火力電廠節(jié)能減排的現(xiàn)狀與對(duì)策研究

■鄭海燕 ■武漢鍋爐集團(tuán)超順鍋爐設(shè)備制造有限公司，湖北 武漢 430000

1 我國(guó)火力電廠發(fā)電量與污染排放概況

就國(guó)內(nèi)目前的電能裝置來(lái)講，和西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定的差距，供電過(guò)程中能源的消耗量比發(fā)達(dá)國(guó)家多22.1%，進(jìn)入新世紀(jì)后，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷地提升，國(guó)內(nèi)人民的生活質(zhì)量得到很大的提高，電力的消耗也逐年上升。火力發(fā)電中使用最多的是煤炭，有限的煤炭?jī)?chǔ)存量和無(wú)限的電力需求之間的矛盾越來(lái)越突出，要想消除他們之間的矛盾，節(jié)能減排勢(shì)在必行。不僅如此，在煤炭燃燒的過(guò)程中，還會(huì)給環(huán)境帶來(lái)很大的危害，煤炭燃燒后會(huì)有大量的SO2、CO2 等降低空氣質(zhì)量氣體的排出。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)火力發(fā)電行業(yè)對(duì)空氣的污染越來(lái)越嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2013 年底，國(guó)內(nèi)火力發(fā)電行業(yè)排放的SO2 量是國(guó)內(nèi)該氣體排放總量的52%。因此，減少這些污染物的排放勢(shì)在必行。

2 火力發(fā)電廠節(jié)能降耗的意義

目前，可持續(xù)、低污染是電力系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向和趨勢(shì)，雖然國(guó)內(nèi)在大力的倡導(dǎo)風(fēng)力、水力、太陽(yáng)能發(fā)電，但是和火力發(fā)電相比，這些發(fā)電方式輸出的能量不穩(wěn)定，由于受到自然特點(diǎn)的約束，給規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化帶來(lái)了很多的麻煩。核能發(fā)電雖然比較環(huán)保，最近發(fā)展的速度也比較快，但是其安全性以及水源的制約導(dǎo)致其發(fā)展的空間有限。也就意味著如今國(guó)內(nèi)火力發(fā)電仍然是主流。所以，改造和升級(jí)火力發(fā)電技術(shù)，進(jìn)一步的對(duì)發(fā)電的效率進(jìn)行提升，讓單位電量消耗的能源降低顯得尤為重要。除此之外，火電企業(yè)出于自身經(jīng)濟(jì)效益的考慮，在經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)化的背景下，節(jié)能減排也是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最佳途徑。目前，國(guó)內(nèi)電力體制在不斷地深化改革，電力企業(yè)在不斷地推向市場(chǎng)。在這樣的背景下，電力企業(yè)要想適應(yīng)市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，必須進(jìn)一步的降低企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本。對(duì)現(xiàn)代企業(yè)來(lái)講，企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力直接的被成本所控制，它可以對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益以及企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。對(duì)國(guó)內(nèi)電力行業(yè)中的主流——火力發(fā)電企業(yè)來(lái)講，在發(fā)電的過(guò)程中鍋爐系統(tǒng)是能源消耗“大戶(hù)”，控制好該環(huán)節(jié)的能源消耗對(duì)火力發(fā)電企業(yè)來(lái)講具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

3 火電廠鍋爐系統(tǒng)耗能的問(wèn)題

(1)煤粉的大小、粗細(xì)不均勻。在火電廠發(fā)電的時(shí)候，煤炭是常用的燃料。煤在燃燒的時(shí)候，粗粉煤雖然在一定程度上降低煤的能量消耗。但是，由于煤粉較粗，氧氣進(jìn)入受阻，導(dǎo)致燃燒的不徹底，造成煤炭資源的極大浪費(fèi)，讓鍋爐中煤炭的消耗量增加。同時(shí)，在粗粉分離器的擋板上容易被煤粉吸附，讓煤粉的輸送受阻，極大的影響了鍋爐的運(yùn)行效率。

