低碳环境下电厂锅炉的节能措施分析

李硕

摘 要： 21世纪以来，在全球迅猛发展的同时，能源紧缺问题却日益严重。随着人类发展速度的加快和生活水平的提高，其对电力的需求日益增加，但由于全球能源紧缺，我国在电力供应方面也面临困难，如何在发电过程中节约能源成为目前亟待解决的问题。锅炉是电厂发电的重要部分，因此锅炉的节能措施是至关重要的。本文首先综述电厂锅炉使用现状，然后简要概括锅炉使用原理，并且结合案例简要介绍电厂锅炉存在的问题，最后简要分析在电厂锅炉方面的节能措施。

关键词：低碳环境 电厂锅炉 现状 节能措施

中图分类号：TM621.2 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）04-0286-02

引言

随着全球经济的迅猛发展，人类对能源的需求量大大增加，这直接加快全球能源的使用速度，导致能源紧缺。科技的高速发展促使人类用电量增加，而煤炭资源紧缺，因而电厂面临在各方面节能降耗的问题。首当其冲的就是锅炉问题，锅炉是电厂非常重要的一部分，其工作原理很简单，但在实际操作中有很多问题，如果不能控制好这个过程，将直接导致煤炭资源在发电的起始部分大量浪费，这是完全可以避免的浪费。而更应该得到关注的问题是如何在不浪费的前提下，更加充分地利用现有的资源，这需要采取一些实际的措施来实现，为今后的发展打下坚实的基础。

一、电厂锅炉使用和发展现状

虽然人类积极探索不同的发电方式，如水力发电、风力发电等，但由于技术的不成熟，目前中国的发电方式主要还是火力发电，但火力发电所需要的能源是不可再生能源，不可再生能源就像是一座金山，虽然它是现实存在的，但在短时间内再生是不可能的，因而现在无异于坐吃山空，并且人类对电力的需求日益增加，使得不可再生能源快速消耗。国家也高度重视能源问题，通过各种补贴或优惠政策，鼓励电厂锅炉技术的发展，提高能源利用率，从而保证国家电力供应且节能降耗，缓解能源紧缺问题。而国内各火力发电厂也积极响应国家号召，通过对锅炉的改造提高能源利用率，降低能源成本，从而提高经济效益。目前，中国能源方面的消耗和浪费现象非常普遍，这意味着在节能降耗方面还有很大的进步空间，需要各个发电厂广纳人才，研究更多措施和技术解决能源消耗和浪费的问题，同时解决能源利用率较低的问题。

二、锅炉使用原理及存在的问题

1.锅炉使用原理

锅炉使用时的直接能源是煤，即利用烧煤时产生的热能加热水，当水温到达水沸点时，产生水蒸气，由于水蒸气温度较高，又在高压条件下驱动汽轮机，汽轮机可带动发电机发电，即将一次能源碳源变为二次能源电能。这是将碳中的化学能转变为电能的过程，就是锅炉的使用原理。

2.锅炉存在的问题

锅炉存在的问题主要有三个：燃煤质量不稳定且多变、平均运行负荷率低、锅炉控制水平低下。某些企业用煤作主要燃料，但煤相对来说是客观存在的，人力无法控制的因素。煤的质量以及煤颗粒的大小都会严重影响煤的利用率。其中存在煤无法充分燃烧的问题，这就直接导致了煤的浪费。企业设备的购置是根据企业的最大需求进行的，而企业的重心在利润最大化，这难免导致锅炉的运营不能达到最经济化，导致能源投放量比需求大的问题。最后是主观问题，企业的日常运营主要靠人工控制，由于个人操作原因，可能产生较大误差，从而导致能源的浪费。

三、电厂锅炉方面的节能措施

1.关于锅炉热能损失问题的研究和解决以减少能源消耗

通过对企业的调查研究可以发现在排烟过程中有极大地热能消耗，因此可以以此为切入点深入分析节能减耗的措施，通过优化排烟系统可减少热能损失，降低能源消耗。除此之外，还有锅炉密封不严以及过量鼓入氧气等问题可能导致热量消耗，从而造成能源不必要浪费的现象。这也可以作为一个切入点分析降低能源消耗的措施。通过优化锅炉结构，增强密封性来减少热量的损失，并且精确计算锅炉内氧气的需求量，以此为依据鼓入适量氧气。

