摘要:随着我国深入实施可持续发展战略和开展节能降耗工作,对于煤耗占全国总煤耗30%的火电燃煤机组,如何采取有效的节能措施,提高运行水平,降低能源消耗,有着极其重要的现实意义。由于火力发电厂必须消耗大量的能源,这就导致研究分析火力发电机组的运行情况逐步成为相关人员重点关注的问题之一,从而根据这些问题实施针对性措施。
关键词:火力发电厂;节能降耗;锅炉;燃煤
1 火力发电厂锅炉节能降耗的重要性以及要点分析
在火力发电过程中,锅炉燃煤之后会产生大量的二氧化碳、二氧化硫以及氮氧化物,这些物质被大量散播到空气中,则会引起空气污染。另一方面,在火力发电过程中,如果煤料在锅炉内无法得到充分燃烧,会导致燃料无法得到高效利用。而且,在锅炉燃煤过程中,如果锅炉内的热量向外传递流失到空气中,也会导致锅炉燃煤的效率降低,从而造成能源的浪费,所以,火力发电厂锅炉节能降耗有着重要的意义。火力发电厂锅炉节能降耗要点包括以下几方面的内容:首先,在锅炉燃煤过程中必须对锅炉内煤料的燃烧利用率进行有效控制,锅炉内的煤燃烧得越充分,则意味着煤料的燃烧利用率越高,而这一问题通常与燃煤的自身质量有关,如果在锅炉内投放质量较低的煤,煤料的燃烧利用率必然会降低,锅炉的能耗必然会增加,而且这些煤料燃烧还会对锅炉设备自身造成较大的负面影响,在运行过程中,如果煤质的灰粉超出规定标准,则很可能会影响到锅炉运行的稳定性。
2 火力发电厂锅炉耗能存在的问题
2.1 燃料问题
在火力发电中,煤是发电厂锅炉的主要燃料,所以,用于锅炉燃烧的煤质会直接影响到锅炉的能耗。就目前的情况来看,我国大多数火力发电厂所使用的煤料为原煤,这意味着所用的煤料没有进行过特定的技术处理,所以,锅炉燃烧煤的总体质量不高,而且由于这些原煤的品质不同,所以燃烧效果也会有所不同,当此类原料用于锅炉燃烧时,无法得到充分燃烧,从而导致锅炉所产生热能效果无法达到预期。另外,由于煤料的自身质量较差,则会导致锅炉在燃煤过程中无法处于稳定状态,煤料燃烧之后,所产生的残渣较多,这就意味着很多煤料会被浪费,而且所产生的残渣还会对环境造成一定的污染。其次,在火力发电过程中,锅炉自身的运作需要消耗一定量的燃油,这些燃油主要用于升炉和停炉过程中,但是,由于操作不当,在锅炉工作时,锅炉到了冲转参数而汽机不具备冲转条件,那么很容易导致燃油浪费。再者,由于火力发电厂的燃料管理工作不完善而导致的燃料消耗增加。一些火力发电厂针对燃料的采购、质检以及存放等环节没有进行科学管理和控制,在采购过程中忽略了采购成本的控制,从而增加了火力发电厂的发电成本,由于忽略了燃料的质检,导致燃料合格率较低,在具体使用过程中,燃烧效果明显下降,从而导致能耗增加,购置完成后,忽略了对燃料的科学存放和管理,导致燃料变质,从而造成燃料浪费。
2.2 锅炉运行问题
在火力发电过程中,锅炉能耗之所以比较高,很大程度上是由于锅炉的负荷率较低,无法达到锅炉高效运行的设计值,所以,在火力发电中,燃煤锅炉无法达到理想运行状态,从而导致锅炉的能量传输效率明显减低,而且较低的运行负荷还会缩短发电锅炉的使用年限。其次,在火力发电过程中,锅炉出现突然熄火的次数比较多,这种情况不仅会影响到煤料燃烧,增加不必要的消耗,而且会对锅炉自身产生较大的负面影响。造成这一问题的原因是多方面的,其中包括低质燃煤的使用以及锅炉的不规范操作等,在锅炉运行过程中,随着非计划熄火停运次数的增加,必然会对锅炉的安全性造成一定的负面影响,而且会增加锅炉的自身损耗,进而造成后期更为严重的能源损耗问题。与很多发达国家相比,我国火力发电厂的锅炉运行条件比较差,整体运行控制水平比较低,在整个锅炉运行系统中,进行检测的仪表设备不完善,而且缺少必要的监控,无法对锅炉的运行情况进行全面反映,很多火力发电厂的工作人员依然通过经验来判断锅炉的运行情况,由此可知,为了进一步降低火力发电厂锅炉能耗,有必要对锅炉运行系统的管理人员素质进行提升。
