探讨循环流化床锅炉机组节能降耗路径

林明义

摘要：随着国家对可持续发展以及生态环保的日益重视，探索更加绿色、更加低碳、更加节能的生产运行方式是火力发电企业提高自身竞争力的必由之路。循环流化床锅炉机组是新型的火力发电技术，具有适应煤种类型多、负荷调节能力强、烟气污染物排放少等优势，在世界范围内得到了广泛的应用。本文针对循环流化锅炉机组，从多方面分析其有效的节能降耗策略。

关键词：循环流化床锅炉机组;节能降耗路径;锅炉热效率;循环热效率

我国地域广阔，是一个资源大国，蕴藏着丰富的煤炭资源，这也使得火力发电至今仍是我国主要的发电方式。但随着经济的发展以及能源消耗需求的增加，随着能源危机和环境问题日益突出，在国家不断提高低碳环保要求以及促进电力系统改革发展的大环境下，火力发电企业应当积极探讨科学合理的生产运行方式，研究机组运行中节能降耗技术，提高企业核心竞争力，保障企业平稳、健康、可持续发展。

循环流化床锅炉燃煤技术是八十年代发展起来的新型的燃煤技术，采用的流化态的燃烧方式，凭借其煤种适应性广泛、燃烧效率高、环保性能好等独特优势，在国内外火力发电等领域快速地发展。作为不断得到广泛应用的新式环保节能型发电设备，从运行调整以及设备改造等方面对循环流化床锅炉机组进行优化、不断提高经济运行水平一直是其问世以来的重要课题。

针对循环流化床锅炉机组节能降耗的有效路径较多，下面主要从锅炉燃烧调整、汽轮机运行监视、厂用电率控制三大方面来谈。

一、循环流化床锅炉机组锅炉燃烧调整方面节能降耗有效路径分析

锅炉燃烧调整方面最重要的经济性关注指标就是锅炉热效率。锅炉热效率代表的是锅炉运行中工质有效吸收利用的热量占送入锅炉中燃烧的燃料所含熱量总量的百分比。显然，减少热量的损失，增加工质有效吸收利用的热量，就能提高锅炉热效率。降低锅炉运行中热量损失的方法主要围绕以下三个方面：

（一）降低烟气排放损失

烟气排放损失是指锅炉烟气排放所带走的热量，是锅炉热损失中占比最大的部分，主要影响因素是烟气排放温度和烟气排放量。

降低烟气排放温度主要通过优化尾部烟道换热设备吸收烟气热量来实现。但是换热设备的优化还需要考虑换热器造价、换热效率、烟气侧流动阻力的增加、引风机用电量增加以及尾部烟道低温腐蚀等因素。为保证设备安全、经济、稳定运行，循环流化床锅炉的排烟温度通常控制值为110℃到160℃之间。除了换热设备优化，运行中应采用合适的吹灰器进行及时吹灰，保持换热器受热面清洁，防止传热减弱而影响到换热效率。

降低烟气排放量应考虑降低过剩空气系数以及降低锅炉漏风率。降低过剩空气系数，可能造成燃料不完全燃烧损失的增加，所以合理的过剩空气系数需要试验确定。降低锅炉漏风率则要重视锅炉系统各部位的密闭性能，特别是要排查解决锅炉人孔门、手孔门等部位存在的密封性不良问题。

（二）降低燃料不完全燃烧损失

燃料不完全燃烧损失包含机械不完全燃烧损失和化学不完全燃烧损失，分别指的是燃料在锅炉内部燃烧不充分、不完全的情况下，残余可燃固体随飞灰和底渣流失造成的热损失和残余可燃气体随烟气排入大气造成的热损失。影响燃料不完全燃烧损失的主要因素有：燃煤煤质、入炉煤粒径、机组负荷、燃烧工况（如床温、一次风量控制）等。循环流化床锅炉机组运行过程中要确保入炉煤粒径合适、锅炉燃烧工况稳定;保持适当的过剩空气系数和炉膛燃烧温度;合理控制锅炉燃烧中心位置、炉膛负压等。

