電廠鍋爐節(jié)能改造措施研究

何帆

中國能源建設集團浙江火電建設有限公司 浙江 杭州 310002

煤炭屬于不可再生能源，消耗量逐漸增加，在電廠發(fā)展期間，通過對鍋爐進行節(jié)能改造，能夠顯著減少煤炭能源的損耗與浪費，確保鍋爐能夠安全運行。為了確保電廠鍋爐節(jié)能改造效果得到進一步提升，實現(xiàn)煤炭資源利用最大化，相關人員還要將鍋爐運行期間的各個環(huán)節(jié)進行全面節(jié)能改造，并積極運用自動化控制技術，避免電廠鍋爐在實際運行期間出現(xiàn)較大故障，因此，本文主要探討電廠鍋爐的節(jié)能改造措施。

1 研究背景

最近幾年以來，我國的工業(yè)化發(fā)展水平逐漸提高，針對電力能源也提出了更高的需求，通過對電廠鍋爐進行節(jié)能改造，能夠顯著提升能源利用率，促進社會經(jīng)濟的健康發(fā)展。針對電廠鍋爐節(jié)能降耗現(xiàn)狀可以得知，當前階段仍存在較多問題，重點體現(xiàn)在以下兩個方面：一方面是隨著消費群體的不斷擴大，電力能源的消耗量不斷增加，使得供需矛盾越來越突出。另一個方面是電力能源的利用率比較低，引發(fā)比較嚴重的浪費現(xiàn)象。

為了確保上述問題得到有效的解決，在電廠鍋爐運行期間，合理應用節(jié)能降耗技術特別重要，能夠確保電力供應更好的滿足市場發(fā)展需求。針對相關工作人員而言，需要認證認識到電力能源供應對社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生的重要影響，并妥善解決電力能源供需矛盾問題。近些年以來，我國政府部門越來越重視綠色經(jīng)濟發(fā)展，通過對高污染、高排放企業(yè)進行科學的整頓，能夠確保現(xiàn)有的煤炭能源得到高效利用。

此外，從節(jié)能角度來分析，電力能源的良好利用，能夠更好的滿足社會經(jīng)濟綠色發(fā)展需求，電廠需要結合鍋爐的實際運行情況，采取科學的節(jié)能改造措施，在減少環(huán)境污染的同時，有效延長電廠鍋爐的運行壽命。

2 電廠鍋爐節(jié)能改造影響因素分析

2.1 鍋爐型號和運行參數(shù)

如果電廠鍋爐型號和運行參數(shù)不滿足規(guī)定要求，會影響電廠發(fā)電效果，從而浪費較多的煤炭資源。現(xiàn)階段，電廠鍋爐節(jié)能改造工作已經(jīng)引起相關人員的重視，通過對電廠鍋爐進行科學的節(jié)能改造，能夠確保煤炭資源得到高效利用。同時，若電廠鍋爐的型號與運行參數(shù)不符合實際發(fā)電需求，會消耗過多燃料，降低鍋爐的整體運行效率。

2.2 電廠的自動化控制水平

電廠的自動化控制水平，會給鍋爐的運行精度和準確性產(chǎn)生比較大的影響，若電廠的自動化控制水平比較低，會降低燃料的利用效率，給周圍生態(tài)環(huán)境帶來嚴重污染。電廠鍋爐節(jié)能改造的核心目標是提升其中自動化控制水平，避免鍋爐在后期運行期間出現(xiàn)較多的安全問題。比如，通過科學安裝超壓報警裝置，以及污染排放報警裝置，并采用水位聯(lián)鎖控制模式，能夠提高電廠鍋爐的安全性能，為后期的維護和保養(yǎng)提供重要數(shù)據(jù)支撐。

另外，鍋爐的自動化控制水平和生產(chǎn)運行配合程度，也會影響鍋爐的總體運行效率，通過將鍋爐的燃燒工況和自動化控制有效配合，能夠確保自動化控制系統(tǒng)的重要功能得到良好發(fā)揮，確保電廠鍋爐的安全生產(chǎn)水平得到進一步提高，降低電廠鍋爐在后期運行期間出現(xiàn)大規(guī)模故障的概率。

