浅谈火力发电厂的节能减排管理与实际应用

刘冰

（北京京能电力股份有限公司，北京 100123）

在我国的能源消耗中，电力消耗占用的比例非常大，而我国在电力发电中，火力发电所消耗的煤炭在50%以上，而煤炭发电的缺点非常多，首先对能源的消耗多，其次，它所产出的电能非常少，转化率不高，更严重的是对环境造成的污染不可估量，所引发的能源污染问题已经到了非治理不可的地步，因此，加强火力发电厂的节能减排势在必行。

1 火力发电厂宏观规划对节能减排的意义

火力发电厂要想控制污染，就必须大力实行节能减排的政策，并且要做到宏观规划，合理的宏观规划有利于火力发电厂的可持续发展，因此，要做好两方面的准备。首先，要对能源的布局做好准备，并且对能源的结构进行调整。当前火力发电厂在采用煤炭作为能源材料时的特点是受一次能源结构的约束，并且火力发电的装机容量在我国来说非常大，严重影响了其他如水电、风电和核电的发电量，因此，要加快除火力发电外的水电、核电的开发，调整能源结构，布局新能源在经济发展中的应用是当前各级政府所面临的最紧迫的问题。其次，对火力发电厂的中高参数和大容量机组大力发展，这是因为单个小容量火力发电机组在发电过程中，所消耗的能源相对大容量机组来说比例会更高，并且在污染源排放方面会明显高于大容量的发电机组，对关闭小容量机组而大力发展大容量发电机组是火力发电厂节能减排的必然举措，对当前火力发电所占有的比例来说，具有现实的意义。

2 火力发电厂节能减排的实际应用

2.1 对燃煤的品质严格把控

燃煤电厂所用的能量是燃煤，而污染源的产生也是由于燃煤燃烧后产生的二氧化硫，通过科学分析发现，在燃煤未充分燃烧时，二氧化硫在燃煤未充分燃烧时所形成的污染比燃烧更充分，而且燃煤不充分燃烧与燃煤的品质有很大关系，因此，要严控燃煤品质是控制火力发电污染的第一步，同时，控制燃煤的质量也会使电力企业在使用燃煤的过程中获得显著下降，从而提高电力企业的经济效益。在我国的发电企业中，采用燃煤发电，它在整个火力发电厂中所占有的成本接近电力企业资金支出的8成左右。如果没有进行重大改革，依然在燃煤的品质上下大功夫进行转换或改变，就会导致电力企业燃煤的消耗量大幅增加，而电力的输出率却很低，同时，还会带来另外一个问题，那就是使设备的使用年限会大大缩短，从电力企业的经济利益方面考虑，不利于企业的可持续发展。电力企业在对燃煤进行采购时，要选择品质好的燃煤，控制入厂和入炉的燃煤的品质，不但能够节约燃煤的消耗量，同时，对电量的输出也会大幅增加，对火力发电厂的成本管控会更加有效，最重要的是实现了节能减排的目标，相对燃煤使用量时，污染更少，产出的电能更多。

2.2 优化锅炉，减少能量损耗

在火力发电厂中所使用的设备大多是锅炉设备，而传统的锅炉设备在很大程度上对燃煤的燃烧率会很低，造成了大量的燃煤损耗，通过分析，燃煤在燃烧的过程中，会有部分燃煤发生损耗，如果控制在正常损耗内对发电的影响有限，但是，传统的锅炉在燃煤燃烧时不充分的现象很严重，这些燃煤造成的能源损失包括以下几个方面：（1）固体或气体没有能够得到充分燃烧。（2）锅炉自身的散热造成的能源损耗，锅炉越老旧，使用的年限越长，对能源的损耗就会越大。（3）锅炉在排烟和排渣的过程中会带走部分热源，这部分被损耗的能源取决于锅炉的质量。因此，要想降低锅炉在生产过程中的能源损耗，就必须对电力企业中的锅炉进行优化，减少能量损失，在实际应用中，对锅炉的优化要做好以下四个方面的内容措施：（1）控制未充分燃烧时要做到：提高燃煤入炉的温度；对煤粉与空气进行充分混合；降低煤粉细度、锅炉的燃烧程度、锅炉一二次风的混合时间等。（2）锅炉的保温措施。为避免锅炉在生产过程中造成热量的损耗，可以在锅炉炉墙与管道之间增加更加先进的保温材料，阻热散发的效果会大大增强，从而保证锅炉的温度自散性降低，同时也增加了锅炉自身周围的温度，保证了锅炉导热性大幅下降。（3）对锅炉的排渣要进行控制，以及在排渣的过程中对煤渣的温度进行严格控制，从而避免煤渣在排放时带出更多的热量造成能量的损失，影响对电能的利用。（4）对锅炉的表面要保持干净，有利于锅炉以及其他设备能够正常运行，避免不必要的能量损耗。同时，也可以通过对锅炉的火焰中心位进行调节，避免由于火焰的中心位置发生偏移造成局部高温的现象，加热不均匀极易发生热量的损耗，达不到能量的最大化利用。还可以通过降低锅炉的漏风容量来降低其所携带的能量损耗，达到节能减排的目的。

