張銘敏
摘 要:目前火力發電仍然是電力生產的主要形式,但由于火力發電廠普遍存在技術和設備問題,導致火力發電鍋爐燃煤能耗較高。針對于這一問題,本文將對火力發電的鍋爐燃煤能耗問題進行分析,具體包括燃料問題、鍋爐運行問題和設備管理問題等。在此基礎上,對火力發電廠的鍋爐燃煤節能技術和對策進行探討,包括軟節能技術、硬件節能技術、降低熱量損失、提高蒸汽利用率等。
關鍵詞:火力發電廠;鍋爐燃煤;軟節能;硬件節能;蒸汽利用率
前言:火力發電會產生大量能耗,特別是在鍋爐設備及燃煤技術較為落后的情況下,會造成大量的能源浪費。在節能減排背景下,解決火力發電廠的鍋爐燃煤能耗問題受到了社會各界的廣泛關注。火力發電廠的未來發展必須與國家的可持續發展戰略相適應,盡快改善目前存在的鍋爐燃煤能耗問題,采取有效的節能對策,合理利用各種鍋爐燃煤技能技術,幫助火力發電廠實現可持續發展目標。
一、鍋爐燃煤的能耗問題
(一)燃料能耗問題
火力發電廠以煤作為主要燃料,但是煤原料質量參差不齊,會對鍋爐能耗產生較大影響。目前仍有許多火力發電廠使用未經處理的原煤作為鍋爐燃料,原煤的燃燒效果較差,難以充分燃燒,而且燃燒狀態不穩定。燃燒過后,原煤會殘留許多煤渣,導致原料被浪費,還會造成環境污染。此外,鍋爐燃燒還要消耗一定的燃油,主要在鍋爐啟停時使用。但是在鍋爐運行過程中,容易因操作不當、汽機未達到沖轉條件導致燃油浪費。許多火力發電廠不注重對燃料采購和存放過程的管理,導致燃料質量較低,在存放過程中容易發生變質,也會造成一定的燃料浪費問題[1]。
(二)鍋爐運行能耗
鍋爐負荷率低是導致火力發電鍋爐燃煤能耗較高的主要原因。負荷率過低,達不到鍋爐設計的高效運行值,因此運行狀態較差。而且鍋爐低負荷運行還會導致能量傳輸效率下降,導致鍋爐使用壽命降低。在火力發電鍋爐燃煤過程中,還會出現熄火現象,給鍋爐運行帶來負面影響。一般是由于鍋爐操作不規范導致鍋爐熄火,不僅會加劇能源消耗,還會留下安全隱患。另外,由于部分火力發電廠技術設備落后,缺乏對鍋爐運行過程的監管措施,無法保證鍋爐的高效運行,會產生較多的能源浪費。
(三)設備管理問題
部分火力發電廠為了壓縮生產成本,在鍋爐選型和材料選購過程中,選擇價格低、質量差的產品,不僅會導致生產過程出現較高能耗,而且設備的故障率高、使用壽命短,需要頻繁進行維修或更換,也無法達到降低生產成本的目的。正常鍋爐在使用一段時間后,也會出現不同程度的老化問題,導致能耗增加,同時也會產生較高的生產安全隱患。因此,需要加強設備管理,保證鍋爐設備和相關配套設備質量符合標準要求[2]。
二、火力發電廠過濾燃煤的節能對策
(一)綜合利用鍋爐燃煤節能技術
鍋爐燃煤熱力系統是一個復雜的系統,為降低鍋爐燃煤能耗,需要對整個燃煤系統進行優化升級,綜合利用鍋爐燃煤節能技術,實現節能減排目標。可以從以下兩方面著手:(1)軟節能技術的應用,通過對不同類型的煤進行混合使用,提高燃煤質量,提高煤原料的利用率。從燃煤特點和鍋爐性質出發,將灰粉、低位發熱量煤等進行混合使用,滿足鍋爐高效運行的需要。所使用的燃煤要與鍋爐型號相匹配,完成混配后,還要使用磨煤機對混合煤料進行研磨,使其能夠充分燃燒;(2)硬件節能技術,對鍋爐硬件設備進行改善,提高鍋爐運行效率,降低燃煤能耗。可以采用微油點火技術,將燃油噴灑成霧狀,提升燃油利用率,同時提高其產生的熱量。建立連鎖保護機制,確保鍋爐的穩定運行。還可以采用溴化鋰吸收熱泵,對鍋爐熱量進行回收,實現對能量的高效利用。
(二)對燃料和鍋爐進行合理選擇
