低碳經濟下火力發電企業節能減排問題研究

［摘 要］隨著經濟的高速發展，企業粗放式的發展模式導致資源緊缺、環境惡化等問題日益凸顯，自然環境的承載力逐漸成為經濟可持續發展的瓶頸，節能減排作為企業節能降耗的主要渠道受到社會各界的廣泛關注。火力發電企業作為能源消耗和污染物排放的“大戶”，在尋求自身發展的同時，應更加注重節能減排、環保和綠色生產。文章從火力發電企業節能減排發展現狀出發，全面分析低碳經濟下火力發電企業節能減排的現狀和存在的問題，并深入探討問題產生的原因，進而提出在低碳經濟背景下解決火電企業節能減排問題的改進措施。

［關鍵詞］火力發電企業；低碳經濟；節能減排

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2023.06.044

［中圖分類號］F273；X322 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1673-0194（2023）06-0134-03

0" " "引 言

隨著經濟的高速發展，環境污染、資源短缺越發嚴重。在全球變暖、極度缺乏不可再生能源以及環境污染持續加劇的背景下，迫切需要發展以低能耗、低排放為前提和標志的低碳經濟［1］。要想實現經濟的可持續發展，節能減排成為必然選擇。近幾年，火力發電企業在國家政策的帶領下，積極轉變經濟發展方式，不斷探索節能減排新技術，逐步提高發電效率和能源利用率，節能減排工作取得一定成果。但就當前的發展狀況來看，多數小型火力發電企業對節能減排認識不足，企業內節能減排的實際效率低。能源消耗和環境污染問題仍然是火力發電企業必須解決的問題。火力發電企業開展節能減排工作，能夠促進經濟社會的可持續發展，實現資源有效利用，同時減少污染物排放。

1" " "低碳經濟和節能減排概述

1.1" "低碳經濟

低碳經濟是在全球變暖、溫室效應日趨嚴重的背景下提出的，是一種降低高碳能源消耗、減少溫室氣體排放的經濟發展方式。低碳經濟以低能耗、低污染、低排放為主要特征，它是人類社會繼農業文明和工業文明之后的又一重大進步［2］。

低碳經濟具有低能耗、低污染、低排放的特征，通過低碳產品的開發和利用，以及新技術的開發和推廣應用，盡可能減少溫室氣體的排放，降低大氣中的CO2濃度，延緩全球變暖趨勢。為實現低污染，人們可以通過建立清潔能源體系，開發清潔能源，減少高污染能源的使用。低碳經濟下，人們通過技術創新、機制創新和新能源的開發利用，提高可再生能源和清潔能源在生產生活中的比重，優化能源結構，進而提高能源利用效率，降低能源消耗［3］。

1.2" "節能減排

節能減排包含兩方面的內容，一是節能，二是減排。所謂節能，就是通過節約能源，消耗更少的能源，生產與以前相同數量和質量的產品。減排指的是節約能源和減少環境有害物的排放，其具體定義是指通過技術變革來減少資源投入和單位產出排放量。現如今，只有積極開展節能減排工作，企業才能深入貫徹落實科學發展觀，推進經濟發展方式優化升級，這樣有利于提高企業綜合實力，還有利于促進企業長遠發展。

開展節能減排工作，要求企業合理利用有限資源，提高能源利用效率，努力降低能耗；堅持科學發展觀的指導，加強節能減排技術創新，減少“三廢”排放總量；提高資源綜合利用率，構建節能減排市場機制，優化產業生產方式，加強環保政策宣傳和環保意識的滲透，使員工對節能減排有更加深入的認識［4］。

2" " "低碳經濟下火力發電企業節能減排現狀及問題

2.1" "火力發電企業節能減排現狀

近幾年，我國大力開展清潔能源發電，風電、水電等清潔能源發電比重不斷增加，但火力發電仍然是主流的發電方式。2020年，全口徑火電裝機容量達124 517萬kW，同比增長4.7%，占全部裝機容量的56.58%，60萬kW及以上火電機組比重超過50%，清潔能源發電裝機容量達到11.2億kW左右，占總裝機容量比重上升至47.3%［5］。