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2.3 锅炉设备使用及管理问题
部分火力发电厂目光短浅,选用锅炉设备时使用质量较次的设备,以降低采购造价,但是后期的高可靠运行、低故障率和备品备件使用量都会产生低回报率,同时还有可能造成大量的能源浪费,无法达到节能降耗的目的。锅炉设备老化,降低机组经济性,造成不必要的能源消耗。锅炉在长时间使用后,会逐渐出现一系列的磨损、老化问题,从而造成工作时间长、部分能源的浪费等问题。锅炉的长期使用,导致炉内所燃烧的燃料中含有越来越多的炉渣,硫化物含量不断变化,水冷壁、过热器后屏、再热器后屏及后端表面上的炉渣含量加大,导致硫化物的生成量增加,导致受热面换热效率降低,从而导致能源浪费。
3 火力发电厂锅炉节能降耗的对策与措施探究
3.1 做好锅炉选型和燃料选择工作
对于火力发电厂而言,为了进一步降低锅炉能耗,则应该明确短期投资和长期经济性的关系,做好锅炉的选型和燃料的选择工作,在锅炉选型中,应该尽可能选择那些可信度高、质量好以及检修维护容易的设备,这样不仅能够提升锅炉的工作效率,而且可以减少后期锅炉的维护次数,从而提高火力发电厂锅炉的整体经济效益。其次,在燃料选择过程中,要注意不同煤种的掺配,通过合理搭配,使得配置的煤料符合锅炉的燃煤特点,进而不断提升燃煤利用率,最终实现节能降耗的目的。
3.2 控制锅炉的能耗
首先要对锅炉的燃烧问题进行优化调整。在火力发电中,对于那些新投产的锅炉机组要根据本发电厂的实际情况进行适当的调试,尤其要注意燃煤调整优化,为了有效控制锅炉的能耗,必须以清洁煤发电为火力发电的主导,火力发电厂必须认识到,清洁煤的应用,在提高利用率的同时,还能够减少二氧化硫、二氧化碳以及氮氧化物的排放量,从宏观角度来说,不仅实现了节能减排,而且对环境保护也有很大的促进作用。就目前的情况来看,清洁煤发电技术包括超临界发电技术、循环硫化床发电技术、加压硫化床联合循环发电技术等,其中超临界发电技术的应用,所能产生的发电功率较大。
3.3 减少锅炉运行时的热量损失
为了进一步减少锅炉运行时的热量损失则应该从以下几方面入手:第一,降低空气预热器的漏风率,从而使其能够为锅炉燃煤提供充足的氧气,提高锅炉内煤料的燃烧率。而且要尽可能减低制粉系统的单耗,从而有效减少燃烧过程中所产生的烟尘,烟尘量越少,则意味着煤料的燃烧率越高。第二,对锅炉温度进行严格控制,避免因锅炉高温而导致热量流失。第三,在燃煤过程中,需要在锅炉内定期投入吹灰器,以确保锅炉受热面的清洁,有效防止锅炉传热效果减弱。第四,在冷水管外部加设保温材料,通过这种方式,减少锅炉与周围空气的热量交换。
4 结束语
综上所述,随着我国社会经济的快速发展,环境问题以及能源问题已经引起了社会的广泛关注,在火力发电中,锅炉的节能降耗对于火力发电厂的运营发展有着重要的影响,这是有效缓解我国能源问题以及环境问题的重要举措。火力发电厂锅炉节能降耗要点包括对锅炉内煤料的燃烧利用率进行有效控制、锅炉内的煤料的均匀投入以及锅炉设备的定期检查和维护等。就目前的情况来看,火力发电厂锅炉耗能问题包括燃料问题、锅炉运行问题、锅炉设备使用及管理问题等,为了实现火力发电厂锅炉节能降耗的目标,在火力发电中首先应该做好锅炉选型和燃料选择工作,其次控制锅炉的能耗并减少锅炉运行时的热量损失,再者,要进一步提高蒸汽的利用率并加强蒸汽冷凝水的回收再利用。
参考文献:
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[3]熊良成.浅谈火力发电厂煤炭掺烧后锅炉燃烧优化调整[J].中国新技术新产品,2011(24).
论文作者:徐磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
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