在火力發電廠的鍋爐燃煤過程中,會產生二氧化硫、二氧化碳和氮氧化物等有害物質,造成空氣污染。許多有害物質的產生都是由于原料沒有充分燃燒引起的,因此需要對燃料和鍋爐進行合理選擇,保證燃料的充分燃燒。嚴格按照規定選擇質量合格的煤料,對媒質灰粉進行控制,如果超出標準,會影響鍋爐運行穩定性。在合理選料的基礎上,對沒煤料充分研磨,增加煤料燃燒面積,從而提升其燃燒效果。進行鍋爐選型時,要選擇可信度高、具有生產合格證書的廠家出廠的鍋爐,通過提升鍋爐質量,確保鍋爐燃煤效率,降低故障發生幾率,為發電廠生產安全提供保障。對鍋爐負荷量進行控制,使其能夠達到高效運行的設計要求。此外,還要對鍋爐運行狀態進行實施監控,采取信息化監控技術,對鍋爐燃煤情況進行充分掌握。提升鍋爐燃煤的自動化控制水平,降低人為操作失誤對鍋爐運行造成的影響。定期對鍋爐設備進行檢查維護,及時更換老化部件,避免對鍋爐燃煤效率產生影響。
(三)對鍋爐燃煤能耗進行有效控制
對鍋爐燃燒進行優化調整,特別是在火力發電廠更換新的鍋爐設備時,要根據實際生產情況,對新鍋爐機組進行調試和優化設置,從而達到控制燃煤能耗的目的。積極發展清潔煤燃料,注重對清潔煤的使用。清潔煤燃料不僅能夠促進鍋爐燃煤效率的提升,還能夠降低二氧化硫等有害物質的排放量,在實現節能目標的同時降低對環境的污染。積極引進超鄰近發電、循環硫化床及加壓硫化床發電技術,提高燃煤利用率,減少鍋爐運行過程中產生的燃煤浪費。通過對燃煤技術進行優化升級,幫助火力發電廠降低生產成本,提高社會效益。
(四)減少熱量損失
可以通過以下方式減少鍋爐燃煤的熱量損失:(1)通過降低預熱器漏風率,提升空氣預熱器的運行效率,保證鍋爐燃煤的氧氣充足,使煤料能夠在鍋爐內充分燃燒。同時還要降低制粉系統的消耗,減少燃燒產生的灰塵,提高燃燒效率;(2)對鍋爐的燃燒溫度進行精準控制,溫度過低會導致煤料燃燒不充分,溫度過高則會出現熱量流失,因此,要做到對溫度的精準控制,從而減少熱量損失;(3)在鍋爐內投入吹灰器,定期對鍋爐受熱面進行清潔,避免受熱面污染影響鍋爐的傳熱效率,從而減少在傳熱過程中的熱量損失。
(五)提高蒸汽及蒸汽冷凝水利用率
提高對蒸汽及蒸汽冷凝水的利用率可以進一步降低鍋爐燃煤能耗。在鍋爐運行時,要控制好高壓蒸汽向低壓蒸汽的轉化過程。鍋爐開始運行后,盡量降低排氣量,協助擴容器將熱量回送。可以采用開式、閉式兩種方式對蒸汽冷凝水進行回收和再利用。開式回收是在冷凝水輸送過程中,將管路保持在打開狀態,這種方式雖然操作簡單,但冷凝水能力較小。閉式回收是利用噴射技術進行冷凝水回收,可以使冷凝水保存較高熱量,被鍋爐再次利用,從而有效提升鍋爐燃煤的能量利用率,達到降低能耗的效果。
結束語:綜上所述,火力發電廠的高能耗問題產生于燃料、鍋爐運行及設備管理等各個方面。通過對其能耗問題進行具體分析,可以找到提高鍋爐燃煤能源利用率的有效方法。通過綜合利用各種燃煤節能技術,對煤料進行處理,并選擇質量優越的鍋爐,可以有效降低鍋爐運行過程中產生的能耗。通過對鍋爐能耗進行有效控制,降低熱量損失,提供冷凝水利用率,可以進一步提高鍋爐燃煤的能源利用率,促進火力發電廠的可持續發展。
參考文獻:
[1]曹富琛. 火力發電廠鍋爐節能降耗的對策與措施探究[J]. 科技創新與應用,2017,(02):150-151. [2017-08-02].
[2]劉朋彬,車方. 如何遵循綠色經濟發展下火力發電廠鍋爐燃煤節能措施[J]. 科技風,2015,(21):62. [2017-08-02].