2.3 設備自身的保溫性能

電廠鍋爐在實際運行過程當中，燃料利用效率和散熱損失，對鍋爐自身的保溫性能影響較大，若電廠鍋爐的保溫性能比較差，會明顯提高鍋爐的運行能耗。通常來講，電廠鍋爐保溫性能和保溫材料選擇存在密切聯(lián)系，為了確保技術經(jīng)濟性得到全面提升，針對不同位置，需要采用不同類型的保溫材料，相關人員還要綜合考慮鍋爐內部介質的溫度，以及各項部件的外形尺寸等一系列因素，防止出現(xiàn)大量的散熱損失[1]。

2.4 鍋爐的用水質量

在電廠鍋爐節(jié)能改造過程當中，如果鍋爐的用水質量比較差，鍋爐在后續(xù)運行期間環(huán)節(jié)，需補充大量原水，影響其自身的運行效率。原水是進入到鍋爐內部水，主要分成自來水、河流水與水庫水，給水則是鍋爐運行過程當中沒有受污染的低溫水和凝結水，經(jīng)過妥善處理之后，能夠實現(xiàn)再次循環(huán)利用，確保水資源利用效率得到明顯提升。一般來講，用水質量需要和鍋爐結構與運行參數(shù)相匹配，能夠防止電廠鍋爐在實際運行期間出現(xiàn)大面積的結垢現(xiàn)象，降低電廠鍋爐在運行期間出現(xiàn)較多的安全事故。

3 鍋爐節(jié)能改造要點分析

3.1 提升煤炭質量

由于市場化摻配影響，使得煤炭無法進行充分燃燒，因此，電廠和煤炭供應商簽訂供應合同的過程當中，需要提前進行約定，以電廠鍋爐設計煤質作為重要的采購標準，如果供應商所提供的煤炭質量不符合標準要求，需要承擔相應的違約金。同時，電廠如果使用直接入爐給煤裝置，煤質的波動比較大，鍋爐運行效率較低，影響最終的節(jié)能改造效果，通過對現(xiàn)有的給煤裝置進行全面改造，并在輸煤系統(tǒng)內部安裝配煤系統(tǒng)，結合設計煤種與鍋爐的具體出力情況，妥善調整煤炭的熱值與成分。同時，通過科學設置篩分與破碎系統(tǒng)，結合煤炭大小，實現(xiàn)自動化分離與破碎，能夠確保煤炭在燃燒期間能夠均勻的燃燒，不斷提升煤炭的燃燒率，降低電廠用電[2]。

此外，合理設置電廠鍋爐熱值在線檢測裝置，并對鍋爐的出力與煤質匹配情況實施超前控制，可以確保鍋爐入煤量實現(xiàn)自動化控制，不斷提升電廠鍋爐的整體運行效率，減少煤炭的使用量，確保電廠的整體效益得到全方面提升。同時，相關人員還要根據(jù)電廠鍋爐的具體運行參數(shù)和運行特征，重點檢驗燃煤特性與煤粉細度是否符合規(guī)定要求，保證煤炭能夠充分的燃燒。從另一個角度來分析，通過積極運用現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝，能夠提升電廠鍋爐配風的合理性，延長鍋爐的運行壽命。

3.2 加強熱力系統(tǒng)保溫

一般來講，電廠鍋爐熱力系統(tǒng)保溫主要集中在鍋爐管網(wǎng)內部，熱力介質通過四周空氣，會散失一部分熱量，所以，提升電廠鍋爐熱力系統(tǒng)保溫效果特別重要。在選擇保溫材料的過程當中，需要加強檢查力度，確保保溫材料的各項性能滿足規(guī)定標準要求，因為熱力介質不同，其保溫性能也存在一定的差異，例如，通過選取保溫性能比較好的材料，可以取得較好的保溫效果。

除此之外，通過合理選擇電廠鍋爐保溫工藝，重點檢查電廠鍋爐保溫錯縫和壓縫質量是否符合規(guī)定標準要求，能夠明顯提高電廠鍋爐保溫效果。與此同時，在電廠鍋爐運行期間，通過嚴格控制保溫防護層質量，能夠減小外界影響，對空氣換熱損失起到一定的阻擋作用，減小機械因素所帶來的不利影響[3]。

3.3 科學應用熱管換熱器

熱管換熱器屬于一種比較常見的傳熱元件，主要由多個熱管組成的表面換熱器，熱管換熱器能夠和其他熱流體之間保持接觸，同時受熱部位位于鍋爐尾部的煙道位置，能夠快速回收電廠鍋爐內部的煙氣余熱，使得電廠鍋爐的熱能利用效率得到明顯提升。通過積極運用熱管換熱器，可以取得較好的節(jié)能改造效果。

