發電廠節能減排策略研究

陳雪林

摘 要：受經濟發展影響，國家能源面臨巨大挑戰，在此背景下，國家提出節能減排政策。目前，節能減排政策在各行各業得到實施，發電廠并不例外。其中，火力發電廠顯得尤為突出。節能減排政策在發電廠中的應用，主要在于提高發電環節能源利用效率，達到降低能源消耗的目的，實現發電廠可持續發展戰略。該文以發電廠節能減排必要性為出發點，探究發電廠節能減排技術與節能減排策略，以供相關人士參考。

關鍵詞：發電廠 節能減排 技術與策略

中圖分類號：T9 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（c）-0057-02

作為國家可持續發展戰略的重要標志，節能減排政策得到社會各界的關注與重視。目前，節能減排政策在我國得以實施，并初顯成效。與此同時，作為能源消耗量較大的發電廠，實行節能減排政策顯得尤為重要。因此，發電廠在結合自身特點基礎上，優化節能減排技術，采用行之有效的節能減排策略，達到節能減排效果，為發電廠可持續發展奠定基礎。

1 發電廠節能減排必要性

由于發電廠能源消耗量大，得到國家節能減排部門的關注與重視，致使國家節能減排目標的實現與發電廠節能減排指標控制存在密切聯系。目前，火力發電是我國發電廠的主要發電形式。煤炭是火力發電廠的主要原料，在火力發電過程中，若煤炭未得到完全利用，不僅會造成大氣污染、環境污染，影響人們生命健康，而且將造成大范圍內的煤炭資源浪費。因此，在發電廠中實施節能減排政策勢在必行。

以宏觀角度分析，化石能源是我國需求量較大的能源之一，且屬于不可再生能源。雖然我國地大物博，但人均資源占有量卻相對較少。就我國能源資源分析，其存在分布不均勻、運輸困難等問題，知識工業化水平偏低，進而形成以高耗能為主的生產模式。煤炭作為我國主要能源，但其存在潔凈開發利用程度低等問題，導致煤炭資源整體使用效率不高。由此可見，發電廠實行節能減排政策的必要性。通過節能減排，促使發電廠能源消耗得到降低，為實施能源戰略提供保障。

以技術角度分析，火力發電廠在燃燒燃料基礎上，提供能源，具體流程如下所示：化學能→熱能→機械能→電能，在此過程中，以能源轉化為基礎，導致大量能源遭到浪費。由此可見，火力發電廠屬于發電廠節能減排的重點。

2 發電廠節能減排技術與節能減排策略

2.1 氣體節能燃燒技術

相較而言，氣體燃燒具有效率高的優勢，因此，為在燃燒效率高的基礎上，達到節能減排目的，應做好以下幾方面的內容：第一，以火焰具體燃燒情況為依據，采取有效措施，嚴格控制火焰穩定性。第二，以發電廠節能減排需求為出發點，科學選擇燃燒器，充分發揮不同燃燒器的優勢與價值。第三，有效控制燃燒器結構參數以及流動參數等，確保燃燒器正常、高效運轉。第四，在借鑒、吸收國內外先進技術與經驗的基礎上，實現發電廠節能減排技術的革新，迫使發電廠能源消耗與環境污染得到降低。

2.2 油節能燃燒技術

由于油具有沸點低的特點，致使油必須處于蒸汽狀態下完成燃燒，一般而言，油的沸點低于著火溫度。同時，油的霧化是影響油燃燒質量的關鍵因素，由此可見，合適的霧化油嘴形式與油節能燃燒技術的關系。目前，效率相對較高的是簡單式壓力霧化油嘴。針對不同的噴油嘴，在應用過程中，會產生不同的噴油量，為達到調節噴油量的目的，可適當調整油壓。若處于高負荷狀態下，油壓會有所提升，致使霧化質量隨之升高。針對回油式壓力霧化噴油嘴，在負荷變化較大的情況下比較適用。由于回油式壓力霧化噴油嘴有回油道，可在回油壓力變化的基礎上，達到自動調節流量的效果。

