修工作不到位、排污與疏水不合理等。減少汽水損失可以通過提高鍋爐的給水品質,減少排污率;保證汽水分離裝置的檢修質量以提高汽水分離的效果;合理的開啟或關閉疏水,保證疏水門以及排污門工作正常來避免熱量損失等方式來實現。
鍋爐熱量損失也是其能力浪費的一大因素,可以通過對保溫管網和熱換器的設計來進行控制。保溫管網可以通過采用導熱系數低且絕熱性好的材料,并保證材料不會對其他設備造成損害以及在長期高溫環境下能夠保持良好;熱管換熱器的設計上,可以利用具備回收煙氣余熱功能的熱管換熱器來吸收排煙余熱,同時還可以利用熱管式空氣預熱器來對燃氣進行加熱,提高燃氣的燃燒效率,減少燃料不完全燃燒以及煙塵的含碳量,進而實現火電廠鍋爐節能降耗的目的。
在市場經濟競爭日益激烈與建設節能型社會的大背景下,為了提高能源的利用效率,對火力發電廠進行節能降耗是必然的選擇。針對鍋爐耗能中存在的問題,通過對鍋爐設備的技術改造、燃料的控制、運行的管理等措施來科學合理地開展鍋爐節能降耗工作,對于降低火力發電廠的成本投入、提高其運行的經濟效益有著重要作用。
[1]黃萬峰.火力發電廠鍋爐節能降耗的對策與措施探究[J].低碳世界,2014(09):64-65.
[2]孫立德.火力發電廠鍋爐的節能降耗策略[J].地球,2014(01):169-169.