(2)劣質(zhì)煤炭使得鍋爐機(jī)組耗能巨大。在火力發(fā)電廠中，鍋爐是耗煤量最大的設(shè)備，絕大多數(shù)鍋爐在實(shí)際運(yùn)行中，沒(méi)有使用原設(shè)計(jì)煤種，入爐煤質(zhì)量比較低，這樣產(chǎn)生的后果是，機(jī)組的效率達(dá)不到原設(shè)計(jì)值，鍋爐負(fù)荷地下;并且，由于劣質(zhì)煤的投入，在燃燒中會(huì)有大量的灰渣出現(xiàn)，不能完全燃燒，進(jìn)而產(chǎn)生大量的有毒有害氣體，如若不對(duì)燃燒后煙氣進(jìn)行治理，將嚴(yán)重的危害到人的健康并且對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行也產(chǎn)生不良影響。除此之外，劣質(zhì)煤增加了給制粉系統(tǒng)的壓力，容易導(dǎo)致煤粉的制備中，煤粉不能達(dá)到粉線位，導(dǎo)致下粉困難、并出現(xiàn)給粉自流的情況，要是情況嚴(yán)重的話會(huì)直接的讓鍋爐熄火，及時(shí)在該過(guò)程添加油來(lái)解決這些問(wèn)題，但是在燃燒后，由于油的出現(xiàn)，導(dǎo)致鍋爐焦化，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象不僅導(dǎo)致能源的大量浪費(fèi)，還會(huì)極大的影響到鍋爐的正常運(yùn)行。

(3)有些鍋爐設(shè)備比較老化，機(jī)組的經(jīng)濟(jì)型比較低，會(huì)導(dǎo)致能源不必要的浪費(fèi)。鍋爐在長(zhǎng)期使用之后，慢慢的會(huì)出現(xiàn)磨損以及老化的問(wèn)題，讓火力發(fā)電廠的能源利用效率低下，造成能源浪費(fèi)和損失。

(4)對(duì)鍋爐燃料進(jìn)行不僅可以控制燃料的成本，對(duì)節(jié)能減排來(lái)講也具有很大的意義。但是，有的發(fā)電廠除了在鍋爐上存在問(wèn)題之外，對(duì)燃料的管理也不是太完善。不僅如此，燃料還和鍋爐的正常運(yùn)行息息相關(guān)，因此要在每一個(gè)環(huán)節(jié)做好管理工作。

4 火力發(fā)電廠的鍋爐節(jié)能降耗的策略

4.1 做好摻配煤管理

如今，火電廠燃煤的來(lái)源比較復(fù)雜，往往燃燒的煤種不能滿足原設(shè)計(jì)的，所以，應(yīng)按進(jìn)入鍋爐煤種的情況，使用有效的方式進(jìn)行摻煤，以便于煤炭的各種指標(biāo)滿足鍋爐的設(shè)計(jì)要求。在新進(jìn)煤種燃燒之前要進(jìn)行各種鍋爐燃燒試驗(yàn)，煤碳種類(lèi)的不同制定的混配方案也要有所差別，以最大限度的保證鍋爐的正常運(yùn)行。制定混煤方案的時(shí)候要嚴(yán)格的按照按照比例進(jìn)行均勻的混合，對(duì)鍋爐燃燒的穩(wěn)定性以及電廠的經(jīng)濟(jì)效益充分的考慮。

4.2 控制蒸汽參數(shù)達(dá)設(shè)計(jì)值

對(duì)蒸汽溫度進(jìn)行控制的時(shí)候要以設(shè)計(jì)的值為基礎(chǔ)。對(duì)各種泄漏鍋爐要給予清除，以便于不必要熱量損失的減少，關(guān)鍵是對(duì)各級(jí)旁路的內(nèi)漏重點(diǎn)的排查和消除以及控制再熱汽減溫器調(diào)節(jié)門(mén)的泄漏。通過(guò)對(duì)燃燒進(jìn)行調(diào)整，讓溫水的用量盡可能的減少，一般來(lái)講再熱蒸汽不宜使用減溫水調(diào)節(jié)。煙氣的溫度受蒸汽溫度、水溫的調(diào)節(jié)，應(yīng)優(yōu)先對(duì)蒸汽溫度調(diào)節(jié)的要求進(jìn)行考慮。必須保證煙氣調(diào)節(jié)擋板以及擺動(dòng)燃燒器的靈活性、可使用性。使用四角切圓這種燃燒方式的鍋爐煙溫、氣溫，必須把其偏差控制在合理的范圍之內(nèi)，減溫水調(diào)節(jié)可以有效的對(duì)氣溫偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，反向進(jìn)氣的鍋爐應(yīng)采用反切風(fēng)對(duì)左右煙溫的偏差進(jìn)行平衡。

