火力發電廠鍋爐節能降耗的對策與措施

湖北能源集團襄陽宜城發電有限公司 韓 鋒

在經濟高速發展的時代下，環境污染及能源枯竭問題日益嚴峻，因此保護環境、節能降耗儼然已經成為各行各業重要的發展方向，成為世界各國共同關注的焦點。火力發電廠是我國的高能耗單位，而鍋爐作為電力能源的主要生產者，在保證生產正常運行的同時還肩負著節能減排的重要任務[1]。因此，在火力發電廠發電過程中，要科學分析目前鍋爐能耗高問題的關鍵原因，合理提出鍋爐節能降耗的主要措施，對于建設資源節約型社會具有非常重要的意義。

在社會高用電量的需求下，火力發電廠建設規模不斷擴大，鍋爐作為火力發電廠的重要基礎設施之一，在保障發電廠穩定運行方面占有重要位置。現階段，在環境污染加劇、能源危機日益突出的大環境下，我國大力建設資源節約型社會，因此對于現代火力發電廠，在保證發電質量的同時還要注重節能降耗的問題。

基于此，本文以發電廠鍋爐為切入點，落實節能降耗問題，首先分析了火力發電廠發展生產運行現狀，并通過結合實際運行情況，指出目前引起鍋爐能耗高的主要原因，科學提出節能降耗的策略，旨在為火力發電廠鍋爐節能降耗工作提供借鑒。

1 火力發電廠的發展現狀

隨著社會各界用電需求的不斷加大，我國電能供給壓力也與日俱增。一直以來，火力發電廠是在電能產出方面占據重要位置，火力發電廠是通過燃燒煤炭資源來進行發電，因此，在發電的過程當中會消耗大量的能源，并且近幾年發電廠建設規模也不斷擴大，對能源的消耗以及環境的污染問題也日益嚴峻。目前，對于火力發電廠的一些關鍵設備在燃料能源使用等方面都存在著需要改進的情況，而煤炭本身是一種不可再生資源，并且儲量有限，因此加強火力發電廠節能降耗工作勢在必行[2]。

當下，在煤炭資源能源緊缺的壓力下，有一些部分火力發電廠由于采購的煤炭質量不佳，導致鍋爐發電效率下降，同時煤炭資源損耗量也大幅度提升。另外，由于部分火力發電廠運行人員對不同性質的煤炭資源，在燃燒數據和特性方面未完全了解和掌控，這就導致鍋爐受到燃料性質影響引發不完全燃燒、排煙熱損耗等諸多問題，造成嚴重的能源浪費，增加火力發電廠的生產運營成本，導致企業經濟效益嚴重受損。

2 火力發電廠鍋爐節能降耗的重要意義

當下，能源資源緊張是世界各國面臨的重要問題，因此，在保證經濟高速發展的同時，還要注重實現資源的可持續利用并降低環境污染。這些年來，社會各界都逐漸意識到了節能減排的重要性，國家也出臺了各項政策來加快實現高耗能企業的節能降耗工作。

其中，火力發電廠是高耗能企業的重要代表，身上肩負著為社會生產電能的重要任務，但一直以來，火力發電廠能耗高、環境污染嚴重等問題未得到良好的解決，一度成為社會的焦點，特別是煤、石油、天然氣等是自身是不可再生能源，面臨著枯竭的危機，因此，需要加強對火力發電廠設備進行技術改造。

鍋爐是電廠發電過程中的重要能量轉換設備，所以要特別注重加強對鍋爐設備的合理運用，積極開展鍋爐節能降耗方面措施的研究，有利于保護周邊的自然環境，促進火力發電廠整體效益的提升，保證火力發電廠的健康可持續發展。

3 火力發電廠中鍋爐高耗能問題原因

3.1 燃料方面

火力發電的過程主要是通過以鍋爐燃燒產生熱能來實現供應發電，其中用到的關鍵燃料就是煤炭，因此，煤炭在火電廠生產運行中的重要性不言而喻，煤炭的質量優劣直接關系到火力發電廠鍋爐所產生的能耗。因此，應采取如下應對措施。

第一，在煤炭采購環節，要加強對煤炭燃料質量的管控，煤炭會由于產地不同，在品質上也是參差不齊，劣質燃煤的灰分、發熱量等相關因素達不到燃煤質量的要求，存在利用率低、產生熱能少等問題，導致鍋爐所產生的熱量無法達到所需要求。

