火力发电厂锅炉节能降耗的对策与措施

李海涛

（大唐国际发电股份有限公司下花园发电厂，河北 张家口 075300）

十二五规划以来，我国GDP 能源损耗情况较比十一五期间降低了16%左右，作为资源密集型产业，火力发电厂拥有数量繁多的硬件设备，煤炭使用情况也占我国总体煤耗的三成以上，所以针对性的制定火力发电厂的节能措施，提升基础运行水平，减少能源消耗既是提升火电厂经济效益的渠道，也是促进社会稳定发展，深化可持续发展理念的渠道。

一、火力发电厂经常存在的问题

（一）设备质量不足

很多火力发电厂在选择锅炉设备时都会只顾眼前微末的利益，选择质量无法得到保障的低价锅炉，其无论是燃烧性能还是能源利用率都非常低下，所带来的资源浪费成本极高，整体成本造价只会不降反增。另外，这样的锅炉设备长期使用会出现运行不稳定、故障频发等问题，使得锅炉能源被大量浪费[1]。

（二）燃料问题

煤炭是锅炉的主要原材料，我国大部分火力发电厂所使用的煤炭都是原煤，但由于煤炭供应商以及发电厂缺少相关的煤炭质量把控意识，对进购来的原煤基本不会进行专业的技术处理，使得煤炭品质没有得到良好的筛查，投入使用时参差不齐，整体质量不均衡，导致燃烧效率不可控，直接造成热输出不符合预期标准，进而使得整个工程出现指标偏移。另外，燃油也是锅炉正常运行所必需的一种能源，无论是升炉还是停炉过程中，都需要添加大量的燃油来帮助其完成燃烧工作，但如果因为原材料质量没有得到良好把控，燃料质量参差不齐，导致锅炉运行不协调会使得很多的燃油资源浪费，这会带来严重的成本损失，甚至是安全隐患[2]。

（三）锅炉运行问题

锅炉在运行过程中负荷率高低是决定能源消耗量高低的主要影响因素，如果在实际工作过程中，锅炉经常熄火，就会出现设备负荷率过高的问题，例如施工现场所使用的煤炭出现掺假现象，或没有按照固定的工艺流程放入锅炉中燃烧，亦或部分火力发电厂煤炭储存场所是露天式的，在多雨季节会出现煤炭含有过多的水分，进而无法充分燃烧，达不到锅炉运行的需求，还有可能使得磨煤机出现管道堵塞，设备无法运转的现象，这些都是促使锅炉出现熄火现象的因素。出现熄火现象不仅会对设备带来硬件损害，还会使得其本身能源利用率降低，能耗进一步增加[3]。

（四）使用时间过长

锅炉使用时间过长，是因为对其养护的次数不够，内部如没有得到及时清理，炉渣含量不断提升，水冷壁、再热器等设备的不正常运作都会直接影响锅炉内燃料燃烧情况，一旦出现异常波动，受热位置的热交换将无法正常进行，进而导致能源大量浪费。

（五）锅炉老化问题

锅炉设备在日常工作过程中需要长时间开启，并不断的承受高温条件，所以经年累月的使用情况下，很容易因为使用方式或检修工作不完善导致锅炉出现过度磨损的现象，也会因为长时间磨损，使得零件出现老化，破损问题。这些现象会直接降低机组的经济效益和工作效率，使得锅炉出现能源浪费问题，若不及时更新或修补，会浪费大量成本。

（六）飞灰可燃物较大

锅炉设备在日常工作过程中，会进行大量的煤炭燃烧，如果本身存在质量问题或设备数据参数配备不正确，就会使得内部燃料燃烧不充分，产生大量的飞灰。虽说正常燃烧充分的前提下也会产生大量飞灰，但内部可燃物较少，不会带来安全隐患，但如果飞灰内部可燃物较大时，很容易因为施工现场的环境温度而导致本身出现自燃现象，接触锅炉时损害较小，但如果在漂浮过程中接触到电路，很容易烧毁外部绝缘装置，甚至引起火灾，所带来的危害是毁灭性的，因为现场会存在大量的燃油和可燃物质，并且设备摆放较为紧密，若出现突发事故，后果不堪设想。

