摘要：随着机组装机容量的不断加大，新的能源形式不断发展，以风、光、水、核、燃气等能源发电更能满足当下的经济发展和环保要求。火电如何在未来的发展中，占有一席之地，节能减排技术改造是唯一的一条路，本文讲就锅炉侧“引增合一”技术改造、降低锅炉排烟温度技术改造、锅炉碳捕捉技术改造三个方面探讨锅炉技术改造的含义。
关键词：锅炉、节能改造、碳捕捉
引言
锅炉是三大主机中反映速度最快，工况变化最灵活的一种，其经济运行，直接决定了供电煤耗。排烟热损失是锅炉燃烧中最大的一环，就如何降低机组排烟温度，开展技改工作就显得必要且重要；引风机作为锅炉侧的用电最多的辅机，运行中发挥着保证炉膛微负压的重要作用，如何在同负荷下，保证引风机的最低耗电量，对引风机进行技术改造，是一条必由之路，“引增合一”已成为业内共识；随着国家环保要求的日趋严格，脱硫、脱销已成为新机必备，本文将就脱碳技术进行分析讨论。
1电厂锅炉环保改造问题浅析
1.1降低排烟热损失技术改造问题
1.1.1炉膛漏风
炉膛漏风一直是造成排烟温度高的一个要因，在降低锅炉排烟温度技改中，漏风因点多面广，一直是困扰技改的一项难题。漏风是指炉膛漏风、制粉系统漏风及烟道漏风，是排烟温度升高的主要原因之一，是与运行管理、检修以及设备结构有关的问题。炉膛漏风主要指炉顶密封、看火孔、人孔门及炉底密封水槽处漏风；制粉系统漏风指备用磨煤机风门、挡板处漏风；烟道漏风指氧量计前尾部烟道漏风。
1.1.2受热面积灰及结焦
受热面积灰指锅炉受热面积灰、结渣及空预器传热元件积灰，锅炉受热面积灰将使受热面传热系数降低，锅炉吸热量降低，烟气放热量减少，空预器入口烟温升高，从而导致排烟温度升高；空气预热器堵灰则使空气预热器传热面积减少，也将使烟气的放热量减少，使排烟温度升高。 受热面结焦。 操作不当，火焰偏斜，一次风速过高。 由于锅炉严重超负荷，锅炉容积热负荷过大，使炉膛温度过高，灰粒到达水冷壁壁面和炉膛出口时还不能得到足够的冷却，从而造成结焦，影响受热面内冷却介质吸热，使炉内温度更高，形成恶性循环，使排烟温度升高。 积灰 、结焦受炉膛燃烧工况影响较大，受煤质影响较大，吹灰方式也会导致受热面积灰程度。
1.2引增合一技术改造
因脱销技术改造，经核算机组脱硝改造后，引风机上游系统总阻力在4025Pa的基础上将增加1350帕，其中脱硝反应器部分增加1200Pa，电除尘器改造部分增加烟气阻力50 Pa，空气预热器改造部分增加烟气阻力100 Pa，因此脱硝系统改造后引风机系统上游总阻力将增加约5375Pa；现有引风机全压升为4800Pa达不到系统需要的压力。为了保证新增脱硝系统及电除尘器改造前后烟气压力相同，必须对现有引风机进行改造。引增合一不仅是降低发电单耗的有效措施，也是应对因脱硝改造导致引风机出力过低的手段。
引风机及电动机重新选型设计改造，引增风机合并后，整个烟气系统仅依靠引风机的压头克服整个系统的阻力，因此减少了系统的故障点，规避了取消旁路改造后引增风机运行不匹配的问题。而且使得整个系统的启动，运行及停机过程都得到了简化，能够避免由于增压风机事故停机而造成的锅炉被迫停机的损失。提高了系统运行的安全性。另外，引增合一后，通过对引风机的重新选型，运行能耗也有所下降，能够提高机组的经济性能。但是改造工程量、投资额相对较大。
1.3控制二氧化碳排放
控制二氧化碳排放是亟待解决的全球性问题。目前从技术层面解决这一难题的途径主要包括提高能效、发展可再生能源技术、发展碳捕捉与碳储存技术（即CCS技术）三类，其中CCS的短期减排效果最为显著，因而成为应对气候变化最重要的技术之一。
