電廠熱動系統節能優化策略

周均智

摘 ?要：電廠熱動系統的主要組成就是鍋爐，通過采取有效的鍋爐節能措施，有助于降低能耗，提高熱動系統運行效率。循環流化床在電廠運行中發揮著重要作用，采取有效的節能降耗措施，提高循環流化床的運行質量與效率。有鑒于此，文中選擇電廠循環流化床鍋爐為著手點，分析循環流化床運行特點，結合電廠運行實踐分析循環流化床節能運行措施。

關鍵詞：電廠運行;鍋爐節能;風機調節

中圖分類號：TM621文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）32-0104-02

Abstract： The power plant thermal dynamic system is the main composition of the boiler. The adoption of effective boiler energy saving measureswill help to reduce energy consumptionand improve the thermal dynamic system operation efficiency. Circulating fluidized bed（CFB） plays an important role in the operation of power plant. In view of this， the paper selects the circulating fluidized bed boiler as the starting point， analyzes the operation characteristics of circulating fluidized bed， and analyzes the energy-saving operation measures according tothe operation practice of the power plant.

Keywords： power plant operation; boiler energy saving; fan regulation

電廠熱動系統中鍋爐作為主要構成，做好節能優化設計具有現實意義。循環流化床在實際中有著廣泛應用，通過引入節能優化措施，降低流化床的運行能耗。循環流化床（CFB）節能運行時要選擇合適方式，降低鍋爐運行能耗，滿足可持續發展需求。

1 循環流化床（CFB）分析

循環流化床不僅環保，而且可選燃料范圍廣、可調節負荷范圍大。近些年，CFB燃燒技術得到快速發展和提升，大多數火電廠鍋爐機組在運行時都選用該技術，屬于行業認同的潔凈煤燃燒技術。加上近年來我國環境污染嚴重，CFB燃燒技術的發展和應用，對于解決環境問題意義重大。隨著可持續發展理念的深入，CFB發展迅速，因為其先進的節能技術和環保理念，燃煤技術的高效化、低污染性，更是在火力發電行業得到廣泛應用。

雖然CFB燃燒技術發展迅速，已經成為當前新型煤炭燃燒法，但在其理論研究和實踐操作中技術還不夠完善，在實際應用時需要不斷改進和優化，對CFB鍋爐性能進行完善。只有對鍋爐具體運行狀況進行不斷研究，才能對CFB技術進行進一步提升，確保鍋爐運行質量，使無障礙運行延長至最長，為企業和社會發展、環境保護帶來更多方便和實惠。因為受到我國科研技術的限制，在鍋爐設計、安裝過程中出現很多問題，加上操作人員經驗不足、運行、調試方法不合理，致使鍋爐機組在投入使用后，問題頻發，而且實際耗煤量遠超設計標準，但是結合CFB運行特點，能有效節能降耗、減排防污染。

2 循環流化床節能措施分析

2.1 改造工程概況

一電廠#5、#6爐為75t/h設置為中溫次CFB鍋爐，自2013年投產運行，目前為止其污染物排放量已經不能滿足環保要求。為響應國家節能減排號召，對電廠內鍋爐進行設備改造，實現煙氣脫硫，從而滿足國家規定的污染物排放標準。

節能改造完成后，CFB鍋爐煙塵排放濃度已經符合國家要求的超低排放標準，排放總量明顯降低，滿足建設資源節約型、環境友好型和諧社會發展建設標準，社會環保效益明顯提升。

2.2 轉變爐頂對空排汽方式

傳統模式下，鍋爐在點停或外界負荷波動較大時，會自行啟動爐頂的對空排氣閥，直接將蒸汽排入大氣，浪費熱能的同時造成空氣污染。如果將該蒸汽或汽水回收利用，尤其是在點爐后一段時間內，鍋爐溫度、壓力相對較低時，可以將膨脹器步驟省去，直接對除氧器中打入空氣，如此既能對汽水混合物的熱量進行利用，又能回收除鹽水。

2.3 及時調整冷渣器的類型

一般情況下，CFB鍋爐排出的渣為固體形式，而且其溫度高達900℃，底渣排放需要經過冷渣器方能完成，如此不僅可以改善鍋爐硫化質量，提升燃料燃燒率，提高運行質量和效率。正常運轉的冷渣器能對灰渣熱量進行回收和再利用，將物理熱損控制在一定范圍，對鍋爐運行時間進行有效延長，同時對鍋爐能耗和停爐次數進行控制。市場上常見冷渣器類型為風水聯合式，如果遇到風量較小、不均或風帽阻塞時，灰渣量會快速增多，發生二次燃燒，然后由冷風將部分熱量帶走，導致中小型鍋爐在使用時效果不理想，對此，可以將風水聯合式冷渣器改換為滾筒式，將原本的除鹽水作為鍋爐內部的冷卻水，實現對灰渣熱能的合理回收和利用。

火電廠中通常選用CFB鍋爐機組，配合壓頭較大的風機，通過調節風門開度的方式控制風量大小，但該法在控制風量時存在一些弊端：（1）對節流、渦流產生較大損害;（2）系統整體反應變慢，不能滿足實際需求;（3）整個運行過程容易發生故障，增加后期維修成本;（4）在電機啟動時容易出現過電流，降低設備使用年限。對于這些問題，可以選用低壓電動機聯合風門擋板調節法。如此改造，有效減少風機擋板問題引發的能量損失，提升電機運行效率，達到節能減排的目的。

