火電廠節(jié)能減排的必要性與對策分析

高天民

【摘 要】隨著技術(shù)不斷創(chuàng)新與發(fā)展，環(huán)保設(shè)施和煙氣污染物排放監(jiān)控系統(tǒng)作為實現(xiàn)煙氣污染物排放情況全面監(jiān)測的必要手段，得到普及與應(yīng)用，在火電行業(yè)得到快速推廣，通過系統(tǒng)的運行能夠全面對火電廠環(huán)保設(shè)施運行狀態(tài)和燃煤發(fā)電機組SO2、NOX、煙塵等煙氣污染物排放濃度做好隨時監(jiān)控，既達到減少排放的目標，同時，也實現(xiàn)了企業(yè)節(jié)能目的。

【關(guān)鍵詞】火電廠；節(jié)能減排；必要性；對策

引言

當前，我國各地霧霾天氣漸趨嚴重、環(huán)境污染不斷加劇，不但影響了人們正常生活，也危害到人們身體健康，根本不利于社會經(jīng)濟穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。只有全面抓住重點，切實提升火電廠技術(shù)能力，才能全面改善空氣質(zhì)量，構(gòu)建和諧社會，使火電廠煙氣廢棄物排放指標縮減，為人們提供良好的生活工作環(huán)境空間，解決好火電廠對環(huán)境污染問題是提升大氣質(zhì)量的關(guān)鍵，為此，我國相繼頒布了一系列法律、法規(guī)，對火電廠生產(chǎn)進行約束，全面做好火電廠煙氣污染物排放檢測，使有害物質(zhì)排放得到監(jiān)管。

1、火電廠貫徹節(jié)能減排理念的必要性

一般說來，經(jīng)濟發(fā)展無法脫離電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，換而言之社會化大生產(chǎn)發(fā)展越穩(wěn)定則對于電力行業(yè)依賴程度越嚴重。由此可見，電力行業(yè)是推動國民經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的基礎(chǔ)，占據(jù)經(jīng)濟建設(shè)極其重要的作用。伴隨環(huán)保意識不斷強化，我國電力行業(yè)逐步推行全新政策及全新技術(shù)，但是原有的用電基數(shù)較大，促使相當一段時間內(nèi)電源結(jié)構(gòu)維持燃煤機組格局，客觀上要求火力發(fā)電廠結(jié)合實際情況，以保證用電量為前提條件將節(jié)能減排理念貫穿于生產(chǎn)過程始終，保護周邊環(huán)境。此外，除持續(xù)輸送清潔能源外，燃煤電廠中燃煤不可避免產(chǎn)生大量的重金屬汞、氮氧化物、二氧化硫及煙塵等污染物，換而言之供電量越大則污染越嚴重。

2 火電廠能耗分析

2.1 脫硝裝置能耗

為了全面解決好現(xiàn)階段的問題，一些火電廠引進了大量的設(shè)施設(shè)備，通過空氣預熱器進行有效除塵，經(jīng)引風機將風壓不斷提高，經(jīng)脫硫島排放二氧化硫。當前，一些風煙系統(tǒng)受脫硝裝置及脫硫裝置影響，為了保證脫硫效果，往往需要擴容原風機或?qū)︼L機增壓才能解決，催化還原脫硝裝置得到廣泛應(yīng)用。通常，火電發(fā)電設(shè)備中，會在省煤器與空氣預熱器間布置催化還原脫硝裝置，以此提升整體效果與質(zhì)量。為了加強效果，還需要在催化還原脫硝裝置中安裝兩到三層催化劑，這樣就能大大提升脫硝品質(zhì)，確保凈化。安裝了以上設(shè)備后，當系統(tǒng)運行時，就會增加許多能耗，主要表現(xiàn)是催化劑導致風壓損失、蒸汽吹灰和液氨加熱形成了蒸汽消耗。

2.2 除塵裝置能耗

在各種除塵裝置中，電除塵效果較為優(yōu)越，整體優(yōu)勢為效率高、處理氣體量大、阻力小、極大減少風機動力水泵電能、適宜高溫、可回收干灰，其綜合優(yōu)勢非常明顯，這也就是設(shè)置被廣泛使用的根本原因，通過現(xiàn)代化設(shè)備的使用，大大提高了對污染物的治理效果，實現(xiàn)了火電發(fā)電減排目標。電除塵器有良好的運行效率，但是整體質(zhì)量受放電極與收塵極電壓大小的影響。在實際使用中，要確保最佳標準值，通過設(shè)定最佳標準值，確保電除塵效果，使粉塵、溫度、濕度、電阻等得到控制，電除塵器能耗主要受到電極間距、電極型式、電壓波形、電極灰塵影響，需要在實際運行中全面進行控制，避免出現(xiàn)能源浪費與損失。