4.3 對(duì)燃燒設(shè)備進(jìn)行檢查

燃燒器運(yùn)行的方式直接的關(guān)系到燃燒工況的好壞。因此，需要對(duì)燃燒器進(jìn)行很好的維護(hù)，不僅外形要保持完好，而且不能有損壞或者變形，不允許澆筑材料出現(xiàn)脫落、破損的現(xiàn)象。對(duì)燃燒器操作的單位，應(yīng)在保證其熱態(tài)的基礎(chǔ)上保證動(dòng)作的靈活、一致，風(fēng)門(mén)內(nèi)部的實(shí)際開(kāi)度和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)風(fēng)門(mén)的外部指標(biāo)要保持一致。在檢修期間應(yīng)加強(qiáng)對(duì)燃燒器的檢查，對(duì)存在于燃燒器中的缺陷要及時(shí)的排查，保證燃燒器處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

4.4 電力鍋爐運(yùn)行方式的合理化改進(jìn)

和基本設(shè)備的升級(jí)改造相結(jié)合，要想讓電廠鍋爐節(jié)能降耗目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，還應(yīng)該輔以運(yùn)行、管理的方式。首先要讓運(yùn)行控制人員在思想上具有節(jié)能減排的理念，明確生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能減排目標(biāo)，保證運(yùn)行人員可以使用節(jié)能的方式進(jìn)行操作，并很好地貫徹落實(shí)節(jié)能減排措施。以電廠鍋爐系統(tǒng)設(shè)施的實(shí)際情況，量化計(jì)算系統(tǒng)環(huán)節(jié)能量轉(zhuǎn)化的效率，和輸出負(fù)荷曲線相結(jié)合對(duì)鍋爐系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行科學(xué)的設(shè)置。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，對(duì)火力發(fā)電廠進(jìn)行節(jié)能減排工作，要以火力發(fā)電廠的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，整體上對(duì)鍋爐機(jī)組的運(yùn)行進(jìn)行全面的分析，研究運(yùn)行過(guò)程中有可能發(fā)生的情況和問(wèn)題，制定完備的節(jié)能減排措施，在對(duì)鍋爐的運(yùn)行效率進(jìn)行提高的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的讓火電廠鍋爐的能源消耗降低，以便于火電廠在節(jié)約能源和降低消耗工作上不斷完善和發(fā)展。同時(shí)，我們要深入的研究火力發(fā)電廠影響節(jié)能減排的其他因素，進(jìn)一步推進(jìn)節(jié)能減排工作，講究方法、落實(shí)效果，推進(jìn)火電廠節(jié)能事業(yè)的穩(wěn)步前進(jìn)。

［1］戴路，萬(wàn)紅，時(shí)勇.火電生產(chǎn)排放治理與生態(tài)文明目標(biāo)建設(shè)［J］.安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007(4).

［2］盧小麗，駱?lè)f，商華，等.粉煤灰資源化及其管理研究［J］.中國(guó)資源綜合利用，2004(3).

［3］吳洪達(dá).電廠鍋爐節(jié)能措施分析［J］.中小企業(yè)管理與科技(下旬刊)，2010(05):127.

［4］芳林，錢(qián)鋒.變頻調(diào)速技術(shù)在火力發(fā)電廠風(fēng)機(jī)節(jié)能改造中的應(yīng)用［J］.發(fā)電設(shè)備，002(3):36.

［5］胡鵬飛.關(guān)于鍋爐結(jié)渣積灰的分析和對(duì)策［J］電工文摘，2013(02):115—116.