我国CCS技术发展仍然困境重重，突出体现为：关键技术滞后、缺乏技术扩散的保障机制支持。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从碳捕捉技术来看，当前二氧化碳捕集大多采用燃烧后脱碳的方式，且多是用于二氧化碳纯度高，比较容易捕集的炼油、合成氨、制氢、天然气净化等工业过程，而燃烧前脱碳及富氧燃烧技术相对滞后。【1】
2技改措施及效果
2.1降低排烟温度措施
2.1.1漏风技改
大修、小修中安排锅炉本体及制粉系统的查漏和堵漏工作，特别是炉底水封槽和炉顶密封及磨煤机冷风门等处；采用密封比较好的门、孔结构。在运行时，随时关闭各看火门、孔，加强制粉系统及风烟系统漏泄情况的检查，及时填写现场申请，发现漏风、漏烟等及时联系检修处理。经验表明，这一措施可降低排烟温度约2-3℃。
2.2.2积灰结焦技改
运行中加强锅炉吹灰，适当缩短吹灰间隔，调整吹灰方式：水吹灰为每天一次，蒸汽吹灰定时进行；检修人员加强日常检修与维护，确保吹灰器的正常投入，保持各受热面的清洁；建议空预器加装脉动吹灰装置，利用燃气爆破产生的超声波除灰，并结合蒸汽吹灰，确保了空预器烟气差压在1.2Kpa以下。
通过以上对排烟温度高的原因分析后，有针对性的采取措施，有效降低锅炉排烟温度。
2.2引增合一技改要点
（1）原引风机保留进气箱及进口膨胀节，其余部件及配套设备全部更换；
（2）除密封冷却风机、油站、仪表箱、机壳前段、叶轮外壳后段和扩压器后端基础需要新制作外，其他基础保留使用。
（3）混凝土基础连接的改造是是将原有基础顶面钢筋打出约200左右与加宽部分钢筋焊接，底部将新增部分基础的钢筋直接植入原有基础部分，再新浇混凝土与原有基础浇成一个整体，在混凝土浇筑前，将新旧混凝土接面的原有混凝土面打毛，并刷上界面剂一道，以保证新旧混凝土接合面充分接合。
（4）改造后引风机轴承采用进口（SKF、FAG）冷却方式，油池+强制油循环+冷却风。
（5）改造后的每台引风机新增4台冷却风机。
（6）新增风机油站及电机油站，该部分的控制应接入主机系统监控，对应增加相应点位（利用原机组备用点或新增卡件）及电缆，并完成组态等。
（7）电动机轴承采用滑动轴承，配备强制稀油站，采用强制油循环。油泵采用2台互为备用。油泵电机也采用2台电机互为备用。油泵控制箱内电源为双电源，且装有双电源互为切换装置。
（8）将增压风机及基础拆除，引增合一改造中将原有增压风机位置用烟道连接。
引增风机合并后，整个烟气系统仅依靠引风机的压头克服整个系统的阻力，因此减少了系统的故障点，规避了取消旁路改造后引增风机运行不匹配的问题，能够有效规避由于增压风机事故停机而造成的锅炉、汽轮机被迫停机的损失。
2.3碳捕捉技术要点
CCS的高昂运营成本主要来源于捕集成本、运输成本、封存成本，目前我们主要从运输成本和封存成本来降低。各国的运输的软件和硬件正在进入新一轮的升级，而国与国之间的运输当然也随之升级，各种大陆桥的建立，各种海底隧道的修建，为海陆运输提供最为有效，最经济实惠的路线，让二氧化碳的远程运输不必只限于于管道运输。选址封存是降低运输成本和封存成本关键所在，现在无处不达的国际运输系统以将选址封存的成本仅仅局限于选址。因此选择合适的地点封存二氧化碳，成为降低成本的第二大方式。
3、结束语
本文主要就锅炉节能改造的部分改造进行了浅析，提高锅炉效率绝非一蹴而就，需要很多方面共同作用，才能将锅炉的节能工作做细做实，另外碳捕捉技术目前只处于应用推广阶段，需要依靠先进的技术和国家政策支持才能得到有序发展。
参考文献
[1] 张卫东,张栋,田克忠.碳捕集与封存技术的现状与未来[J].中外能源,2009,14(11):7-14.
论文作者:王伟峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：锅炉论文; 系统论文; 炉膛论文; 风机论文; 排烟论文; 温度论文; 技术改造论文; 《电力设备》2018年第20期论文;