3、火電廠能耗現(xiàn)狀分析

3.1鍋爐負荷有限

企業(yè)在進行鍋爐的負荷計算時，往往都是在理想值的情況下進行。所以說，使得鍋爐的負荷能力計算值高于實際值。鍋爐在實際的運行過程中，往往負荷都是比較低的，因為能源的利用不高，導致了一些鋪張浪費的情況出現(xiàn)。

3.2鍋爐余熱得不到有效利用

目前，用于火電廠的鍋爐不僅要求具備基本的供熱能力，還應(yīng)該對余熱進行有效的處理。一旦余熱得到了重新利用，能源的利用就會得到提升。然而，從實際的調(diào)查分析來看，很多鍋爐對余熱的處理功能非常低下，甚至達不到余熱處理的要求，使得余熱部分白白浪費，得不到回收和再利用。而在余熱的排出過程中，相關(guān)的碳和煙的排放量也超標，使得總體的能源耗費問題比較嚴重。

3.3燃燒設(shè)備和煤炭質(zhì)量問題

電廠運行主要的燃料是煤炭。這樣，煤炭的品質(zhì)就會對鍋爐的節(jié)能產(chǎn)生直接的影響。目前，很多火電廠所用的煤的質(zhì)量得不到保證。他們主要是將一些顆粒大、間隙小的不良的原煤品種用作燃料。在原煤的燃燒過程中，表面的大量污染物隨著煙霧排出，從而形成了較為嚴重的環(huán)境污染，同時這種原煤也不利于燃燒效率和供熱效率的提升。

3.4節(jié)能減排運行系統(tǒng)還不夠完善

在現(xiàn)在的電廠中普遍存在的一個問題就是節(jié)能減排運行系統(tǒng)還不夠完善，這在一定程度上阻礙了節(jié)能減排工作的實施。在實際的工作當中，由于缺乏一個完整的節(jié)能減排系統(tǒng)，這就使得在進行相關(guān)工作時沒有相應(yīng)的制度可以作為依據(jù)，很多困難都很難跨越，從而也就無法保證節(jié)能減排工作的順利實施。

3.5煙氣處理技術(shù)不成熟

在技術(shù)上，很多電廠的煙氣處理技術(shù)不夠成熟，有待改進，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一方面，煙氣處理技術(shù)落后，處理效率低并且處理效果不過關(guān)，對一些在煙氣中的有害物質(zhì)沒有相應(yīng)的處理技術(shù)；另一方面，電廠的煙氣設(shè)備不夠完善，這就在一定程度上影響了煙氣處理技術(shù)的進一步完善，沒有辦法結(jié)合先進的煙氣處理技術(shù)，導致煙氣處理效果不盡如人意。

4、火電廠節(jié)能減排對策

4.1優(yōu)化鍋爐設(shè)備

目前國內(nèi)火電的發(fā)展方向是總量管控，架構(gòu)升級。對于提升煤炭能量轉(zhuǎn)化效率，最為行之有效的方式就是對于鍋爐設(shè)備的升級改造。核心手段就是更替、維修小方面來提升鍋爐設(shè)備在運行過程中的穩(wěn)定性，避免突發(fā)情況的出現(xiàn)，降低能源浪費。主要方法有：1）采用科學方式提升送風機與引風機頻率，減低風機電耗，提升風機輸力效率；2）升級改造鍋爐設(shè)備中的低碳燃燒器與引射風粉混合設(shè)備，基于實際運行情況，用燃燒率較高的設(shè)備來替換原有系統(tǒng)中效率較低的設(shè)備，或者更換老舊設(shè)備，增加燃燒率。減少鍋爐的熄火次數(shù)，減少氮氧化物排放的濃度及耗油程度，節(jié)能減排，保護環(huán)境。

火電廠對于現(xiàn)代社會經(jīng)濟的發(fā)展及生活的影響是重大的，所以火電廠的安全生產(chǎn)工作要十分重視，除了從制度，設(shè)備方面的規(guī)范之外，最主要的就是前線員工的安全生產(chǎn)意識，針對工作中可能出現(xiàn)或者己經(jīng)出現(xiàn)的問題要有對應(yīng)的應(yīng)急處理方案，在突發(fā)事件中能夠有效的控制事件影響范圍，及時解決故障，保證生產(chǎn)工作，保障工作人員的工作環(huán)境安全。提升生產(chǎn)效率，促進電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4.2強化對鍋爐燃料的管理