第二，再加上室燃鍋爐其對煤炭種類變化的適應性較差，當煤炭種類更換或煤炭質量不佳時，鍋爐無法及時有效的根據燃煤來進行準確的調節和變化，以至于燃煤得不到充分的燃燒就隨著灰渣一起被排出，造成了極大的資源浪費。

第三，由于劣質煤炭不容易引燃，因此，一些火力發電廠還會采用添加燃油來助燃的方式，而燃油本身也是一種重要能源，這無形中又增大了燃油能源的消耗[3]。可見，燃料質量的優劣對鍋爐高能耗影響顯著。

3.2 鍋爐方面

在火力發電廠的日常發電中，鍋爐運行是影響火力廠發電效率的重要因素之一，因此，鍋爐的設計選型、制造及安裝尤為重要。如果鍋爐性能質量不佳，將會明顯降低鍋爐的熱效率和燃燒效率，導致鍋爐運行狀態難以達到預期要求，而且還會增加鍋爐燃料的消耗量。

另外，鍋爐如在運行中發生爆管、引起機組停運，將會降低鍋爐系統年利用率，浪費更多的人力、物力去進行設備的維護檢修，嚴重影響發電的安全、經濟、穩定性。更值得注意的是，在鍋爐低負荷運行時，如果容易出現熄火的狀況，將會對鍋爐內部燃料燃燒產生較大的波動，增加鍋爐的故障率，減少鍋爐的使用壽命。

3.3 運行控制水平方面

現階段，與國外的發達國家相比，我國火力發電廠在鍋爐系統的運行控制方面還存在一定不足，這主要體現在監控系統性能不完善、電氣自動化水平較低等方面，盡管近幾年我國發電廠電氣自動化水平得到了顯著提升，但還存在著電氣自動化水平不夠高，缺乏較為精細的儀表、儀器設備等問題，導致監控系統精度差、效率低，難以實現對鍋爐系統的高效管理。

此外，在鍋爐系統運行過程中，管理不到位的現象也一直存在，主要體現在鍋爐在運行中由于運行人員控制水平不足，鍋爐運行狀態出現異常，運行人員沒有及時進行調整和采取相應的措施而導致故障加大，無法對燃燒進行調整優化，造成資源浪費。

4 火力發電廠實現鍋爐節能降耗的發展策略

4.1 優化鍋爐設備，提升鍋爐節能效果

首先，在購置鍋爐設備時，要做好對供應商的考察，優選行業信譽高、服務質量好、技術指標性能穩定、實力雄厚的鍋爐設備廠商，以保證鍋爐的運行效率和運行質量。

其次，做好鍋爐設備的檢修維護工作，有利于發現問題并及時解決，以免故障的進一步惡化，影響鍋爐系統的安全、經濟、穩定運行。

第三，對鍋爐設備進行升級改造。合理改造鍋爐的送風機、引風機，降低風機的耗電量，提高風機的輸送能力；對鍋爐進行低氮燃燒器改造，將效率較低的燃燒器和風粉混合器等進行替換，降低省煤器出口氮氧化物的排放濃度；改進灰斗加熱方式，利用灰斗蒸汽加熱取代電能耗費較大的電加熱方式等，這些都有利于提高鍋爐運行效率，減少能源浪費。

4.2 科學合理選擇燃料，提升燃料燃燒效率

燃料是火力發電廠在發電過程中扮演了重要角色，燃料質量的優劣直接影響了燃燒效率，因此在購置煤炭時，應選擇優質的煤炭資源，要嚴把質量關；燃料進廠后，還要做好燃料的檢驗工作并篩除雜質，保證燃料的充分燃燒，提高鍋爐燃燒效率。另外，還要控制好鍋爐內的過剩空氣系數，保證足夠的空氣量，使燃燒更加充分，減少燃料的浪費。與此同時，在鍋爐設備的運行過程中，也可將燃料進行科學配比、混搭摻燒，實現節約成本，提升燃料的利用率。