2.4 降低鍋爐排煙溫度

衡量鍋爐運行效率的主要指標為熱效率，一般都采用降低各種熱損失的方法提升鍋爐熱效率。在鍋爐運行時，最大的熱損失為排煙散熱，其損失主要和煙氣的溫度、熱容積關系密切。所以，一般在降低煙氣熱損失時，主要從煙氣溫度控制著手。

如現有兩臺硫化床鍋爐，其指標為75t，但在具體運行時，因為煤種偏離，導致鍋爐實際運行溫度高于設計溫度，達到170℃。經過測算，鍋爐排煙熱損失高達7.6%，經過計算，發現流化床鍋爐運行時熱效率僅有88%，低于原本設計標準。

2015年底，電廠計劃將電除塵器替換為電袋復合除塵器，但在運行時受到高溫影響，考慮后又加入噴入脫鹽水設計，以此對煙塵溫度進行控制，但這又會導致熱損失，增加脫鹽水用量，而且脫鹽水在噴入時需要依靠水泵配合，導致電能消耗，提高成本。所以，綜合考慮后改用熱管空預器。

2.5 脫硝升級改造

75t流化床鍋爐在運行時采用SNCR+低氮燃燒的方式進行脫銷處理，最大連續功率下，低氮燃燒后NOx濃度？燮230mg/Nm3，SNCR運行后，對NOx濃度進行有效控制，使其低于100mg/Nm3，氨逃逸率不高于8mg/Nm3。正常工作狀態下，且整個脫銷裝置設計標準按照NOx<45mg/Nm3進行。

根據超低排放標準對SNCR系統進行改造，同時聯合SCR增容工藝，幫助鍋爐大幅度提升自身脫硝能力，同時對脫硝劑用量進行控制，當鍋爐組處于低負荷時，雖然反應溫度不是最佳狀態，但依然能夠保證SCR出口的NOx濃度？燮100mg/Nm3。因此，在電廠熱動系統節能優化時，可以選擇選擇該數據對COA低溫協同脫硝裝置處理系統功率進行計算。

3 熱動系統節能的其他措施

3.1 制定合適設備安裝方案

對于熱動設備安裝工程的施工而言，對于不同的機電工程項目和標準應該采用不同的施工方案。熱動設備安裝方案的制定對于整個工程施工都會起到重要的指導作用。因此需要建立在實際條件之上，并且對相關設備進行調試和安裝，科學做好相關的防護工作，從而讓施工方案發揮應有的作用。

由于熱動設備在工作過程中不可避免會受到電磁干擾的影響，導致測量參數存在誤差，影響設備的自動控制能力，甚至影響產品質量與產量。因此可以使用屏蔽處理技術降低電磁干擾的影響。具體可以通過將屏蔽管與儀表相連，減少干擾。由于設備的不斷發展創新，使用高質量的屏蔽管還會改善自動化儀表的工作性能，對于提升控制水平，改善生產具有重要意義。電磁干擾的影響在很大程度上與設備之間的距離有很大關系，因此通過控制有效的安全距離，可以降低輻射頻率，減弱電磁干擾的影響，從而更加合理的控制電磁干擾對設備的影響。具體在處理過程中，可以將熱動設備裝置安裝在距離導線較遠的位置，并結合屏蔽管的作用，有效處理電磁干擾的問題。

3.2 安全接地處理

熱動設備安裝程序復雜，需要安裝技術人員具備相應的技術素養。熱動設備安裝過程中技術人員起到主導作用，需要得到各方面的重視。在測試熱動設備的性能時，需要保證技術人員的專業水平，在了解相關安裝標準和注意事項的前提下進行安裝。具體而言，在安裝過程中為了避免發生不必要的錯誤，需要讓安裝的技術人員提前熟悉安裝的設備和安裝環境，并在正式安裝之前通過對比分析，形成完善的安裝方案，通過這種方式對材料和圖形進行針對性的設計，保證安裝的準確值。在安裝過程中，需要充分兼顧到不同熱動設備的特殊性要求，通過優化安裝過程，降低安裝風險。

在熱動設備的安裝過程中，及時進行接地處理，可以保證設備的安全運行，減少干擾電流的匯入，從而提升儀表的性能，保證參數的精確程度。在熱動設備的安裝工作中，需要嚴格執行相應的標準，對接地和接零進行處理。并且嚴格控制周邊電磁輻射對設備的影響，對電路和電源進行科學設置，避免形成不必要的感應電流，從而降低對熱動設備的輻射干擾，提升設備測量的精準程度。

4 結束語

由上可知，火力發電廠想要改進工藝，在市場上擁有立足之地，需要通過節能減耗系統幫助其對發電成本進行控制，同時根據鍋爐組特點選擇合適節能減排措施，制定合理節預案，對傳統鍋爐運行方式的缺點進行改善。以鍋爐為例，節能減耗屬于有一項長期而艱巨的任務，需要經過反復計算和實踐，才能保證鍋爐組安全、穩定、長效運行，控制發電成本的同時提升電廠效益。

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