浅谈电厂锅炉节能的重要性及节能措施

摘要：面对日益严峻的能源危机与环境问题，我国提出了节能降耗的发展战略，而锅炉作为电厂的主要耗能设备，研究其节能降耗是贯彻落实国家节能降耗战略的重要举措，是时代发展的需要。文章以电厂锅炉的基本工作原理与特点为切入点，分析了当前电厂锅炉的使用现状，研究了使用过程中存在的诸多问题，提出了有效的电厂锅炉节能措施。

关键词：电厂锅炉；重要性；节能措施；节能降耗；电厂设备 文献标识码：A

中图分类号：TK227 文章编号：1009-2374（2016）25-0091-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.25.044

随着社会的发展，我国各行各业对电能的需求量也越来越大，为了更好地满足市场需求，电厂应以市场变化为导向，不断改进生产工艺，扩大生产规模，降低生产成本，促进本企业的高产、高效。为更好地支持电厂生产工艺的革新，逐步淘汰落后产能，降低能源消耗，国家也正在积极采用各种财政倾斜与经济补贴手段来支持电厂发展，而电厂锅炉作为电厂的主要耗能设备，对锅炉实施各种优化节能策略，正是对国家节能降耗政策的积极响应，通过对锅炉实施节能降耗，不仅可以有效缓解日益严峻的能源危机，而且有利于电厂生产成本的降低，提高电厂的经济效益，因此研究电厂锅炉的节能降耗具有重要的现实意义。

1 电厂锅炉的基本工作原理与特点

在火力发电厂中，应用最多的就是煤粉锅炉，其具体结构如图1所示，这种锅炉的工作原理主要是：燃烧煤燃料使其释放热能，利用这些热能对锅炉给水进行加热，进而得到高温高压水蒸汽，借助这些高温高压水蒸汽来驱动汽轮机运转，汽轮机与发电机相连，在汽轮机的带动下，发电机开始运转，发出电能。从能源转换的角度来看，也就是先把煤炭中的化学能转换为水的热能，然后再由水的热能转换为汽轮机的动能，汽轮机带动发电机做功，把动能最终转换为了电能，实现了一次能源向二次能源的转化。

1.原煤斗；2.给煤机；3.磨煤机；4.汽包；5.高温过滤器；6.屏式过热器；7.下降管；8.炉膛水冷壁；9.燃烧器；10.下联箱；11.低温过热器；12.再热器；13.再热蒸汽出口；14.再热蒸汽进口；15.省煤器；16.给水；17.空气预热器；18.排粉风机；19.排渣装置；20.送风机；21.除尘器；22.引风机；23.烟囱

图1 煤粉锅炉系统结构图

电厂锅炉与一般锅炉相比，其具有一些自身特点，其特点主要为：（1）容量大，锅炉炉膛内的可调参数较多；（2）锅炉自我净化性能好，可实现有效净化；（3）电厂锅炉的排气与排渣孔都相对较大，可及时排除燃料燃烧形成的废渣、废气。

当前，就我国电厂锅炉的发电现状而言，存在严重的能源浪费现象，粗放型经济发展模式仍然是电厂锅炉发展的主要模式，这种发展模式已经使我国出现了潜在的能源危机与严重的环境问题，非常不利于我国电力事业的长期健康可持续发展。为此我们必须想方设法的，让这种粗放型发展逐步过渡为集约式发展：一方面要节约能源；另一方面要减少能源浪费。应重视现代化高科技技术的应用来优化能源消耗的各环节，这样长此以往，不但可以使经济发展依赖能源消耗的程度明显降低，而且对资源的节约与环境的保护十分有利。下式为能源消耗公式。式中用Ke表示消耗能源量，其单位为kJ；用Rf表示废弃能源量，其单位为kJ；能源消耗系数用β表示；实际能源耗费量用Rm表示；预计能源耗费量用Rt表示，则：