2.3 提高汽轮机的工作效率

在火力发电厂中，还存在使用汽轮机的现象，利用汽轮机转化动能的原理是将蒸汽的热能进行转化，这种方法也有利于电力发电厂的经济效益得以提升，但汽轮机在转化动能的过程中所造成的能量损耗也非常大，不利于节能环保的要求，主要原因是当汽轮内部的汽流通过叶片时，叶片在顶部有间隔大的空隙，会造成热量泄漏的现象，因此，在汽轮机进行热量转化时，只能转化部分的热量，还有部分热量在汽轮机的内部已经损失，要想提高汽轮机在热能转化中的效率，就必须对汽轮机进行优化改造，改造的方法是增加蒸汽通过叶片的速度，采用更加先进的叶片，降低喷嘴与叶片之间的摩擦，避免过多的热能在摩擦中损耗。

2.4 创新技术手段

除了对火力发电的锅炉进行改造实际节能减排外，还可以通过创新技术手段达到节能减排的目的，将节能减排的创新技术应用到火力发电厂中，对于我国的能源改革具有深远的影响和积极的意义。创新的手段有多种，目前较为先进的创新手段包括采用变频调速技术对发电机组进行改造，它的原理是通过对机组形成封闭控制，使恒压以及恒流量得以控制，最终改善锅炉的燃烧状况，达到节能减排的目的，将能源资源能够得到有效利用，提高火力发电中对能源的使用效率，大大提高节能减排的效果。

2.5 做好日常监督管理工作

能源的损耗以及产生大量污染源，除了客观原因外，还有相当一部分在人为的主观因素中，因此，加强平时的日常监督管理是非常有必要的，它对电力企业在生产过程中避免能源消耗会有许多帮助。日常监督的工作有很多，但主要集中在以下几个方面：（1）要增强节能减排的理念，无论是管理者还是一线员工，要将节能减排的理念深入人心，就要在平时加强对员工的培训和宣传，值班人员在节能减排中要发挥主观能动性，积极探讨节能减排的经验，增加运行的技能。（2）对相关的指标要定期进行分析，在机组运行过程中，常常会由于其动态性较强的特点，很容易在数据指标上发生变化，这就需要相关的机组人员对机组运行的数据要随时进行观察并调整，对机电的煤耗值进行对比，找出其中的原因并及时分析，采取具体的措施进行补救，将影响控制在可控范围内，有针对性地对煤耗影响作出积极反应而采取应对的措施。（3）在监督的过程中，还需要对用能单位进行监督，尤其是用电大户，要根据国家的标准以及行业的标准对用电企业进行监督，对用电企业实行能源计量管理工作，严格区分供热用电和非生产用电。（4）对设备的维护与检修工作要制定完善的检修制度，规范各项检修的标准，从而确保在对设备检修时能够高质量完成，确保设备在生产中发挥最佳的工作状态，避免由于设备的故障而影响电力企业的能源供应，从另一方面说，设备的故障也会影响能源的消耗，不利用节能减排的理念，也不利于企业节能减排目标的实现。（5）对燃料做好监督工作。燃料的质量好与不好，与节能减排有很大的关系，因此，在采购燃煤时，一定要选择品质好的燃煤，加强采购前、采购中和采购后的监督管理，避免在源头上发生燃煤质量问题影响节能减排的目标实现。

3 结语

随着能源越来越少，能源紧张已经造成了世界上所有国家的难题，而火力发电厂的节能减排已经成了当今社会所关注的话题，它所面临的问题也非常严峻，在节能减排中首先要做好对火力发电厂的宏观合理的规划，其次，要做好火力发电厂生产环节的控制；最后，就是加强日常监督管理的工作，只有通过这些手段，采取更多的节能减排的措施，才能使我国在面对能源紧张的情况下获得可持续发展。