試論小型火電機組鍋爐的優化節能技術

楊財業（內蒙古慶華集團新能電力有限責任公司 內蒙古額濟納旗 735400）

一、小型火電機組鍋爐優化節能技術的重要意義

在小型火電機組鍋爐中推行優化節能技術，是提高我國火電企業運行效率的重要措施，具有重要的現實意義。

1.減少能源消耗保護環境

在我國的產電部門，火電仍然占據中非常重要的地位，火電的運行機制主要靠燃燒煤炭，但在燃燒煤炭的過程中很容易造成能源消耗，畢竟煤炭屬于不可再生的資源，生長周期非常慢，在我國煤炭資源日益減少的情況下，減少能源消耗是非常重要的工作及目標，在小型火電機組鍋爐中優化節能技術，能夠從源頭減少對煤炭的需求量，將單位煤炭量的效益發揮到極致，從而節約了煤炭資源。

另外在燃燒煤的過程中，會造成環境污染，破壞日益嚴峻的環境，而優化節能技術，可以很好地起到保護環境的作用。

2.縮減火電企業的投入創造更大的產值

在火電企業中，煤礦是重要的能源，然后一般的火電企業在對口購進煤礦的時候，雖然能夠享受國家優惠政策的支持，但總體來講，火電企業在煤礦上的投入還是比較大的，而優化小型火電機組鍋爐的節能技術，能夠減少火電企業對煤礦的利用量，充分挖掘單位煤礦量的使用效率，進而體現在煤礦的投入上，減少火電企業的開支，創造更大的產值。

3.提高火電企業的生產效率

在火電企業中，推行小型火電機組鍋爐的節能技術，還能提升火電企業的生產效率，節能技術的推廣應用，其實從很大層面上，可以提升火電機組鍋爐的生產效率，在單位時間內生產出更大的火電。

二、小型火電機組鍋爐運轉概述

在小型火電機組鍋爐的實際運轉中，很多因素將直接影響小型火電機組鍋爐的運行效率和節能效率。

1.影響火電機組鍋爐工作效率的因素

在實際的運行中，影響火電機組鍋爐工作效率的主要因素包括主蒸汽與再蒸汽的溫度、主蒸汽壓力、排氣壓力、減溫水量等因素。

（1）主蒸汽與再蒸汽溫度直接影響火電機組鍋爐的工作效率

在火電機組鍋爐的實際運行中，主蒸汽與再熱蒸汽的溫度越高，越能提升火電機組的運行效率和經濟效率。可以說，火電機組的經濟性與主蒸汽與再熱蒸汽的溫度是成正比的。

但在具體操作中，因為鍋爐的材質有所不同，所以要求主蒸汽與再熱蒸汽的溫度不能超過最高值，不同的鍋爐的材質對溫度的要求有高有低，這也直接影響了火電機組鍋爐的工作效率。

（2）主蒸汽壓力影響鍋爐工作效率

在火電機組鍋爐的實際操作中，一般而言，主蒸汽壓力的增長或者降低，會直接反應火電機組鍋爐的工作效率，主蒸汽壓力的提高對機組經濟性十分有利，但主蒸汽壓力的提高，也是有一定的自身限制的，當然也包括其他材質的影響與制約，所以實際當中，主蒸汽壓力的提高無法達到最大值。

（3）排汽壓力的影響

在汽輪機中的排汽壓力，對機組的熱耗及出力產生比較大的影響，因此只有降低排汽壓力，才能有效地提升機組的工作效率，也是有效提升機組工作效率的重要環節，然而在現實當中，降低排汽壓力的方法并不明顯，因為排汽壓力往往會受到各方面因素的影響，只有將所有影響因素都考慮在內，才能地降低汽輪機的排汽壓力。

（4）減溫水量

一般而言，在小型火電機組鍋爐運行情況達到最佳的條件下，機組的減溫水量值會達到零的程度，這個時候，機組運行效果最好，運行越經濟。但這只是一種理想中的情況，因為火電機組在設計上可能存在不合理或者有缺陷的地方，另外噴燃氣多角度不能實現調溫，所以在實踐當中，就需要進行噴水調溫設計，畢竟噴水調溫是一種技術操控的行為，需要在運行的過程中，找到減溫水量的考核值。

二、影響火電機組鍋爐優化節能的因素

火電鍋爐因為在燃燒煤炭的過程中，受熱面易結焦，結焦面具有一定的隔熱效應，也會造成鍋爐內部的污染，很容易造成熱量流失或者傳導熱效果不佳，鍋爐的整體吸熱量就會有所減少。