（七）锅炉熄火

锅炉设备在实际使用过程中，经常会出现熄火的现象，诱发这种情况的因素有很多，例如本身锅炉出现质量问题，电路接触不严、电能供应不稳定、数据收集不准确等等，但这些因素造成安全事故的原理都是相同的，都是因为自身数据情况的波动，导致设备运行不流畅，进而出现温度失衡，电能供应过高或热转换不平衡的现象，这些情况会直接导致锅炉多次熄火，所带来的危害也是严重的，轻则损害设备造成多余的成本损失，重则使得设备无法正常运行，危害员工生命财产安全。

（八）燃油消耗较多

锅炉设备在正常工作时，需要经历升炉和停炉过程，正常情况下进行热转换工艺时，所使用的原材料就只是煤炭，仅需要进行工艺燃烧即可。但锅炉在开始和停止运作时，则需要添加大量燃油来辅助其完成工艺，这就意味着燃料种类并非单一一种，正因为锅炉工艺复杂且设备数量众多，所以很容易因为上述情况导致燃油消耗过大，就当前市场而言，燃油价格较为昂贵，如果不能及时地对自身设备进行更新换代，长期大量的消耗燃油会带来许多不必要的成本损耗，严重制约企业发展。

（九）电能损耗较大

火力发电厂的工作环境需要借助大量的硬件设备，这就意味着需要庞大的电能供应，才能使得整体设备开始运转，进而进行热能转换工作。详细来说，工作现场并非只有锅炉设备，配套的还有很多数据收集设备和参数调整设备，并且随着当前社会的不断进步，科学技术的不断发展，很多新型的信息化，数字化设备被逐渐的引进，大幅提升了工作效率，但也带来了更高的电能供应压力。上述情况的出现是因为现阶段绝大部分硬件设备都要依靠电能供应，所以随着施工单位信息化水平的不断提升，所带来的供电压力也越来越高，电能消耗量也越来越多。

二、对策和措施

（一）做好锅炉型号选择和燃料把控工作

对于火力发电厂而言，想要科学的控制成本和锅炉能源损耗情况，就应该明确短期投资和长期经济的关系，在实际工作时做好锅炉的型号把控和燃料的选择工作，确保是硬件设施和物料质量过关。详细来说，首先在锅炉选择时，应该尽可能选择风评口碑高，质量良好，且检查维护容易的设备，这样不仅能够提升锅炉设备的工作效率，而且可以有效降低锅炉的检修次数，进而有效地控制整体经济效益，避免不必要成本损耗。其次，在燃料选择过程中，要对不同的煤炭种类进行合理搭配，使得配置的煤种类符合特点，进而不断地提升煤炭的燃烧利用率，最终实现节能减排的目的。

（二）控制锅炉的能耗

首先需要对锅炉的燃烧问题进行合理优化，在火力发电工艺开展过程中，对于刚进行使用的锅炉，机组要根据电厂的实际情况进行适当的调试，确保其燃烧充分有效的控制锅炉的能源损耗。其次，还要使用清洁煤发电作为主导发电手段，管理人员也需要意识到清洁煤的重要性，并合理应用提升利用率，减少二氧化硫，二氧化碳等有害物质的排放量。就目前工作情况而言，清洁煤发电技术主要包括超临界发电技术，循环流化床发电技术和加压流化床联合循环发电技术等等，这些技术手段本身具有高效清洁的特点，正在被广泛应用。

（三）减少热量损失

为减少过度运行时的热量损失，应该首先解决锅炉内部空气预热器的漏风情况，使得设备能够为锅炉提供充分的氧气，确保内部物料的燃烧充分。而且还要尽可能地降低制粉系统的能耗，从而降低燃烧过程中出现的烟尘数量，因为从一定程度上来说，灰尘出现的数量直接和燃烧充分与否挂钩。其次，对锅炉的温度要进行严格控制，避免因为高温导致内部热量流失，这样才能合理控制热能。第三，在燃煤过程中需要向锅炉内部定期投入吹灰器，确保受热面能够频繁保持清洁，防止扩围内壁粘连过多煤渣的，导致传热效果减弱。也可以在冷水管外加热保温材料，减少热量交换反应出现的频率。

