淺談火力發電廠的節能減排管理與實際應用

劉冰

（北京京能電力股份有限公司，北京 100123）

在我國的能源消耗中，電力消耗占用的比例非常大，而我國在電力發電中，火力發電所消耗的煤炭在50%以上，而煤炭發電的缺點非常多，首先對能源的消耗多，其次，它所產出的電能非常少，轉化率不高，更嚴重的是對環境造成的污染不可估量，所引發的能源污染問題已經到了非治理不可的地步，因此，加強火力發電廠的節能減排勢在必行。

1 火力發電廠宏觀規劃對節能減排的意義

火力發電廠要想控制污染，就必須大力實行節能減排的政策，并且要做到宏觀規劃，合理的宏觀規劃有利于火力發電廠的可持續發展，因此，要做好兩方面的準備。首先，要對能源的布局做好準備，并且對能源的結構進行調整。當前火力發電廠在采用煤炭作為能源材料時的特點是受一次能源結構的約束，并且火力發電的裝機容量在我國來說非常大，嚴重影響了其他如水電、風電和核電的發電量，因此，要加快除火力發電外的水電、核電的開發，調整能源結構，布局新能源在經濟發展中的應用是當前各級政府所面臨的最緊迫的問題。其次，對火力發電廠的中高參數和大容量機組大力發展，這是因為單個小容量火力發電機組在發電過程中，所消耗的能源相對大容量機組來說比例會更高，并且在污染源排放方面會明顯高于大容量的發電機組，對關閉小容量機組而大力發展大容量發電機組是火力發電廠節能減排的必然舉措，對當前火力發電所占有的比例來說，具有現實的意義。

2 火力發電廠節能減排的實際應用

2.1 對燃煤的品質嚴格把控

燃煤電廠所用的能量是燃煤，而污染源的產生也是由于燃煤燃燒后產生的二氧化硫，通過科學分析發現，在燃煤未充分燃燒時，二氧化硫在燃煤未充分燃燒時所形成的污染比燃燒更充分，而且燃煤不充分燃燒與燃煤的品質有很大關系，因此，要嚴控燃煤品質是控制火力發電污染的第一步，同時，控制燃煤的質量也會使電力企業在使用燃煤的過程中獲得顯著下降，從而提高電力企業的經濟效益。在我國的發電企業中，采用燃煤發電，它在整個火力發電廠中所占有的成本接近電力企業資金支出的8成左右。如果沒有進行重大改革，依然在燃煤的品質上下大功夫進行轉換或改變，就會導致電力企業燃煤的消耗量大幅增加，而電力的輸出率卻很低，同時，還會帶來另外一個問題，那就是使設備的使用年限會大大縮短，從電力企業的經濟利益方面考慮，不利于企業的可持續發展。電力企業在對燃煤進行采購時，要選擇品質好的燃煤，控制入廠和入爐的燃煤的品質，不但能夠節約燃煤的消耗量，同時，對電量的輸出也會大幅增加，對火力發電廠的成本管控會更加有效，最重要的是實現了節能減排的目標，相對燃煤使用量時，污染更少，產出的電能更多。

2.2 優化鍋爐，減少能量損耗

在火力發電廠中所使用的設備大多是鍋爐設備，而傳統的鍋爐設備在很大程度上對燃煤的燃燒率會很低，造成了大量的燃煤損耗，通過分析，燃煤在燃燒的過程中，會有部分燃煤發生損耗，如果控制在正常損耗內對發電的影響有限，但是，傳統的鍋爐在燃煤燃燒時不充分的現象很嚴重，這些燃煤造成的能源損失包括以下幾個方面：（1）固體或氣體沒有能夠得到充分燃燒。（2）鍋爐自身的散熱造成的能源損耗，鍋爐越老舊，使用的年限越長，對能源的損耗就會越大。（3）鍋爐在排煙和排渣的過程中會帶走部分熱源，這部分被損耗的能源取決于鍋爐的質量。因此，要想降低鍋爐在生產過程中的能源損耗，就必須對電力企業中的鍋爐進行優化，減少能量損失，在實際應用中，對鍋爐的優化要做好以下四個方面的內容措施：（1）控制未充分燃燒時要做到：提高燃煤入爐的溫度；對煤粉與空氣進行充分混合；降低煤粉細度、鍋爐的燃燒程度、鍋爐一二次風的混合時間等。（2）鍋爐的保溫措施。為避免鍋爐在生產過程中造成熱量的損耗，可以在鍋爐爐墻與管道之間增加更加先進的保溫材料，阻熱散發的效果會大大增強，從而保證鍋爐的溫度自散性降低，同時也增加了鍋爐自身周圍的溫度，保證了鍋爐導熱性大幅下降。（3）對鍋爐的排渣要進行控制，以及在排渣的過程中對煤渣的溫度進行嚴格控制，從而避免煤渣在排放時帶出更多的熱量造成能量的損失，影響對電能的利用。（4）對鍋爐的表面要保持干凈，有利于鍋爐以及其他設備能夠正常運行，避免不必要的能量損耗。同時，也可以通過對鍋爐的火焰中心位進行調節，避免由于火焰的中心位置發生偏移造成局部高溫的現象，加熱不均勻極易發生熱量的損耗，達不到能量的最大化利用。還可以通過降低鍋爐的漏風容量來降低其所攜帶的能量損耗，達到節能減排的目的。