（三）降低散热损失

散热损失是指锅炉通过热辐射、热传导作用对外部空气等介质传递热量造成的热损失。降低散热损失的方法主要是对锅炉采取保温措施，降低对外的无效热辐射和热传导。特别要注意的是检修结束后管道保温的及时恢复。

二、循环流化床锅炉机组汽轮机运行监视方面的节能降耗有效路径分析

在汽轮机运行控制方面的节能降耗有效路径最关键的在于提高机组的循环热效率。主要措施如下：

（一）维持最佳蒸汽参数

根据朗肯循环理论和汽轮机运行基础知识可知，蒸汽初参数越高，机组的循环热效率越高。最佳蒸汽初参数需要考虑蒸汽压力与汽轮机调门不同开度节流损失之间的平衡关系，通常在设计阶段就已经确定。运行过程中，尽量保证过热器及再热器出口蒸汽参数向最佳蒸汽运行参数靠拢，可以有效降低汽机热耗率，从而提高循环热效率。

（二）提高汽轮机真空

提高汽轮机真空可以降低汽轮机低压缸排汽温度，提高蒸汽做功能力，减少凝汽器处的热量损失。在运行调整中，我们通常通过增加循环水量、降低循环水温度、保持凝汽器铜管清洁等方式维持汽轮机真空。增加循环水量，意味着循环水泵电耗的升高，这就要求运行人员结合不同环境温度及运行工况综合考虑最佳的真空控制值。对于闭式循环供水系统可以通过采用更换高效淋水填料和喷溅装置等方式提高冷却水塔冷却效率进而降低循环水温。铜管清洁程度可由凝汽器端差进行判断，并采取定期投入胶球清洗系统运行的方式进行保持。

（三）保证汽轮机抽汽回热系统的投运率

抽汽回热是指将汽轮机中做过功的蒸汽分级抽出对凝结水和给水进行逐级加热。投运抽汽回热系统可以提高给水温度进而提高锅炉热效率，同时可以减少凝汽器处被循环水带走的热量，降低冷源损失。所以，保证汽轮机抽汽回热系统的投运率，可以提高机组运行经济性。此外，在检修过程中应加强抽汽回热系统检查维护，注意清洁加热器铜管，提高换热效率，降低其端差;优化抽汽加热器排空气管安装位置，防止加热器内部积存空气;重视检修质量，预防运行中发生管道泄漏等。

三、循环流化床锅炉机组厂用电率控制方面的节能降耗有效路径

（一）降低管道阻力

对工质输送管道的的阀门与零部件进行全面精简优化;去掉输送管道中多余的阀门，尽可能减少运行中阀门处产生的节流损失;改善管道形状，去除异形部件与弯头部件，缩短工质流动途径，减少工质输送沿程阻力。

（二）采用节能改造技术

对于循环流化床锅炉机组来说，厂用电量的消耗大户无疑是高电压大功率的循环水泵、給水泵、凝结水泵等水泵组以及一二次风机、引风机等风机。通过进行给水泵汽动改造，凝结水泵、循环水泵变频改造，高电耗风机变频改造或永磁调速改造等技术改造，使此类高电耗的辅机负荷可以随着机组负荷的变动进行优化调整，大大降低厂用电率。

（三）合理控制循环流化床锅炉床料厚度

循环流化床锅炉运行过程中，炉膛物料床层厚度对一、二次风机的电能消耗存在重要影响。当炉膛中的物料床层厚度过高时，炉内床层压力以及水冷风室压力过高，进而使得一、二次风机出口的风压增大，送风阻力增加，一、二次风机的电耗也就相应地提高了;而炉膛中地物料床层厚度过低又会影响锅炉燃烧工况的稳定。所以，根据实际锅炉负荷情况，及时调整炉膛物料床层厚度，对于节约厂用电率也具有重要意义。

四、结束语

在循环流化床锅炉机组节能降耗体系中，存在着多方面的影响因素，且这些影响因素又存在着相互关联影响的复杂关系。所以，在机组运行的过程中，对诸多节能指标进行关注的同时，还要充分理解它们之间变化机理。结合这些影响因素提出设备运行管理以及维护改造措施，可以在降低循环流化床锅炉机组生产能耗的同时中也减少设备故障的发生几率，有效保证机组安全、经济、稳定运行，进而增加企业生产经济效益。

参考文献：

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