目前國內大部分火電廠鑒于這種熱量流失的效應，都采用了一些優化措施，比如鍋爐內部吹灰技術或者直接采用高灰燃點煤等，但實際效果并不明顯。所以隨著不同燃煤的投入使用，火電機組鍋爐在熱量核定的時候，也需要根據煤炭的種類進行清晰地劃分。

根據不同火電機組鍋爐的運行特點，在設置吹灰器、暖管等時，要著重分析鍋爐的特點，對此進行不斷的核算與優化處理。比如在一些發電廠，火電機組鍋爐的吹灰周期比較短，那么在實踐當中，就應該重點在這樣類型的鍋爐中增設吹灰器，或者直接選用效果更好的激波吹灰，取代傳統的蒸汽吹灰。

火電機組鍋爐在進行點火時，一般采用機組燃油技術，目前應用比較廣泛地是等離子點火技術，它的點火時間段，效果快，最主要地是節能效果比較好。相比之下，那些沒有選用節能技術的火電機組，則可以根據自身的運行特點及發展情況，采用小油槍氣化點火，以減少鍋爐的能耗。

三、小型火電機組優化節能技術分析

1.滑壓運行

在傳統的火電機組節能技術中，人們總以為讓火電機組處于低負荷的狀態下運行，就可以避免能源浪費，但其實不然，在低負荷下，如果讓主蒸汽壓力持續在恒定的狀態下，那么造成調節閥的損失，當然也會迫使閥桿漏氣的情況發生甚至變得更加嚴重。

如果再熱蒸汽的溫度偏低，還會造成汽輪機濕蒸汽的損耗，這時，可以采用滑壓運行，滑壓運行可以使火電機組汽包壓力降低，同時還可以降低給水壓力，汽輪機的損耗當然也會降低。

2.冷卻塔的使用

在火電機組冷卻塔的使用前，因不了解冷卻塔的相關數據和參數，可以進行試驗，掌握其冷卻幅度、冷卻能力等。當然其中最需要掌握的數據是冷卻塔的冷卻幅度，它是比較容易也是比較直觀的測試方式。

火電機組的冷卻塔可以使得溫度降低的幅度在7度左右，如果冷卻塔的冷卻幅度超過了系統的限定值，可以對冷卻塔的熱力性能進行重新的判斷試驗。另外，冷卻塔的運行方式與季節也有一定的關系，最明顯的就是夏季與冬季冷卻塔冷幅的不同，在夏季，冷卻塔的穩定性高，小型火電機組鍋爐一般會將冷卻率設置在50%以上，并設置成以冷卻水量為主。而在冬季，冷卻塔的穩定性較低，冷卻率要比夏季低約十個百分點，冷卻率一般為40%左右。

3.燃燒鍋爐控制

在小型火電機組鍋爐的實際運作下，鍋爐內的含氧量越高，鍋爐的經濟性和節能性效果越差，這是因為氧氣會致使鍋爐內的煤炭激烈燃燒，雖然會在短時間內提升鍋爐的熱效用，但難以維持較長的時間，當然它的節能性就會比較差。因此在保證小型火電機組鍋爐內可燃物保持最低水平的情況下，要采取一定的措施降低鍋爐內的氧氣含量，來保證鍋爐的熱效用。

目前，在我國大部分火電企業中，小型火電機組鍋爐的使用，對鍋爐內的氧氣含量控制值比較高，造成了非常大的能源浪費，同時還造成了風機耗電率的提升。因此為了優化節能技術，需要調整好二次風機的運行調節情況，保證小型火電機組鍋爐內良好的動力運行。

如果火電機組鍋爐是在低負荷的情況下運行，對于二次擋風板的運行要特殊問題特殊分析，一分為二地進行合理處置，一般的做法會調小部分擋風板或者直接關閉一部分擋風板，而另外一部分擋風板則需要全開處理，以維持鍋爐內的動力穩定，降低小型火電機組鍋爐爐內的氧氣含量，最終提升鍋爐的燃燒效率。

4.空冷火電機組鍋爐的合理調控

目前，我國大部分火電企業基本都采用空冷火電機組鍋爐，然而這種鍋爐在實際運行中，它的節能環保效果并不明顯，甚至還比較差，特別是效率極低的通流率，遠遠偏離設計技術要求的低壓缸效率，這種的運行條件，很容易造成末端過高的油氣溫度，造成嚴重的冷源損失，不利于小型火電機組鍋爐的經濟性。

在低負荷運作時，一些空冷火電機組鍋爐，還會造成減水量持續降低，在這種情況下，小型火電機組鍋爐的經濟性能會大大降低，不利于機組的優化節能的推廣和應用。

所以火電企業在運行空冷火電機組鍋爐時，要綜合參考它的溫度、條件、功率等綜合參數，反復試驗找出這種空冷火電機組鍋爐的最優節能方式，力爭實現機組的經濟性能和節能環保性能。

