浅谈火力发电厂的节能减排管理与实际应用

孔祥隆 姜宇鹤 陈承宝

华电章丘发电有限公司 山东 济南 250200

引言

我国的能源消费在国家总能源消费中占有相当大的比重，这意味着我国高度依赖能源供应来满足国内工业﹑商业和生活等各个领域的需求。我国燃煤发电所需的煤炭占到了总能源消费的50%，这意味着我国在发电方面过于依赖煤炭这种高碳能源。为了应对这些问题，必须采取行动来改善燃煤发电的能源效率和减少其对环境的不利影响。这也与全球范围内的可持续能源转型和减排努力密切相关[1]。

1 火力发电厂宏观规划对节能减排的意义

火力发电厂宏观规划在节能减排方面具有重要的意义。火力发电是通过燃烧化石燃料来产生电力，而火力发电厂的运营直接涉及能源消耗和排放污染物，因此，对火力发电厂进行宏观规划可以有助于以下方面的节能减排。

1.1 提高能源效率

宏观规划可以促使火力发电厂采用最新的﹑更高效的技术和设备，以减少每单位电力产生所需的燃料消耗。这有助于节约能源资源，减少碳排放。

1.2 优化燃料选择

规划可以考虑当地可用的能源资源，鼓励使用更清洁﹑更可持续的燃料，如天然气或可再生能源，以减少对高碳燃料的依赖，降低二氧化碳排放。

1.3 减少排放

宏观规划可以推动火力发电厂采取措施减少大气污染物的排放，包括二氧化硫﹑氮氧化物和颗粒物等。这有助于改善空气质量，保护环境和人类健康。

1.4 推动碳捕捉和储存技术

宏观规划可以考虑支持碳捕捉和储存（CCS）技术的研发和应用，这有助于将二氧化碳排放从火力发电厂中捕捉并安全地储存，减少温室气体的释放。

综上，火力发电厂宏观规划是一种综合性的管理方法，可以在节能减排方面发挥重要作用，推动火力发电行业向更可持续和环保的方向发展。这有助于应对气候变化挑战，保护环境，提高能源效率，同时也有助于确保能源供应的可靠性和可持续性。

2 火电厂集控运行过程中的典型能耗问题与解决对策

2.1 过热汽温系统控制问题及其解决对策

在对火电厂过热汽温系统进行调节与控制时，技术人员要对空气系数进行适当的调节，使煤水比例合理，从而保证汽温系统的运行达到最佳，保证节能效果。然而，在实际操作中，煤水比偏差是一个极易出现的问题，它不但会引起蒸汽温度系统过热，还会影响到整个锅炉的正常运行，从而影响锅炉的稳定运行[2]。所以，在控制汽温系统时，技术人员必须要有较强的应变能力，并且要不断地提高自己的技术水平，一旦汽温系统出现过热问题，就必须要及时采取措施，利用直流炉来合理地调节煤水比例，从而保证其运行效果。

此外，由于蒸汽温度控制系统的结构不合理，也会造成蒸汽温度过高，严重时会造成机组的停机。但是，经过对蒸汽温度系统的分析和研究，发现蒸汽温度系统的结构问题主要是由于设计不合理﹑生产过程中存在的缺陷﹑技术参数不达标等因素造成的。为了防止这一现象的发生，必须在蒸汽温度系统的设计﹑制造及使用时，严格遵守有关规定，不能有丝毫的疏忽。

2.2 再热汽温系统的控制问题及其解决对策

与过热空气温度控制相比，再热空气温度控制更加困难，也更加复杂。就目前而言，大多数的火力发电厂因为自身能力的限制，对这种控制技术的投资并不大，只是采用了一些简单的办法，比如降低水温和水分，来控制整个系统的温度。尽管这种调节方式能够在某种程度上满足火力发电厂的实际需要，但若继续采用此种调节方式，则会加快设备的损耗，从而影响火力发电厂的长期运行[3]。经过长期的实践与研究发现，采用摇摆燃烧器，可以使再热蒸汽温度系统得到有效的调节。

2.3 主汽压力系统的管控问题及其解决对策

就当前的状况而言，许多火电厂仍需借助主蒸汽压力计算公式对主蒸汽压力系统进行管理和控制，该公式非常适合当前国内火电行业的实际需求，而且总体上的学习和操作难度也相对较低。由于上述优点，目前仍被国内大部分火力发电厂所采用。但在实际应用中，仍有部分火电厂的控制效果不佳，无法实现能量的有效平衡，这必然会造成火电厂能源消耗无法控制，从而使火电厂的运行成本上升，也不利于当前时代的节能环保目标的实现。

因此，在实际控制主蒸汽压力时，火电厂在利用主蒸汽压力计算公式计算完后，最好再利用能量平衡公式进行一次计算。这样就可以保证在保证主汽压力满足火电厂运行标准的前提下，保证能量平衡，从而获得较好的节能效果，进一步提高火电厂运行的经济效益。

3 火电厂集控运行节能降耗技术的有关策略

3.1 生产方面的节能降耗措施

以集控运行工作的特征为基础[4]：①一定要制定出与之相适应的节能管控制度，有效地对工作人员的操作行为进行规范，让工作人员的责任意识得到加强，从而推动集控运行工作的顺利实施。②对员工进行技能培训，使员工对集中控制操作的标准和规范有了更深刻的了解，并制订了相关的培训计划和培训内容，提高集中控制工作的质量和效率。③对机器设备进行维修和管理，使机器设备维修管理的内容更加清晰；④组织人员定期对装备进行检测，发现装备中出现的问题，并采取相应的措施加以解决，避免出现能量消耗异常，保证装备的安全稳定运转。