在火電廠生產(chǎn)過程中，燃燒材料的資源浪費情況同樣是不容小覷的，燃燒過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)因為燃料不充足而導致的能源浪費情況，所以燃料資源的管理工作也要注重。除了完善的燃料領(lǐng)取與使用規(guī)范之外，對于燃料的存儲也要有的一定的制度規(guī)范。比如存放位置，一定要在干燥環(huán)境中避免潮濕，在采購過程中確保燃料質(zhì)量，清除燃料中存在的雜質(zhì)，降低渣灰的物理熱損耗，降低鍋爐設(shè)備磨損程度。

4.3采用煤粉穩(wěn)定節(jié)能燃燒技術(shù)

受到電能需求以及能源結(jié)構(gòu)的影響，雖然我國已經(jīng)積極開發(fā)了新能源，但是火力發(fā)電仍然為發(fā)電的重要形式，基于火力發(fā)電是電廠節(jié)能減排控制重點，且煤粉鍋爐是火力發(fā)電廠必要設(shè)備，因此為了達到節(jié)能減排效果，相關(guān)人員必須使用到煤粉穩(wěn)定節(jié)能燃燒技術(shù)。此時，工作人員就需要優(yōu)化煤粉燃燒過程，以高濃度煤粉燃燒技術(shù)為工作指導，以降低煤粉燃燒對環(huán)境產(chǎn)生的污染與煤粉燃燒完全程度及燃燒穩(wěn)定性為工作目的，提高煤炭使用效率，降低在電廠發(fā)電過程中消耗的煤炭資源，促使煤粉可以在充分燃燒的基礎(chǔ)上，減少對環(huán)境造成的污染，使得鍋爐可以有序、安全的運轉(zhuǎn)。

在采用煤粉穩(wěn)定節(jié)能燃燒技術(shù)時，工作人員還應(yīng)該保證運行負荷狀態(tài)，通過降低煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的殘渣，使得煤炭資源能夠充分反應(yīng)，進而提升能源利用效率。

4.4控制爐膛內(nèi)的漏風率

對鍋爐內(nèi)的漏風率進行嚴格的控制，是提升節(jié)能減排效果的有效方式。因為如果漏風過多，會導致鍋爐內(nèi)的煙氣體積不斷膨脹。在其膨脹的過程中會損失較大的能量，同時會不利于燃料的充分燃燒。降低鍋爐內(nèi)漏風量的主要措施有：首先，做好對鍋爐的密閉性處理。在鍋爐的設(shè)計過程中，對鍋爐的密閉性進行優(yōu)化，同時在生產(chǎn)過程中做好嚴格的漏風把控，提升鍋爐燃燒的安全性。其次，加強對鍋爐燃燒的實時監(jiān)控，通過電廠的DCS系統(tǒng)來實現(xiàn)鍋爐燃燒狀態(tài)的及時掌握。最后，要做好對鍋爐的密封性定期檢查，對出現(xiàn)漏風的部位進行及時改良。在提升鍋爐燃燒安全系數(shù)的同時，達到節(jié)能減排的效果。

4.5合理安排輔機的啟動及停機

從工作效率入手也可以促進節(jié)能降耗工作的進行，比如講節(jié)能降耗作為一個工作項目分配給各員工，舉辦節(jié)能降耗指標比賽活動，提升各員工節(jié)能降耗意識，提升工作效率。當前國內(nèi)電廠普遍使用的大型機組都是直吹式的制粉系統(tǒng)，為降低鍋爐設(shè)備的電力損耗，需要配合對應(yīng)的輔助機器，合作運作不但可以減少成本，還能在一定程度上解決由于工作量太大導致輔機時常出現(xiàn)重啟和停機的情況。輔機在工作時容易受到電價差異的影響，所以電廠應(yīng)該安排專業(yè)技術(shù)員針對超負荷狀態(tài)進行檢測和評估，基于評估的數(shù)據(jù)來合理調(diào)整輔機的啟動機停機時間，將時間段安排在電價較低的時段，不但能夠減低開機電耗，還能減低輔機啟動時對于電網(wǎng)的沖擊。