5.優化輔機系統

在小型火電機組鍋爐優化節能的系統中，也包括一些輔機系統的優化處理，忽略這些輔機系統的優化，很可能會在整體上降低小型火電機組鍋爐的經濟性。輔機系統包括循環水泵、水泵小汽輪之間軸承、高能耗機組變頻處理等。

優化循環水泵，通過對循環水泵啟動、停止，可以實現對冷端系統的優化，一旦汽輪機的功率增加量超標了，高于循環水泵的耗能量，就需要及時啟動循環水泵，相反如果汽輪機的功率低于循環水泵的能耗量，就可以及時關閉循環水泵，通過循環水泵的開閉，來實現對汽輪機的優化。

在水泵小汽輪機之間會有很多軸承帶來的細小縫隙，可以通過調整縫隙的大小，來實現提升機組系統的穩定性，有效降低機組的能源消耗，提升小型火電機組鍋爐的工作效率。

另外，在高能耗輔機上進行變頻改造工作，通過變頻改造，可以有效控制變頻，從而有效地降低用電量、有效降低用電率，降低設備的能耗。

四、小型火電機組優化節能管理分析

對小型火電機組優化節能上，除了技術支持，還需要一定的管理支撐。

1.全員抓節能管理

在火電企業中，優化節能的管理不是領導一個人的事情，大到廠長，小至生產車間主任等，都需要提高自己對節能管理的重視程度，任何生產決定，組織決定，都應該服從節能管理這個大前提。合理有效地安排人員，對人員素質及水平進行有效地利用。對先進的器材，也應該有效地組織管理，機械化程度地提高，不應該以一股腦機械化為代價，而是人才與機器巧妙結合，物盡其用，人盡其才，有效地提高生產效率，避免造成生產浪費，節約人力成本，節約生產投入，真正向著節約型社會、集約化生產邁進。

2.設置職能部門

在火電企業節能管理中，應該設置相應地職能部門，與生產任務不混淆，又不脫節，管理部門服務于生產部門，生產部門與管理部門的績效掛鉤。同時可以委派專業人員作為下情上傳的主要人員，專門負責向管理部門，反映生產部門的一些意見和建議。同時將管理部門的決定指揮，合理有效地傳達下去，并督促職工，在充分尊重管理部門的意見的同時，充分發揮其主觀能動性，盡最大努力優化火電機組的節能效用。

3.建立標準化的考核機制

節能管理涉及的“業務”太多，這容易給管理部門的員工造成一種誤解，即“走馬觀花”似的管理，主蒸汽管理、輔機管理等檢查不到位，或上級部門有檢查，管理部門就配合著走一圈看看，這種粗放式的管理，很容易滋生安全事故問題，更難以將火電機組的優化節能技術落實到位。

所以在火電機組的優化節能管理當中，應該建立標準化的考核機制，要求管理人員定期對所轄管的業務，按照標準化的考核機制進行呈報表格。前提是，在火電機組優化節能管理的過程中，建立標準化的考核機制，對涉及的每一項有標準化的評分機制，對每一個項目的節能考核明晰化，通過考核來促使操作人員從自身抓起，充分落實推行小型火電機組鍋爐優化節能。

4.節能技術需要系統學習

說道提升管理水平，除了技術工人，當然管理人員才“首當其沖”。管理人員與技術工人應形成相互競爭的、相互換崗的模式，經系統學習專業管理教育的雙方，可以實行輪崗制，讓優秀的技術骨干，體驗管理者的不容易，而讓“高高在上”的管理人員，真正走進一線，從而在以后的管理中，能接近地氣。

管理人員只有掌握了扎實的節能技術，才能對小型火電機組鍋爐的生產過程，進行專業管理和專業指導，也才能從管理層面最終促使節能技術的推行。

總結

節能減排是我國經濟可持續發展的條件，因此落實到小型火電機組鍋爐的運轉過程中，需要積極構建節能化的生產模式，不斷進行技術更新，仔細剖析可以優化的生產細節，從而有效降低能源消耗，提升小型火電機組鍋爐的經濟效率。

[1]成慶剛,李爭起,滕玉強,莊前玉,賈自臣,張寅,莊國中,果志明;低NO_x排放燃燒技術及燃燒優化的試驗研究[J];鍋爐技術;2005年05期.

[2]李戈,超細煤粉再燃機理及細粉分離技術研究[D];浙江大學;2003年.

[3]邢希東,邢百俊,金日鋒,600MW火電機組冷端系統節能優化改造效果[J];能源技術經濟;2010年12期.