4.3 對鍋爐的受熱面進行吹灰，提升鍋爐熱量傳遞效率

對于火力發電廠，鍋爐長期處在運行狀態下，燃燒的燃料會持續對鍋爐受熱面進行傳熱，隨著時間的增長，受熱面會沉積大量的灰渣。一方面，這會嚴重阻礙鍋爐熱量的傳遞，影響受熱面的傳熱效率；另一方面，在排煙的過程中，大量的熱量會一同帶走，導致排煙溫度升高，熱量損失加劇。因此，定期投入吹灰器十分關鍵，對鍋爐受熱面實施科學、合理的吹灰工作，及時清除沉積在鍋爐受熱面的灰渣，提升傳熱效率、減少排煙損失[4]。

4.4 防止鍋爐存在漏風情況，降低鍋爐運行中產生的熱量損失

對于火力發電廠，企業的經濟效益與鍋爐運行狀況關系密切，當鍋爐出現故障時，必然增大了運行過程中燃煤的消耗量。目前，對于大多數火力發電廠，鍋爐漏風是最容易出現的問題，主要以尾部煙道及空氣預熱器漏風情況為主，一旦鍋爐設備漏風嚴重，會直接影響引風機的運行效率，在風機用電量持續增加下，使得空預器煙溫下降，引發一、二次風溫度明顯下降，排煙熱損失增加，降低了鍋爐熱效率。

因此，需要安排專業人員定期加強對鍋爐設備進行維護檢修，有效保證鍋爐的嚴密性，一旦發現鍋爐存在漏風隱患，要組織專業人員進行及時處理，保證鍋爐漏風率維持在標準范圍內。

4.5 減少鍋爐機組的汽水損失

提高汽水利用率是實現鍋爐節能降耗的重要途徑之一。在鍋爐日常維護中，因為未能進行高質量的檢修工作，導致鍋爐汽水出現跑、冒、滴、漏等現象，同時也極大地增加了鍋爐運行所需的能源。因此針對這一問題，一方面，需要控制好鍋爐給水質量，不僅可以減小鍋爐排污率，而且還可以減少鍋爐受熱面內壁結垢；另一方面，需要保持鍋爐負荷、汽壓以及水位等參數穩定，確保鍋爐汽水分離器的分離效果。

此外，蒸汽鍋爐的疏水一般在鍋爐啟停和異常情況下進行，及時合理地開啟和關閉疏水可以減少熱量損失。疏水門、排污門都有可能出現內漏或外漏，在鍋爐運行中還應加強巡檢力度，認真檢查其泄漏情況并及時處理，以免造成不必要的熱量損失。

4.6 加強對鍋爐操作人員綜合素質的提升

通常幾乎所有的設備都需要依靠人員操作，但人員又是極大的不穩定因素，在工作過程中容易受到主觀情緒影響，因此需注重對操作人員的綜合素質的提升：首先，發電廠要做好對鍋爐操作人員的培訓工作，加強理論知識及專業技能的培訓，保證操作時的規范性和嚴謹性，嚴格按照要求執行，并將培訓工作納入到公司年度計劃中去。

其次，還要加強對操作人員責任意識的提升，從思想上轉變，讓工作人員充分認識到鍋爐節能降耗的重要性；最后，還要制定相應的考核制度，做好獎懲機制，激發員工的主動性和積極性，進而達到鍋爐節能降耗的目的。

4.7 利用科學技術手段優化調整燃燒

第一，加強鍋爐燃燒的可視化技術。通過可視化技術不需要直接接觸爐膛內部即可掌握爐膛的運行狀態，鍋爐CT 借助紅外激光即能夠測量爐膛燃燒溫度和濃度場；第二，基于燃燒理論的建模技術。利用相關軟件來對鍋爐燃燒的狀態進行分析，并且模擬參數改變后的狀態驗證參數設計的合理性。利用科學的技術手段來優化調整燃燒，可降低污染物的排放，節省大量人力、物力使鍋爐燃燒效率提高，保證各種技術優化。

5 結語

火力發電廠是我國重要的能源供給單位，也是國家節能減排工作的重要監管對象，在基于我國生態可持續發展理念下，抓好火力發電廠的鍋爐節能降耗工作，加快提升鍋爐運行效率是當務之急。加快實施火力發電廠鍋爐節能降耗各項舉措，不僅有利于提升我國居民的生活環境水平，還有利于提升火力發電廠的經濟效益。

今后，火力發電廠還應繼續從技術、設備、材料等多方面著手，不斷探索實現鍋爐節能降耗工作的方式方法，相信在未來的道路上，鍋爐節能降耗的工作還會取得更進一步的發展，使得火力發電廠的社會效益和經濟效益得到同步提升。