2.3 提高汽輪機的工作效率

在火力發電廠中，還存在使用汽輪機的現象，利用汽輪機轉化動能的原理是將蒸汽的熱能進行轉化，這種方法也有利于電力發電廠的經濟效益得以提升，但汽輪機在轉化動能的過程中所造成的能量損耗也非常大，不利于節能環保的要求，主要原因是當汽輪內部的汽流通過葉片時，葉片在頂部有間隔大的空隙，會造成熱量泄漏的現象，因此，在汽輪機進行熱量轉化時，只能轉化部分的熱量，還有部分熱量在汽輪機的內部已經損失，要想提高汽輪機在熱能轉化中的效率，就必須對汽輪機進行優化改造，改造的方法是增加蒸汽通過葉片的速度，采用更加先進的葉片，降低噴嘴與葉片之間的摩擦，避免過多的熱能在摩擦中損耗。

2.4 創新技術手段

除了對火力發電的鍋爐進行改造實際節能減排外，還可以通過創新技術手段達到節能減排的目的，將節能減排的創新技術應用到火力發電廠中，對于我國的能源改革具有深遠的影響和積極的意義。創新的手段有多種，目前較為先進的創新手段包括采用變頻調速技術對發電機組進行改造，它的原理是通過對機組形成封閉控制，使恒壓以及恒流量得以控制，最終改善鍋爐的燃燒狀況，達到節能減排的目的，將能源資源能夠得到有效利用，提高火力發電中對能源的使用效率，大大提高節能減排的效果。

2.5 做好日常監督管理工作

能源的損耗以及產生大量污染源，除了客觀原因外，還有相當一部分在人為的主觀因素中，因此，加強平時的日常監督管理是非常有必要的，它對電力企業在生產過程中避免能源消耗會有許多幫助。日常監督的工作有很多，但主要集中在以下幾個方面：（1）要增強節能減排的理念，無論是管理者還是一線員工，要將節能減排的理念深入人心，就要在平時加強對員工的培訓和宣傳，值班人員在節能減排中要發揮主觀能動性，積極探討節能減排的經驗，增加運行的技能。（2）對相關的指標要定期進行分析，在機組運行過程中，常常會由于其動態性較強的特點，很容易在數據指標上發生變化，這就需要相關的機組人員對機組運行的數據要隨時進行觀察并調整，對機電的煤耗值進行對比，找出其中的原因并及時分析，采取具體的措施進行補救，將影響控制在可控范圍內，有針對性地對煤耗影響作出積極反應而采取應對的措施。（3）在監督的過程中，還需要對用能單位進行監督，尤其是用電大戶，要根據國家的標準以及行業的標準對用電企業進行監督，對用電企業實行能源計量管理工作，嚴格區分供熱用電和非生產用電。（4）對設備的維護與檢修工作要制定完善的檢修制度，規范各項檢修的標準，從而確保在對設備檢修時能夠高質量完成，確保設備在生產中發揮最佳的工作狀態，避免由于設備的故障而影響電力企業的能源供應，從另一方面說，設備的故障也會影響能源的消耗，不利用節能減排的理念，也不利于企業節能減排目標的實現。（5）對燃料做好監督工作。燃料的質量好與不好，與節能減排有很大的關系，因此，在采購燃煤時，一定要選擇品質好的燃煤，加強采購前、采購中和采購后的監督管理，避免在源頭上發生燃煤質量問題影響節能減排的目標實現。

3 結語

隨著能源越來越少，能源緊張已經造成了世界上所有國家的難題，而火力發電廠的節能減排已經成了當今社會所關注的話題，它所面臨的問題也非常嚴峻，在節能減排中首先要做好對火力發電廠的宏觀合理的規劃，其次，要做好火力發電廠生產環節的控制；最后，就是加強日常監督管理的工作，只有通過這些手段，采取更多的節能減排的措施，才能使我國在面對能源緊張的情況下獲得可持續發展。