火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行控制的節(jié)能策略研究

李偉(神華國能寧夏煤電有限公司，寧夏 銀川 750000)

0 引言

主機(jī)是決定火力發(fā)電廠在具體運(yùn)行期間的質(zhì)量及運(yùn)行效率的核心設(shè)備，其在鍋爐中占有重要位置，是發(fā)電廠能量管理的一項(xiàng)關(guān)鍵構(gòu)成要素。因此，在對鍋爐能源消耗狀況進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)對能源消耗情況的全面把控，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能減耗的最終目的。

1 火電廠鍋爐運(yùn)行原理

火電廠鍋爐在運(yùn)行期間燃料充分燃燒，對燃燒后產(chǎn)生的各項(xiàng)熱量進(jìn)行吸收，通過對熱量的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對鍋爐中水的加熱，從而形成動能，實(shí)現(xiàn)發(fā)電。其在具體運(yùn)行過程中主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容：

(1)煤炭燃燒，將適量的燃料加入到爐膛內(nèi)，保證燃料能夠不斷燃燒，進(jìn)而將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮躘1]。

(2)燃料與氧氣充分接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，此時會產(chǎn)生大量的高溫?zé)煔猓邷責(zé)煔庵泻写罅繜幔阱仩t內(nèi)部運(yùn)行，煙氣會通過熱器與再熱器，然后實(shí)現(xiàn)熱量進(jìn)行傳遞。

(3)在汽輪機(jī)中，利用水蒸氣進(jìn)行熱量傳遞，在汽輪機(jī)可以將水蒸氣作為機(jī)械能，從而為汽輪機(jī)運(yùn)行提供能源支持[2]。

2 火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能減耗的意義

火力法發(fā)電廠在實(shí)際運(yùn)行期間，鍋爐燃煤后，會產(chǎn)生大量的SO2，如果沒有采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，這會導(dǎo)致其擴(kuò)散到大氣中，這會對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染，破壞生態(tài)環(huán)境，會影響人們的人體健康。此外，火力發(fā)電廠運(yùn)行期間，若采用的燃料燃燒不夠充分，難以實(shí)現(xiàn)對鍋爐內(nèi)燃料的合理利用，從而會浪費(fèi)大量帶資源。鍋爐燃煤期間，若產(chǎn)生的熱量向外傳遞，在空氣中發(fā)生了嚴(yán)重流失情況，這會大幅度降低燃煤效率[3]。由此可見，要落實(shí)好火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能減耗作業(yè)，對鍋爐的運(yùn)行情況進(jìn)行科學(xué)管理，降低能耗，而且，要定期對采用的鍋爐設(shè)備進(jìn)行檢修，對其中已經(jīng)老化的元件要及時更換，進(jìn)而使火電廠中的鍋爐在運(yùn)行過程中的效率能夠得到進(jìn)一步提升。

3 鍋爐運(yùn)行期間常見的各項(xiàng)問題

3.1 燃料存在的問題

我國火力發(fā)電廠在運(yùn)行期間產(chǎn)生電能主要利用鍋爐內(nèi)燃料燃燒方式產(chǎn)生熱能，從而為人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活提供所需電能，煤炭是火力發(fā)電廠中的一項(xiàng)重要燃料，其是影響火力發(fā)電廠運(yùn)行，確保電廠穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵?；鹆Πl(fā)電廠中的鍋爐在運(yùn)行期間，要采用煤炭為主原煤，因此，煤炭采購部門在進(jìn)行燃料采購時，要做好原煤的分析工作，確保煤炭燃燒時不會發(fā)生難以燃燒，或者煤炭燃燒不盡情況，煤炭部容易產(chǎn)生大量熱，或者降低熱效效果[4]。此外，較高品質(zhì)煤在燃燒期間產(chǎn)生的煤渣量少，而且不會出現(xiàn)能耗消耗量大情況。可見，做好燃料選擇會意義重大，因此，盡量選擇高品質(zhì)燃料，盡量減低火電廠中鍋爐在運(yùn)行期間能耗損耗情況，實(shí)現(xiàn)對鍋爐的合理控制，達(dá)到節(jié)能減排目的。

3.2 產(chǎn)生大量的飛灰可燃物

鍋爐運(yùn)行期間若采用的煤炭品質(zhì)差，這可能會導(dǎo)致鍋爐造成破壞，這主要是因?yàn)椴捎昧说推焚|(zhì)的煤炭，煤炭燃燒時可能會導(dǎo)致鍋爐表面附著大量未充分燃燒的煤渣，這些煤渣會對鍋爐的應(yīng)用造成影響。要想對附著在鍋爐上的煤炭進(jìn)行全面清理，需要投入大量的財(cái)力、物力、人力，這不僅提高火力發(fā)電廠在運(yùn)行期間的投入，而且在清理時，還會對鍋爐的造成一定破壞，容易導(dǎo)致電力生產(chǎn)不足情況，這會對工業(yè)生產(chǎn)工作的開展，以及人們的日常生活造成不良影響[5]。品質(zhì)低的煤炭在燃燒時還會消耗掉煤炭初期燃燒時采用的燃油，以及鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)時應(yīng)用的機(jī)油，對于品質(zhì)較差的煤炭來說，其在燃燒時要對外力手段進(jìn)行應(yīng)用，促進(jìn)煤炭燃燒，這就會消耗掉大量燃油[6]。