和傳統(tǒng)的回轉式空預器相比較來講，熱管換熱器的合理設置，能夠明顯減少鍋爐煙氣余熱的排放，確保煙氣余熱回收效果得到良好提升，進一步提升除塵器的除塵效果，減少煙塵排放量。為了確保熱管換熱器能夠良好的運用，相關人員需要結合電廠鍋爐的實際運行情況，合理確定熱管換熱器的安裝位置，在提升電廠鍋爐總體運行效率的同時，顯著減少污染物的排放。

3.4 加強熱量控制力度

在控制電廠鍋爐熱量的過程當中，相關人員可從以下幾個方面入手：

第一，在電廠鍋爐熱量控制環(huán)節(jié)，嚴格控制鍋爐風量，通常而言，鍋爐風量會經(jīng)過布風板傳送到鍋爐燃燒室內部，其熱量會占據(jù)總體熱量的40%到70%左右，通過加強鍋爐熱量控制力度，可以確保電廠鍋爐運行效率得到有效提升。同時，將電廠鍋爐密相取內部氣化所產(chǎn)生的熱量進行冷卻處理，能夠確保電廠鍋爐保持恒溫。

第二，在控制電廠鍋爐熱量時，要保證鍋爐能夠順利完成流化。如果電廠鍋爐的運行溫度比較高，可采取進激冷風方式，有效降低鍋爐運行溫度，若電廠鍋爐運行溫度急劇升高，則需要立即停爐。在電廠鍋爐低熱量控制環(huán)節(jié)，若進爐風量比較小，相關人員需要加大熱量控制力度，在低負荷范圍之內，有效降低熱量。若電廠鍋爐長時間處于低負荷運行狀態(tài)，通過適當增加熱量，能夠確保鍋爐內部溫度得到良好控制。在電廠鍋爐熱量控制期間，相關人員要結合鍋爐內部的實際溫度，以及鍋爐的具體運行負荷情況，采取科學的調整方式[4]。

3.5 合理控制鍋爐節(jié)能負荷

若電廠鍋爐長期處于低負荷運行狀態(tài)，鍋爐內的上部顆粒濃度比較低，輻射出的傳熱量會明顯增加，若電廠鍋爐處于最低的運行負荷狀態(tài)，輻射傳輸熱量也會明顯增加，故相關人員需要根據(jù)電廠鍋爐內部的運行負荷情況，及時進行溫度控制。在對電廠鍋爐低負荷溫度進行控制時，相關人員可從以下幾方面入手：

第一，如果鍋爐需進行減負荷處理，可適當降低爐層的厚度和高度，并適當減少爐料的存儲量，在此期間，通過有效降低給煤量，降低進爐風量，在降低進爐風量的過程當中，要確保爐風量高于臨界流化風量。在減少電廠鍋爐爐料的過程當中，還要科學控制爐溫，確保爐溫處于比較高的溫度狀態(tài)。

第二，若電廠鍋爐需進行升負荷，和減負荷操作比較相似，但是，在實際操作的過程當中，相關人員需要適當降低爐層厚度，并合理控制爐料的存儲量，以及冷風量。在具體控制過程中，控制幅度不能過大，若控制幅度過大，會使得鍋爐內部壓力過大，容易引發(fā)嚴重問題[5]。

3.6 加強鍋爐爐溫控制

電廠鍋爐節(jié)能爐溫控制具有動態(tài)特點，在啟動環(huán)節(jié)，電廠鍋爐處于常溫狀態(tài)，燃煤會快速變成氣化狀態(tài)，在此狀態(tài)下，電廠鍋爐運行溫度控制難度較大，為了取得較好的控制效果，采取人工控制方法，能夠確保電廠鍋爐爐溫得到良好控制。最近幾年以來，由于電廠鍋爐的使用范圍不斷擴大，在控制鍋爐爐溫的過程當中，相關人員需要注意以下幾個問題：

