摘要：火电厂既是一次能源的消费大户，又是节能减排的重点生产企业，对实现国家节能减排目标具有举足轻重的作用。本文通过火电厂热力系统、锅炉及其辅机设备节能技术开展了节能降耗研究。
关键词：火电厂、热力系统、锅炉运行
一、火电厂热力系统
1、火电厂热力系统节能简介
热力系统是火电厂实现热功转换热力部分的工艺系统。热力系统结构优化是以热力系统全局为对象，通过热力系统优化和热力系统节能潜力分析，探讨整体热力系统的改造方案和节能潜力的大小。对运行机组的热力系统以及它的运行数据进行全面的分析处理，能够发现热力系统结构上的缺陷，探讨各种改进的途径和措施，预测可能的节能潜力，为逐步改造热力系统提供必要的资料和依据。这是热力系统节能和技术改造的一项重要工作。
热力系统结构优化包括两个方面的内容：
1.1各分系统及参数的优化。它包括回热系统、补充水系统、抽气器系统、除氧器、喷水减温系统、排污扩容系统、厂用蒸汽系统等。
1.2热力设备及参数的优化。它包括加热器、疏水冷却器、蒸汽冷却器、疏水泵、除氧器、扩容器、余热利用等热力设备及参数的优化。
2、影响热力系统热经济性的因素
影响整个机组热经济性的因素很多，除了运行管理之外有主、辅设备的设计、制造、安装等多个方面，对于同一类型的机组，由不同设计单位设计的热力系统也不尽相同，有的甚至相差很大，有些设计并不十分合理，热力系统的很多改造都能达到改动小，投资少，收益大的效果。可见，针对实际运行机组通过热力系统改造提高机组运行经济性以达到节能降耗的目的具有很大的研究价值。
电厂热力系统中影响热经济性的主要因素主要给水温度、加热器给水回热分配、回热加热器的疏水方式、抽汽管道的压降、除氧器的运行方式、轴封漏气的回收利用、锅炉连续排污扩容蒸汽的回收利用等
二、锅炉及其辅机设备的节能技术
1、我国火电机组锅炉运行现状
锅炉是火力发电厂的重要设备，是火电机组的三大主要设备之一。据有关锅炉的设计和运行试验数据，600MW亚临界与超临界机组锅炉热效率基本一致。
2、降低锅炉排烟热损失提高运行效率
在锅炉运行时，大型煤粉锅炉热损失最大的因素就是排烟热损失，随锅炉容量和燃烧煤种不同，锅炉排烟热损失在5%～7%,可以说占锅炉总热损失的很大比例。锅炉燃烧煤种越好，排烟热损失占总热损失的比例越高。减少锅炉的热损失是提高锅炉运行效率的重要手段。减少锅炉的排烟热损失应从两个方面着手，一是减少锅炉总排烟量，二是降低锅炉排烟温度，三是优化锅炉运行。
锅炉总排烟量对排烟热损失的影响不仅仅在于增加了锅炉的排烟量，同时排烟量的增加也会引起排烟温度的升高，引起锅炉排烟量偏大的原因主要有炉膛出口过量空气系数过大；空气预热器漏风大；炉膛和尾部烟道漏风过大。引起排烟温度过高的主要原因有锅炉设计不合理，锅炉受热面面积少；锅炉的过热器、再热器与省煤器、空气预热器受热面设计比例不合理；锅炉空气预热器受热面积过少；燃烧煤种发生变化导致炉膛出口烟温偏高，引起排烟温度升高；锅炉炉膛和尾部受热面结焦和集灰严重；炉膛和尾部烟道漏风过大；制粉系统掺冷风比例过高等。要降低锅炉排烟温度，减少锅炉热损失就必须从这些方面着手解决。
2.1 减少锅炉总排烟量
减少锅炉总排烟量的方法有采用合适的炉膛出口过量空气系数，减少炉膛和尾部烟道的漏风以及降低空气预热器的漏风。一般，炉膛出口过量空气系数根据飞灰含碳量与锅炉排烟热损失以及锅炉NO排放的综合考虑来确定，这里只简单介绍减少锅炉的炉膛和尾部烟道的漏风。