4.6脫硝設(shè)備的降耗措施

我們要以環(huán)保標準為指導，全面做好節(jié)能工作，通過有效的方法與措施，提高電廠發(fā)電量，保護好環(huán)境空間。根據(jù)環(huán)保設(shè)施關(guān)鍵能耗點，我們發(fā)現(xiàn)增加能耗的設(shè)備較多，需要把握好各個設(shè)備情況，確保良好運行，減少能耗總量。要不斷強化管理能力、提升技術(shù)手段，從全局方向推動火電發(fā)電健康持續(xù)發(fā)展。脫硝設(shè)備在運行過程中，整體能耗損失較大，特別是催化劑積更容易導致風壓出現(xiàn)大量的損失，蒸汽吹灰和液氨或尿素加熱蒸發(fā)了大量的蒸汽。為此，需要對設(shè)備進行全面升級改進，在催化劑積灰、脫硝系統(tǒng)改造時，要充分利用小灰斗進行輸灰，合理有效的做好煙道改良；脫硝系統(tǒng)在工作時，需要全面注意催化劑壓差，優(yōu)化蒸汽吹灰頻率，盡可能利用聲波吹灰，防止催化劑積灰導致的風壓損失，降低催化劑磨損。

4.7電除塵器降耗措施

電除塵運行過程，是一個抑制反電暈產(chǎn)生的過程。需要利用間歇脈沖供電形式，對反電暈現(xiàn)象做好全面有效控制，使除塵效率更高，保證質(zhì)量。良好的供電能夠節(jié)能降耗，需要根據(jù)實際運行情況，合理科學地選擇電源方式，保證供電穩(wěn)定性，推動設(shè)備良好運行。除塵過程中，需要對設(shè)備運行情況進行觀測，以煙氣溫度變化、煙氣流量變化的不同，選擇合適的工作方式，提升整體工作效能。根據(jù)運行情況做好維護管理計劃，做好定期維護，確保電除塵器穩(wěn)定的運行。檢修主要就是對電暈線做好積灰的清理，保證設(shè)備運轉(zhuǎn)靈活，提升運行效率，以技術(shù)為推動，對高頻電源進行全面的改良，也能夠起到節(jié)能的作用。

4.8脫硫系統(tǒng)的降耗措施

脫硫系統(tǒng)對能源的消耗量較大，在節(jié)能控制中需要全面重視起來，這個設(shè)備是最主要的能耗點，需要不斷強化脫硫系統(tǒng)管理，使節(jié)能效果更好。時刻觀測機組運行情況，如果機組處于低負荷運轉(zhuǎn)，同時，入口煙氣硫化物含量降低工況下，就可以對漿液循環(huán)泵停止運行，既達到排放目的，同時也能夠起到降低能耗的作用?？梢哉f，消耗最大的是增壓風機，在整個脫硫系統(tǒng)中這個部件是能耗大戶，我們需要根據(jù)實際情況，做好有效的改良，可以適當對引風機進行擴容，取消脫硫系統(tǒng)增壓風機，這樣就形成了引風機和增壓風機二合一，能夠全面實現(xiàn)節(jié)能目標。在引風機出口加裝復合相變換熱器，也是改造的一個方向，通過這項改造，能夠大幅度降低廢氣排放溫度，節(jié)省能耗。不斷強化對除霧器和GGH換熱器的控制，隨時做好管理與監(jiān)控，使除霧器和GGH換熱器沖洗流程更加優(yōu)化合理，避免出現(xiàn)除霧器和GGH堵塞的問題，如果出現(xiàn)堵塞，則會造成能耗的部分損失。

結(jié)語

總而言之，在我國經(jīng)濟突飛猛進的背景下，人們對電能的需求不斷增加。但從目前來看，我國火電廠在發(fā)電時，主要利用煤炭能源，這在一定程度上污染了人們賴以生存的環(huán)境。所以，詳細探討火電廠節(jié)能減排技術(shù)是很有必要的，它不僅能夠降低能耗，還能夠保護環(huán)境。通過闡述火電廠節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用舉措，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，增加大容量機組，開發(fā)并實施節(jié)能自動化，完善鍋爐系統(tǒng)，應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，提高汽輪機組運行效率，加強火電廠正常的檢查維護，管理節(jié)油，強化節(jié)油技術(shù)培訓。只有這樣，才能夠確保節(jié)能減排技術(shù)的有效性和實用性，從而推動社會的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]姜鴻起.火電廠節(jié)能減排措施探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（13）：131-132.

[2]劉菲.火電廠開展節(jié)能減排必要性和重要性綜述[J].科學技術(shù)創(chuàng)新，2017（30）：99-100.

[3]呂曉明.火電廠節(jié)能的必要性與對策分析[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2015（10）：293-295.

[4]張冰.火電廠電氣節(jié)能技術(shù)和設(shè)計[J].科技傳播，2014，6（19）：76.

[5]丁大圣.火電廠節(jié)能減排的必要性與對策分析[J].煤炭技術(shù)，2013，32（08）：106-108.

（作者單位：神華國能山東建設(shè)集團有限公司）