Ke=Rf+β（Rm-Rt）

通过分析上述公式可知，能源浪费量与能源利用量是决定能源消耗量的主要因素，整个电厂的电力供应主要靠的就是能源利用量，其存在不可避免性，而对于能源浪费量来说，它可借助先进节能降耗技术来最大限度减小甚至避免，这样便可促进能源利用效率的提升。

2 电厂锅炉节能措施分析

2.1 严格控制锅炉热能损失

对于电厂锅炉而言，其在排烟过程中会损耗很多热量，我们可从这一点入手，来深入分析电厂锅炉的节能降耗，可借助对电厂锅炉排烟过程的不断优化，把排烟热损降低，来促进锅炉能源利用率的提高。我们以西柏坡电厂为例来对其排烟优化方案进行深入分析，锅炉系统结构密封不严，以致燃烧过程中大量空气的鼓入，致使发电过程中损耗热能过大，这是锅炉能源利用率低的主要原因，因此，我们可通过提高锅炉密封性的角度出发，促使锅炉有效节能，具体可按下列操作流程来优化锅炉运行：（1）科学、合理地计算充分燃烧炉膛内煤粉等燃料所需的氧气量，对空气的鼓入量进行严格控制，以避免锅炉炉膛内燃料燃烧不充分或过度燃烧损耗热能；（2）仔细、认真地排查锅炉系统的整体密封性；（3）依据周围环境的动态变化，对锅炉排烟系统的排烟量进行科学、合理控制，应以排烟量为基础对所需的冷却风输送量进行科学、合理计算；（4）使用完锅炉后，应定期清理炉膛内的烟灰、残渣，特别是排烟道处，以防过度排烟，导致热量损耗过大，进而降低能源利用率。

2.2 利用变频调速技术促进锅炉的节能降耗

若驱动汽轮机的蒸汽过热，导致驱动汽轮机的力与发电机应有的运行速度不匹配，出现“大马拉小车”现象，这样也会损耗大量能量，不利于能源的充分利用。对于这种问题，我们可在锅炉系统中加入变频调速技术来解决，可把现代化的智能变频设备安装于锅炉内，这样便可实现依据发电机最佳负荷来对锅炉能量输出与发电机运行速度进行科学、合理调节，以确保整个系统的所有设备的实际运行状态是最佳的，可有效地防止锅炉系统输出的能量过大，可显著避免因两者不匹配导致的能量损耗过大问题的出现。

2.3 提高燃料燃烧率

锅炉炉膛内燃烧得不充分是导致锅炉大量耗能的另一个原因，对于此类问题，电厂技术人员可借助科学、合理地调节空气供应量及燃料，来促进燃料利用率的提高，具体措施如下：（1）重视管理燃料，应有高素质的燃料供应监督小组，对燃料的采购至使用中存在的弊端与隐患进行全面排查，应使用高燃烧率的燃料，以确保锅炉燃料燃烧得更充分，有效降低燃料燃烧不充分导致的能源损耗；（2）应以电厂锅炉实际结构为基础，科学、合理地优化锅炉系统，可在锅炉中配备一些辅助设备，来促进炉膛内燃料实际燃烧率的提高，如鼓风调速器、锅炉温度传感器等。

3 结语

总之，传统电厂锅炉在发电时会损耗大量能源，能源利用率低，这不仅使我国的能源危机越来越严峻，而且会带来严重的环境问题，这种现状不符合我国建设资源节约型、环境友好型社会的发展需求。随着社会的发展，各行各业能源消耗的逐步加剧，面对日益严峻的能源危机，我们必须重视电厂锅炉的优化改造，应在确保电力正常供应的前提下，促进能源利用率的提高，进而使我国的电厂实现低成本、低消耗、高产出的发展目标，只有这样坚持不懈努力，才能促进我国电力事业的长期健康可持续发展。

参考文献

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作者简介：韩建林（1974-），男，河北辛集人，河北西柏坡发电有限责任公司工程师，研究方向：热动。

（责任编辑：王 波）