（四）提升蒸气的利用率

在火力发电过程中，提升蒸汽的利用率，主要是针对多个燃煤锅炉，同时工作的情况下，在供气量分配过程中，应该优先对机组总数和工作效率最高的进行分配，因为运行效率较高的锅炉，其本身就处于高负荷或超负荷运作的情况下，所以在继续运行时，其工作效率会逐渐下滑，如果供应不稳定，会导致设备突然转变参数，进而发生损坏。其次，为不断地提升蒸汽的利用率，锅炉在运行过程中，不可以在没有进行合理做功的前提下，将高压蒸汽膨胀为低压蒸汽，若出现上述情况，会对设备造成不可想象的伤害。这就需要锅炉在刚开始工作时尽可能地减少排气量，使得这一部分蒸汽在锅炉运行时能够准确运作，且疏水器能够稳定进行，进而合理地传送热能，保障蒸馏水质量[4]。

（五）加强蒸馏水的回收

在火力发电过程中，蒸汽冷凝水的回收方式主要是开式和闭式，详细来说，开式回收方法，主要的特点就在于冷凝水在输送过程中，管道会始终处于打开状态，所以过程实现任何操作都比较方便，不会过于复杂，整体的投资也比较少，但是其本身存在一定的局限性，就是冷凝水的能量会变小。而对于闭式手法而言，主要采取喷射的方式来解决高温冷凝水的泵送和气体腐蚀问题，通过这种方式冷凝水中的绝大部分热量都可以被锅炉实时回收再利用，但是相较比前者而言闭式回收的操作更加复杂，但是能量利用率较高，所以是非常值得研究的一项[5]。

（六）调整燃烧工艺，降低飞灰可燃物

首先要加强低负荷状态下的燃煤使用工艺，避免使用质量不合格的劣质煤，减少锅炉熄火和紧急停止的次数，这就需要先调整合理的配送和煤炭使用配比，确保锅炉内部剩余的空气系数为1.2 左右。再合理地进行二次配方比例制定，对飞灰中可燃物成分偏高和挥发度偏小的劣质煤，还要采取多种配风的方式，保持能够给予下组足够的分量，适当关小第二层设备的出风次数同时开大第四层二次风，确保设备稳定，保证后期二次风的充分混合。其次，要减少三次风和外界因素的影响，这就先要保持制粉系统正常运作，磨煤机出口温度不得少于75 摄氏度，确保煤粉均匀细腻，避免出现管道堵塞的现象。在确保分离器灵活工作，重锤转矩合适的同时，及时清理木屑分离器，避免出现堵塞[6]。

（七）降低锅炉燃油使用情况

机组启动前要对油箱进行试操，以免出现设备卡顿现象，保证雾化效果，在点火前也要尽早地投入加热装置，确保锅炉内部温度达到较高水平后，可以缩短启动时间，有效节约燃油使用量。在开机过程中，加强机组设备，锅炉和电力设备操作的体系的协调，可以避免锅炉因为参数偏移，导致汽轮机异常工作，进而造成的燃油浪费。另外，在停机过程中，要合理利用汽机旁路系统，有效优化停炉工艺，严格按照规章制度进行降温，当负荷达到额定程度时，要确保契机，能够将两侧旁路打开，减少机组冷却时间，节约燃油使用情况。

结论：综上所述，在当前时代发展背景下，对我国火力发电厂锅炉进行节能降耗方面的优化是必要的，同时也是保障电能生产稳定的需要。基于此，本文应该对造成锅炉组合里能量损耗的因素进行细致剖析，并针对性的制定科学合理的节能减排策略，再利用具体的技术手段，将各项策略落实到位，进而实现可持续发展，加强生态保护力度，降低火力发电厂的成本造价，确保电厂可持续稳定的发展。