2.精确计算锅炉内氧气需求量来降低能源消耗

锅炉内氧气量对能源燃烧有巨大的影响，精确、科学地计算出锅炉内特定条件下的氧气与待燃烧能源的比例，然后进行精准的操作，以达到主观及客观条件都符合原定计划的目的，在两者兼具的前提下，就可以提高能源利用效率，减少能源消耗，在保证发电量的同时达到节能减排的最终目的。

3.优化锅炉结构增加密封性来降低能源消耗

由于企业重心的不同，其购置的设备可能不利于节约能源。而为达到节能减耗的目的，可以通过购置锅炉结构更好，密封性更强的锅炉降低热能的消耗，从而减少能源的消耗。在日常检查过程中，还要注意排查密封性较差的锅炉，及时维护锅炉，在节能降耗的过程中也可以避免锅炉损坏，降低重新购置锅炉的成本，增加企业效益。

3.1通过控制排烟量减少热能损失来降低能源消耗

根据周围环境的变化控制排烟量，再根据排烟量来计算出冷却风输送量，这样动态科学地控制优化排烟量可降低热能消耗，间接节约发电厂的能源及成本，提高企业效益的同时达到了节能降耗的目的。

3.2定时清理燃料残渣避免热量损失来降低能源消耗

锅炉使用完毕后，要及时清理燃料残渣以及烟灰，特别是排烟道部分，如果烟灰或残渣过多，可能会导致排烟过多时热量的大量损失，从而造成能源消耗，严重时甚至导致排烟道堵塞，影响企业的正常运营，导致不必要的经济损失。

3.3利用变频调速技术对锅炉进行调控以减少能源消耗

如果发电机与蒸汽驱动的汽轮机运行速度不一致，就会导致蒸汽驱动的汽轮机产生远大于发电机运行所需的能量，从而导致能源的浪费。某些企业针对蒸汽驱动的汽轮机产能远远大于发电机运行所需能量导致能源浪费的情况发明了变频调速技术。具体措施是通过在锅炉内安装智能变频设备来调控发动机运行速度，使与蒸汽驱动的汽轮机相关联的发动机运行速度适应发动机不同时间里不同的运行负荷，从而减少因为蒸汽驱动的汽轮机与发动机不匹配时能源的消耗，也就是避免能源输出能量过多导致资源浪费。

3.4通过充分燃烧燃料来节约能源

能源浪费的一大重要原因就是锅炉内燃料燃烧不充分，因而这是节能降耗的又一大切入点，可通过科学研究达到燃料充分利用的效果，提高能源利用率。首先应该严格控制不同质量煤的分层燃烧，保证燃烧率高的煤可得到充分燃烧，而质量较差的煤应谨慎采购，如果采购不慎，则应充分利用这些煤，与燃烧率高的煤分开使用，保证两种煤都能得到充分燃烧。其次是强化锅炉系统，通过加入各种辅助设备，如鼓风调速器、温度传感器等，使锅炉内控制系统更加科学可信，燃料燃烧更加充分，提高燃料利用率，达到节能降耗的最终目的。

四、低碳环境下电厂锅炉节能降耗措施总结

传统以火力发电为主的发电过程中锅炉阶段的能源消耗不仅是发电过程中能源紧缺的重要原因，也是中国能源日益短缺的重要原因。电厂锅炉中能源的消耗是造成能源浪费和消耗的重要原因，这与中国目前发展的方向截然不同，因此发电技术的变革异常重要。在能源紧缺的环境下，寻找更加科学长久的节能措施对锅炉进行改造是势在必行的。对于技术人员来说，提高能源利用率，迅速建设低成本、高产电、低能耗的节能技术是极富挑战的，但这是长久发展的大方向，是每个技术人员都应该努力的方向，也是最终会成为现实的挑战。

参考文献

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