當前，能源消耗和環境污染形勢嚴峻，火力發電企業作為能源消耗和污染物排放嚴重的制造企業之一，要注重節能減排，保護環境，綠色生產。隨著國家節能減排力度不斷加大，火力發電企業不斷進行設備升級和技術變革，節能減排工作取得一定成效。2016—2020年，火力發電企業6 000 kW以上機組供電煤耗逐漸下降，5年時間供電煤耗率約下降10 g/（kW·h），平均每年大約能節約1.5億t標準煤。我國2016—2020年火力發電企業6 000 kW以上機組供電煤耗統計數據如圖1所示。

從圖1中看出，隨著節能減排工作的開展，火力發電企業的供電煤耗率逐年下降，其中2020年供電煤耗率為305.5 g/（kW·h），降低了燃煤等化石燃料的能源消耗，利于節能降耗與保護環境。

近年來，在國家政策和相關部門的指導下，火力發電企業節能減排工作成效顯著。但我國火力發電企業的節能減排形勢仍不樂觀。目前，火力發電企業機組供電煤耗率已下降到305.5 g/（kW·h），但國外先進的百萬千瓦二次再熱機組的供電煤耗率已低于270 g/（kW·h），

火力發電企業能源消耗水平較國際水平，仍存在一定差距。當前，火力發電企業的廢棄物循環利用率低，屬粉煤灰最為典型。粉煤灰是煤炭燃燒后產生的副產品，通常情況下，每消耗2 t煤炭就會產生1 t粉煤灰，但現階段企業對粉煤灰的利用還主要集中在水泥、混凝土添加等淺層次加工方面（見表1），粉煤灰綜合利用率比較低。

從表1中可以看出，火力發電企業排放的固體廢棄物粉煤灰的主要用途是水泥摻和劑和建材深加工，占比超過50%，而在提取金屬元素、制作保溫材料和涂料等高附加值利用方面還存在不足，粉煤灰的綜合利用程度不高，致使火力發電企業的能源循環利用率低，影響了節能減排的效果。

2.2" "火力發電企業節能減排中存在的問題

2.2.1" "燃煤消耗嚴重

我國能源結構特點主要是煤炭資源豐富，天然氣和石油資源匱乏，受能源結構影響，煤炭是我國能源消費的主體，消費占比70%左右。對于火力發電企業來說，煤炭是火力發電中的重要能源，火力發電企業利用燃煤產生的熱能，將水轉化為蒸汽，帶動蒸汽輪機進行發電或以蒸汽為工質進行換熱供熱。火力發電企業中以1 000 MW超臨界機組為例，每年大約消耗燃煤137.5 t，煤耗量大，加之缺乏專業的燃煤管理制度、燃煤質量不高等問題，影響了燃煤的燃燒效率，增加了能源消耗，導致燃煤消耗嚴重。

2.2.2" "能源轉換水平低

目前，火力發電企業的能源轉換水平較低，與發達國家相比仍然存在差距。近幾年，經過火力發電企業及環保部門的多方努力，節能減排成效顯著，但火力發電企業仍然存在機組供電煤耗、廠用電率較高等問題，削弱了企業的能源轉換水平。此外，鍋爐燃燒效率、機組容量等在一定程度上也會降低能源轉換效率。火力發電企主要利用600 MW超臨界機組進行發電，在機組運行過程中會造成較高的供電煤耗和廠用電率，致使企業能源轉換水平低。

3" " "火力發電企業節能減排問題產生的原因

3.1" "燃煤品質把關不嚴

火力發電的燃料通常是煤，煤的表面積決定燃煤燃燒效率。大多數火力發電企業使用原煤發電，不進行過濾處理，煤炭顆粒大且相對表面積小，致使原煤的燃燒效率低。企業為降低燃燒成本，經常購買不同等級的煤，煤質波動幅度大，鍋爐無法適應這種變化，造成鍋爐輸出功率低，煤炭完全燃燒率低，增加了能耗。除此之外，絕大多數的火力發電企業沒有實行嚴格的燃煤管控制度，在燃煤采購、運輸、存放、篩選等階段沒有進行嚴格的品質把控，致使燃煤消耗嚴重。