2.3 煤粉穩定節能燃燒技術

在我國資源結構特點影響下，火電成為電力結構主要形式，然而，煤粉鍋爐屬于火力發電廠必不可少的設備。為達到火力發電廠節能減排目標，必須優化煤粉穩定燃燒技術。在優化技術過程中，以降低污染與提升穩定性為目的，以高濃度煤粉燃燒技術為指導，降低煤炭資源消耗，提高煤炭使用率，減少環境污染，保證鍋爐安全、有序運轉。同時，在節能減排技術基礎上，迫使煤炭燃燒效率得到提升，避免出現結渣現象，實現低負荷狀態下的穩定燃燒。另外，為達到一次性設備投資目的，應盡可能選擇合適的、效率高的燃燒器。對于鈍體燃燒器，組成部分包括風管、縫隙鈍體以及上下聯扳等，其具有提升火焰穩定性的功能，為四流區提供穩定起源能力，常用于劣質煤燃燒過程中，對于各種煤氣爐和煤粉爐均適用。

2.4 二次再熱技術

二次再熱技術，即以常規一次再熱為基礎，致使汽輪機排汽二次進入鍋爐，開展二次再熱工作。若汽輪機以增加超高壓缸為前提，則超高壓缸排汽屬于冷一次再熱，利用鍋爐一次再熱器，達到加熱的目的，進而進入高壓缸內，在此基礎上，高壓缸排汽屬于冷二次再熱，利用鍋爐二次再熱器，達到加熱的目的，進而進入中壓缸內。相較而言，二次再熱機組效率明顯高于一次再熱機組，約高出2%～3%左右，且8～10 g/kW是煤耗可達到的降低量。與此同時，高于30萬kw的機組在德國、美國、日本以及丹麥等國得到廣泛應用，針對國內，100萬kW二次再熱技術屬于示范工程，在國內發電廠節能減排技術中占有重要位置。

2.5 蒸汽參數提高技術

25.00～26.25 MPa/600 ℃/600 ℃屬于常規超超臨界機組典型參數，在提高汽輪機進汽參數基礎上，可實現機組運行效率的提升。若主蒸汽壓力高于27 MPa，可采取提高1 MPa進汽壓力方式，達到降低約0.1%的汽機熱耗的目的。在提高10 ℃熱蒸汽溫度基礎上，實現對熱耗降低0.15%的效果。相較于常規超超臨界機組，應用該技術，可降低約1.5～2.5 g/kW的耗煤量，主要適用于66萬 kW與100 kW的超超臨界機組。

2.6 改造汽輪機技術

在全三維技術指導下，以新型葉片和汽封技術為依據，達到改造汽輪機的目的，進而實現節能減排效果，10～20 g/kW是預期煤耗降低量。13.5～60萬kw機組屬于適用范疇。目前，氣缸運行效率低是汽輪機存在的普遍問題，同時在運行時間增加的基礎上，高壓缸運行效率隨之降低。與此同時，由于汽輪機通流存在不完善等問題，且汽封間隙大于標準值范圍，加之蒸汽短路等現象的出現，導致汽輪機運行效率難以提高，實現節能減排困難。因此，必須改造汽輪機機體，使缸的運行效率得到提升，降低能源消耗，達到節能減排的目的。

2.7 鍋爐改造技術

加裝煙氣冷卻器主要作用在于加熱凝結水、鍋爐送風等，達到熱量回收目的，實現節能提效的目標。在低壓省煤器技術指導下，以排煙溫度每降低30 ℃為標準，達到1.8 g/kW的機組煤耗降低量，進而減少約70%耗水量。若排煙溫度明顯高于設計值，其標準為高于20 ℃，則可采用該技術。目前，鍋爐排煙溫度高成為諸多鍋爐的普遍問題，且能耗大，致使改造、優化鍋爐設計顯得尤為重要。一般而言，鍋爐改造主要涉及一次風機、增壓風機葉輪、省煤器以及引風機等的改造，1.0～2.0 g/kW是預期機組煤耗降低量，30萬kW和60萬kW亞臨界機組與60萬kW超臨界機組是該技術適用范圍。總之，通過對鍋爐部件的改造，進而實現鍋爐整體效率的提升，達到降低煤耗的目的，達成節能減排目標。

3 結語

綜上所述，節能減排作為發電廠可持續發展的重要標志，是響應國家發展方向的體現。同時，發電廠能源消耗量較大，尤其是火力發電廠，導致我國能源面臨嚴重威脅。在此背景下，發電廠應在保證供電安全的基礎上，借鑒國內外先進技術與經驗，優化發電廠節能減排技術，提高發電廠運行效率，達到降低能源消耗的目的，實現發電廠可持續發展戰略。

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