炉膛和尾部烟道的漏风现象是无法消除的，按照标准设计和安装的密封结构能够保证炉膛与尾部烟道的漏风在设计标准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆锅炉炉膛与尾部烟道的漏风主要有看火孔、人孔门、吹灰器伸缩孔、火焰监测孔、压力与温度点安装孔及火检、油枪的伸缩孔等，以及炉膛和烟道密封不严密处漏入的空气。随着锅炉运行时间的增加，各种门孔洞的密封安装会发生变化，引起漏风增加；要减少漏风对锅炉运行热效率的影响，在于将炉膛与尾部烟道的漏风降低到设计标准及以下水平。首先应该保持炉膛看火孔关闭，同时做好人孔门的密封，做好门孔洞的密封，减少炉膛与尾部烟道明显漏风处的漏风；同时，在锅炉大小修期间，应对烟道的密封进行专项检查，特别是对于拐角密封和受热面或集箱的穿墙处密封，以及烟道的接口部分密封应进行重点检查。同时，烟道密封检查还应结合保温检查与治理一并进行，既降低炉膛与烟道的漏风，又减少锅炉的散热损失。
2.2 改造受热面降低排烟温度
降低排烟温度、减少锅炉排烟损失的措施很多，这里只介绍受热面改造降低排烟温度的措施。由于受热面布置不合理造成的排烟温度偏高主要在三个方面：一是锅炉制造商为节省成本，受热面布置太少；二是受热面设计不合理，各类受热面的布置比例不匹配；三是省煤器与空气预热器受热面布置太少。
3、优化吹灰器运行
锅炉吹灰器主要有蒸汽吹灰器、压缩空气声波吹灰和乙炔激波吹灰器。锅炉应用最多的是蒸汽吹灰器，它具有吹灰工质易于得到的特点。吹灰器一般布置在炉膛燃烧器区、炉膛上部、过热器屏区、水平烟道处、尾部烟井和空气预热器区域，现在尾部脱硫系统也布置有吹灰器。
优化吹灰器投用方式时，首先确定积灰对锅炉运行损害程度排队顺序，制定各监测参数的限值，参数超过该值后就应该投用吹灰器清除相应区域的积灰。或采用专家系统，按程序确定各区域吹灰器投用的排队顺序，综合各监测参数判断某个区域的吹灰器是否需要投用。对于炉膛出现大块结焦等运行参数难以判断的现象，需要设置人工干预进行特定区域的吹灰器投用。
4、严格落实锅炉运行措施
对于本厂300MW机组来说，在正常情况下，应投入“协调控制”，“协调控制”解列时应密切监视机组负荷变化，控制主汽压力正常。
一是机组满负荷运行时，四套制粉系统运行，一套备用，机组负荷变化不大时，通过调整运行中制粉系统出力来满足负荷的要求；机组负荷变化较大时，通过启停制粉系统的方式满足负荷需求。二是根据各制粉系统的出力、煤粉细度、石子煤量及磨损等情况，以及负荷、煤质及燃烧情况，合理调整燃烧器运行方式，保证锅炉机组安全、经济稳定运行。三是机组低负荷运行时，保持较高的煤粉浓度，且尽量避免煤粉燃烧器隔层运行，当出现炉膛火焰闪动、火焰不明亮、负压摆动较大时，应及时投油助燃，防止锅炉灭火。四是定期排污时必须加强锅炉水位的监视，防止锅炉缺水，定期排污之前应适当提高汽包水位。
三、结论
本文从热力系统节能、锅炉及其辅机设备的节能方面对火电厂的节能降耗进行了分析。得到了以下几点火电厂节能结论：
1．对现有火电厂进行全厂节能综合评估和诊断，分析节能潜力，找准节能方向，分类提出降耗实施方案和措施。
2．开展电厂节能挖潜技术措施，如：热力系统节能、提高主辅机运行方式优化、燃烧优化调整等。扎实做好技术改造规划，加大技术改造资金投入力度，对节能效益明显的技术改造项目。
3．进一步加强火电厂运行节能管理。完善能耗计量和管理，特别是燃料分析和管理体系；完善经济指标分析和耗差在线分析软件等。
4．与区域电网公司协商，在保证计划发电量的同时，由分公司内部协调，优化发电结构，尽可能高效率发电。
5．加强火电厂优化设计，注重主辅设备的优化选型和热力系统设计。加大先进成熟的节能新技术、新产品、新工艺和新方法在机组中的应用。
总之，作好节能降耗要依靠改进技术措施，同时也要重视加强管理，常抓不懈，就会使发电企业煤耗下降，经济性得到大幅度提升。
参考文献:
[1]叶雷.中国电力可持续发展战略研究.中国电力2003，10：1-7
[2]焦庆丰.火电厂能耗现状及节能潜力分析.湖南电力2008，1：21-22
论文作者:陈盟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/25
标签：锅炉论文; 炉膛论文; 热力论文; 系统论文; 排烟论文; 火电厂论文; 机组论文; 《电力设备》2018年第25期论文;