3.2" "節能設施技術落后

其一，鍋爐燃燒效率低。鍋爐是火力發電企業的核心基礎設備，絕大多數的火力發電企業為獲得短期效益往往會購買價格低廉的鍋爐，鍋爐性能水平低，致使鍋爐在工作運行過程中出現排煙熱損失高、固體不完全燃燒比重高等問題，降低了鍋爐的燃燒效率，使得鍋爐能源轉換水平下降，進而影響企業整體發電效率。其二，機組容量比重不合理。現階段，火力發電企業的大容量機組比重低，多數使用原有的小容量機組，設備比較陳舊，小容量機組比重大，且小容量機組的煤炭燃燒效率低，供電煤耗較大，副產品循環利用率低，致使企業能源轉換水平不高，影響火力發電企業的可持續健康發展。

4" " "火力發電企業節能減排改進措施

4.1" "加強燃煤摻燒管理

火力發電企業煤源復雜，不同批次煤的性質不同，主要有高硫煤和劣質煤，往往不能滿足鍋爐設計要求。為保證鍋爐系統所用煤的穩定性，火力發電企業要在煤進入鍋爐前進行摻煤，在保證鍋爐燃燒安全穩定運行的條件下，根據不同種類煤的特點，按不同比例科學合理混合，使混合煤指標達到最佳值，達到爐型與煤的最佳耦合，最大化消化高硫煤［6］。火力發電企業通過加強燃煤摻燒管理，既能保證鍋爐燃燒穩定，降低燃煤消耗，又能使排放污染指標達到國家標準，利于火力發電企業節能減排工作的開展。

4.2" "實施鍋爐燃燒控制，增加大容量機組比重

一是加強鍋爐燃燒控制。火力發電企業要想加強鍋爐燃燒控制，可以從控制爐膛氧量、降低爐膛負壓等方面著手。在鍋爐運行過程中，必須用風力發電輸送煤粉，在此過程中，一次風為煤粉的預熱提供了部分氧氣。調節二次空氣可有效加強煙氣的干擾，從而實現爐熱的平衡。此外，為了提高鍋爐的燃燒率，可以降低爐膛負壓，達到提高二次空氣比例的目的，還需要控制給粉機的速度，有效增加煤粉的燃燒時間，提高火力的燃燒率。

二是增加大容量機組比重。火力發電企業為解決能源轉換水平低的問題，應該加大資金、技術投入力度，淘汰小容量機組，增加大容量機組的裝機比重。火力發電企業通過增加大容量機組比重，能提高機組換熱效率，提高企業的能源轉換水平，利于企業增加經濟效益，同時也有利于提高社會效益。

5" " "結束語

低碳經濟背景下，火力發電企業在大力推進自身發展的同時，還要響應國家政策號召開展節能減排，發展循環經濟，實現經濟與社會的協調發展。本文基于低碳經濟和節能減排內涵對火力發電企業節能減排問題進行研究，探討了火力發電企業節能減排存在的問題及原因，并提出了相應的改進措施，以期為低碳經濟下火力發電企業的發展提供參考和借鑒。

主要參考文獻

［1］楊艷杰.電力行業的節能減排與低碳經濟［J］.企業導報，2016（14）：25.

［2］田小龍.低碳交通戰略下的城市布局規劃研究［D］.西安：西安建筑科技大學，2014.

［3］石峰.英國低碳經濟政策的研究［D］.長春：吉林大學，2016.

［4］李世榮.基于低碳經濟背景下的節能減排發展分析［J］.知識經濟，2018（8）：5，7.

［5］中電聯電力統計與數據中心.2020—2021年度全國電力供需形勢分析預測［J］.中國電力企業管理，2021（4）：91-94.

［6］陳永生.熱電廠節能減排優化途徑分析［J］.資源節約與環保，2020（8）：6.