3.3 鍋爐運(yùn)行期間發(fā)生中斷

火力發(fā)電廠運(yùn)行是一項(xiàng)復(fù)雜過程中會涉及到許多環(huán)節(jié)，而鍋爐運(yùn)行是其中最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，鍋爐運(yùn)行的效率會對火力發(fā)電廠在運(yùn)行過程中的生產(chǎn)效率造成直接影響，因此，鍋爐運(yùn)行時長及能源消耗都會對電力生產(chǎn)造成影響，而在影響運(yùn)行情況的各項(xiàng)因素中，鍋爐質(zhì)量是其中影響最大的一項(xiàng)重要條件。一般來說，高質(zhì)量的鍋爐在火力發(fā)電期間，可以使其作用能夠得到合理發(fā)揮，而且能夠使其效力得到提升，達(dá)到發(fā)電目標(biāo)。

高質(zhì)量的鍋爐在應(yīng)用期間，可以保證鍋爐內(nèi)燃料在燃燒時可以高效燃燒，進(jìn)而促進(jìn)熱能的形成，提高鍋爐在應(yīng)用時的運(yùn)行效率，使生產(chǎn)效益能夠的都進(jìn)一步提高。而質(zhì)量較差的鍋爐在應(yīng)用過程中會出現(xiàn)一些突發(fā)現(xiàn)象，可能會導(dǎo)致鍋爐在生產(chǎn)時發(fā)生中斷，在該期間，工作人員要做好相應(yīng)的檢測和維修作業(yè)，這一方面會浪費(fèi)人力資源，另一方面也會對生產(chǎn)效率造成不良影響，難以達(dá)到最終的正常目標(biāo)，由于供電不足，會導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)，以及人們的日常生活造成不良影響[7]。可見，在火電廠中的鍋爐運(yùn)行前，要全面檢查鍋爐，并且要做好相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)作業(yè)，提高鍋爐性能，保證鍋爐在實(shí)際運(yùn)行期間不會發(fā)生停產(chǎn)，或各種突發(fā)事件。若鍋爐運(yùn)行時發(fā)生了中斷，不僅需要投入大量的財(cái)力、人力對其進(jìn)行維修，而且容易對其設(shè)備性能造成影響，導(dǎo)致其無法正常運(yùn)行，浪費(fèi)大量能源，以及資金。

4 鍋爐運(yùn)行節(jié)能控制的合理措施

4.1 減少燃料消耗量

要想提升火電廠鍋爐節(jié)能效率，相關(guān)工作人員在實(shí)際工作期間，就要不斷對各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研究，對鍋爐中采用的各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行完善，進(jìn)而使鍋爐在應(yīng)用期間的效率能夠得到進(jìn)一步提高，使燃料在燃燒期間的燃燒效率能夠得到進(jìn)一步提高，進(jìn)而減少總體投入，獲取更好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。火電廠中高質(zhì)量鍋爐一方面能夠使電力生產(chǎn)效率得到進(jìn)一步提升，另一方面也可以使人們對于電量日益增長的需求得到滿足，不斷對鍋爐運(yùn)行相關(guān)的技術(shù)和工藝進(jìn)行完善，完成對專業(yè)人員的培養(yǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對火力發(fā)電鍋爐運(yùn)行的合理控制和操縱[8]。工作人員可以在對實(shí)際情況進(jìn)行全面分析基礎(chǔ)上，不斷進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展，適當(dāng)增加科技投入，在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，引進(jìn)高效火力發(fā)電設(shè)備。例如，在鼓風(fēng)機(jī)上安裝能夠吸收粉末的機(jī)器，鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)期間，產(chǎn)生的鍋爐灰可以被直接吸收，避免鍋爐灰的存在堵鍋爐運(yùn)行造成不良影響，增加燃料燃燒量。

4.2 減少飛灰可燃物量

火力發(fā)電廠鍋爐在實(shí)際運(yùn)行期間避免不了灰出現(xiàn)一些細(xì)小問題，這些細(xì)小問題灰是鍋爐運(yùn)行期間出現(xiàn)一些異常情況，容易導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行能耗量變大。漏風(fēng)是鍋爐比較常見的一項(xiàng)問題，該項(xiàng)問題是造成飛灰可燃物污染的一項(xiàng)重要原因，煤炭燃燒期間會分解成多種不同類型的微小顆粒，而質(zhì)量較低煤炭在燃燒期間容易形成大量的煤渣，因此，如果鍋爐成密封狀態(tài)運(yùn)行，將會導(dǎo)致這些細(xì)小顆粒全都被吸收，而鍋爐一旦發(fā)生漏風(fēng)，各種些小顆粒進(jìn)入到大氣中，會污染大氣環(huán)境。此外，鍋爐出現(xiàn)漏風(fēng)情況，還會降低鍋爐內(nèi)的溫度，造成熱量損失，若鍋爐在實(shí)際運(yùn)行期間，無法確保溫度足夠，此時，要通過燃燒大量的燃料，確保鍋爐內(nèi)的溫度能夠滿足運(yùn)行期間，在該情況下，需要確保鍋爐質(zhì)量能夠滿足應(yīng)用需求，減少由于鍋爐漏風(fēng)原因而引起的各種不良影響，最終達(dá)到節(jié)能目的。