第一，嚴格控制原料煤和水添加量。在電廠鍋爐啟動環(huán)節(jié)，通過添加適量的原煤與水，能夠減少煤炭的損耗與浪費。

第二，電廠鍋爐在正常運行環(huán)節(jié)，需要合理控制爐溫，一般來講，電廠鍋爐的煤炭溫度不宜超過100℃。

另外，在啟動操作環(huán)節(jié)，由于電廠鍋爐的爐溫比較低，此時需要工作人員盡量降低一次熱量，進而實現(xiàn)快速升溫。與此同時，在電廠鍋爐啟動階段，需要保證燃料能夠充分的燃燒，從而有效減少燃料使用量，保證電廠鍋爐啟動操作能夠順利完成。在對循環(huán)流化床鍋爐實施壓火操作時，需立即關閉送風裝置，保證送風裝置能夠處于暫停運行狀態(tài)，然后將引風機與返料風機關閉，從根本上減少結渣現(xiàn)象的出現(xiàn)[6]。

3.7 做好水質管理工作

為了避免電廠鍋爐內部出現(xiàn)結垢與腐蝕現(xiàn)象，做好水質管理工作特別重要。在給水層面，需要保證給水內部的懸浮物質直徑不超過10.4mm，盡量減少給水內部的懸浮雜質，比如油脂和砂石等。給水內部的膠體直徑不超過10.4mm，也能夠減少給水內部的膠體雜質，主要包含礦物質膠體與有機膠體，此部分膠體可能會讓電廠鍋爐內部產(chǎn)生較多的水垢與泡沫。

另外，電廠鍋爐給水內部的溶解物質直徑不宜超出10mm，常見的溶解物質主要包含氣體和礦物質鹽類，此部分物質會對鍋爐產(chǎn)生一定的腐蝕作用，進而浪費較多的煤炭燃料，若情況嚴重，還會產(chǎn)生汽水共沸現(xiàn)象，使得管道出現(xiàn)嚴重的裂紋，引發(fā)較大的安全事故。在電廠鍋爐污水排放方面，相關人員需要將連續(xù)的排污管口設置在正常水位90mm位置，確保其蒸發(fā)量保持在1%，通常而言，排污時間不宜超過25s，重復2到3次，具體可結合電廠鍋爐內部電導率來確定，由此形成污水水流震蕩效果，確保電廠鍋爐排污效果得到顯著提升。

3.8 對鍋爐運行設計進行全面優(yōu)化

通過合理運用各項先進的現(xiàn)代化設備，對鍋爐運行設計進行全面優(yōu)化，可以明顯降低鍋爐的運行能耗。結合鍋爐設備運行現(xiàn)狀可以得知，通過對各類硬件設備進行改進，能夠明顯降低鍋爐的運行能耗。對于技術人員來講，不但需要加強鍋爐技術優(yōu)化改造，而且要鍋爐的日常運行進行全方面管理，通過認真遵守節(jié)能性設計原則，可以取得較好的節(jié)能降耗效果。

此外，為了進一步提升電廠鍋爐的節(jié)能降耗效果，技術人員需要從鍋爐自身運行效率入手，通過采取多項措施，有效控制鍋爐內部可燃物含量，盡量提升鍋爐內部燃煤的利用效率，并根據(jù)鍋爐的實際運行情況，針對燃煤的特性，以及煤粉細度與均勻性等一系列指標進行有效控制。與此同時，針對現(xiàn)有的各項生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化，可以保證鍋爐內部的溫度與風粉混合度保持在標準范圍之內，提升煤粉的燃燒效率。通過對鍋爐內部的燃煤特性進行有效性的分析，并根據(jù)鍋爐的實際運行參數(shù)和運行特性，針對各項指標進行全面控制，可以提高鍋爐的整體運行效率，實現(xiàn)煤粉的有效燃燒，避免其從鍋爐煙道內部排出。

從另一個角度來分析，通過合理運用現(xiàn)代化生產(chǎn)技術，能夠保證鍋爐配風更加科學，使得鍋爐可以充分的燃燒，不斷提升鍋爐的整體運行效率。通過對鍋爐內部的換熱層進行技術改造，可以確保鍋爐的換熱效率得到良好提升，嚴格控制排煙溫度，不斷降低鍋爐的整體運行成本。

4 結語

綜上所述，本文通過對電廠鍋爐節(jié)能改造措施進行合理性的分析，不僅能夠節(jié)省大量的煤炭資源，而且可以顯著減少生態(tài)環(huán)境污染。在對電廠鍋爐進行改造時，相關人員還要全面了解各項節(jié)能工藝，并加強全面控制，保證電廠鍋爐節(jié)能改造質量得到全面提高。