4.3 鍋爐設(shè)施的改進(jìn)和優(yōu)化

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國火力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)十分成熟，但是，因?yàn)榛鹆Πl(fā)電本身是一個十分龐大的工程，在具體運(yùn)行期間會涉及到許多內(nèi)容，采用的設(shè)備的重量和體積都十分大，需要的能源也很多。由此可見，火力發(fā)電廠鍋爐在是運(yùn)行期間，會消耗大量的煤炭資源，若鍋爐中的煤炭資源燃燒不夠充分，會導(dǎo)致大量未充分燃燒的燃料發(fā)生堆積，可能會引起各種意外情況。針對這一現(xiàn)象，為了降低成本，提高鍋爐運(yùn)行期間的煤炭利用效率，會采用新煤炭，這業(yè)績會導(dǎo)致火電廠中供電舊煤炭發(fā)生積累，長期以往，舊煤炭將會失去應(yīng)用價值，造成嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象。為了使火電廠中鍋爐節(jié)能效果能夠得到進(jìn)一步提升，相關(guān)工作人員要堆鍋爐設(shè)施進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)和優(yōu)化，提高鍋爐性能，從而新煤舊煤能夠相互摻雜起來，然后實(shí)現(xiàn)燃燒，最大程度降浪費(fèi)舊煤的情況，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的同時，使煤炭的利用效率得到了進(jìn)一步提高。

4.4 調(diào)整風(fēng)量與排煙溫度

4.4.1 調(diào)整風(fēng)量

調(diào)整火力發(fā)電廠中鍋爐運(yùn)行期間的風(fēng)量使優(yōu)化鍋爐運(yùn)行效率的一項(xiàng)重要措施，燃料在鍋爐燃燒實(shí)際上就是煤炭與氧氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，煤炭燃燒期間，作業(yè)人員要對鍋爐中的一次風(fēng)量和二次風(fēng)量情況進(jìn)行動態(tài)觀察，依據(jù)觀察結(jié)果，進(jìn)行風(fēng)量配比情況的科學(xué)設(shè)置，采取適當(dāng)方式完成調(diào)整，進(jìn)而達(dá)到期望供熱效率，提高鍋爐運(yùn)行效率。在鍋爐運(yùn)行期間，要科學(xué)設(shè)定鍋爐需要的風(fēng)量，確保鍋爐中的煤炭能夠充分燃燒。此外，對鍋爐風(fēng)量的具體比例進(jìn)行設(shè)置時，還要考慮煤炭粒徑大小，確保設(shè)置通風(fēng)量的合理性，保證煤炭具有良好的流通性。在火力發(fā)電廠中的鍋爐運(yùn)行期間，要控制空氣指數(shù)，在該期間，要在確保煤炭具有良好流動性的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格控制風(fēng)量的具體數(shù)值，對風(fēng)量數(shù)值及配比進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定。針對鍋爐中的二次風(fēng)，風(fēng)量要能夠滿足供給量，確保鍋爐中煤炭能夠與氧氣全面接觸，確保煤炭能夠充分燃燒，避免由于燃燒徹底，而造成煤炭資源浪費(fèi)現(xiàn)象。

4.4.2 適當(dāng)調(diào)整排煙溫度

鍋爐運(yùn)行期間的排煙溫度會對鍋爐運(yùn)行效率造成較大影響，兩者成正比關(guān)系。因此，相關(guān)工作人員要對鍋爐排煙溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免排煙溫度過高，造成能源浪費(fèi)情況。針對排煙溫度過情況，要全面清理加熱部位的煙灰，避免對其對排煙溫度造成不良影響。此外，改造鍋爐的整體結(jié)構(gòu)，對鍋爐的應(yīng)用守則進(jìn)行完善，合理降低排煙溫度，使鍋爐的整體運(yùn)行效率能夠得到進(jìn)一步提高。

5 結(jié)語

鍋爐是火力發(fā)電廠中一項(xiàng)重要設(shè)備，在鍋爐運(yùn)行期間，要采取多種措施減少能源消耗量，這一方面能夠確?；鹆Πl(fā)電廠的高效運(yùn)行，另一方面也可以減少成本投入，確保企業(yè)健康發(fā)展。同時，也使我國能源短缺問題得到了緩解，減小了環(huán)境污染，確保了經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展。