3.2 降低厂用电率

在工作中，除了火电厂必要的发电机组之外，还会使用到大量的辅助设备，而这些辅助设备在运行时也会消耗大量的能量，所以，集控运行节能管理要从辅助设备着手，将节能减排的政策落实到实际当中。具体的操作步骤是[5]：①通过加强对变频技术的运用，对相应的设备进行改造，从而减少设备对于能源的消耗；②对火力发电厂的照明系统进行优化，采用一些节能的装置，对照明系统的运行周期进行合理的控制；③针对通风塔中冷却器的工况，对其操作进行合理的调节；④按照火力发电厂的生产负荷，对辅机设备进行合理的利用，在不影响正常生产的情况下，对一些辅机设备进行合理的关停，减少辅机设备的能耗。

3.3 降低工质损失

在火力发电厂的集中控制中，品质控制是最基本的，只有强化品质控制，才能有效地减少机组的能耗。为提高火力发电厂集中控制系统的运行质量，必须做好三项工作[6-7]。①做好疏水层的收集工作，在气温偏低的情况下，采用加热器将疏水层向外排出，以避免低温腐蚀，从而有效地提高系统的补水效率，达到最优控制效果。②操作人员要注意对锅炉受热面的处理，要经常对其进行清洗，以提高导热效果。此外，也可采用疏水回收措施，降低因吹灰疏水而造成的工质损耗，但在实施该措施前，需对水质进行检验，确认水质合格后，方可用于后续系统运行。③员工应对疏水空气容器的疏水管路进行彻底的检查，尤其是管路的密封，以免因检查错误而使大量的水蒸气流入管路，造成能源的巨大浪费。一旦出现泄漏现象，管理者必须及时报告处理情况，清洗蒸汽设备，保证整体的导热系数在正常范围内。

3.4 汽轮机组采用的技术举措

3.4.1 确保汽轮机的质量与气密性。管理者应该对汽轮机组分进行周期性的试验，以此来检验机组的气密性。在这个过程中，维修人员除了要检查和维修汽轮机外，还要检查其他的轴密封系统，强化对凝结水的浓度和温度的控制，并通过间隙调节和汽封来减少汽轮机中的蒸汽泄漏[8]。

3.4.2 优化汽轮机的启停环节。在汽轮机起动前，为了提高汽缸温度，必须先对汽缸进行预热，这将导致大量热能的浪费。因此，在对汽轮机进行检修的时候，在停工的时候，工作人员要严格按照规定对汽轮机进行检修，尤其是要对生产过程中出现的安全问题进行全面的排查，这样才能将汽轮机的寿命延长，减少能源的损耗和浪费。

3.4.3 做好对锅炉给水温度的控制。锅炉的给水温度对全流程的能源消耗有直接的影响，若给水温度过低，则会造成回热风压过低，从而影响到机组的正常运行。更因为这方面的原因，会造成锅炉废气的高温，带走大量的热能，造成热能的损耗。所以，在实际操作中，要提高加热炉的出力，对常规的控制系统进行优化，以保证加热炉的水温。

3.5 锅炉生产环节采取的技术举措

3.5.1 降低锅炉排烟热损失。烟气是锅炉运行中最主要的一种热能损耗，故可采取以下几种方法[9]：①调节烟气流速，降低烟气温度。②对锅炉系统中的漏风速率进行合理的控制。③以保证锅炉中无焦炭为前提，尽量保证锅炉中的燃料在氧气含量较少的情况下进行燃烧。④加强对加热表面的吹灰作业，保证加热表面干净。⑤排气温度由锅炉中的温控监视装置进行控制。

3.5.2 减少再热器减温水的用量。可以通过提升机组的热效率方法来实现节能减排的目的，适当增加蒸汽的解温水量，合理控制高压缸的做功情况。

3.5.3 加强锅炉燃烧的调整。火力发电厂对锅炉进行调节时，必须保持一定的空气系数，而在实际工作中，因燃料不完全燃烧，造成了较大的热量损耗。这就需要[10-11]进行以下操作：①操作人员对全炉的燃烧条件进行科学﹑合理的调节，以保证炉膛中的燃油充分燃烧。②在实际的燃烧室中，操作人员应加大对炉膛中煤粉粒度的检查力度，并保证炉膛中煤粉粒度达到规范要求，保证炉膛中的燃油得到充分的燃烧。③也可通过不同煤种的混配方式提高燃烧效果，将燃烧时的能量消耗降到最低。

3.5.4 减少助燃油的损失。减少助燃油损失的方法主要有两个：一是工作人员通过提升对设备的维修管理，尽量解决由于煤质差而导致的燃烧需要较多助燃油的问题；二是更换油枪也可以减少助燃油的用量，因为油枪通常是根据锅炉内负荷的1/3来判定的，更换成小油枪可以减少损失。

4 结束语

综上所述，探究火力发电厂的节能减排管理措施极具现实价值和意义。火力发电厂管理者要全面了解节能减排的积极优势及价值，立足火力发电厂中的煤炭能源，积极采取有效措施，降低火力发电厂生产及运行期间造成的能源消耗，适时调整发电措施，统筹调配各项资源，加强生产﹑运行等各环节的监管力度，多维度实现火力发电厂的节能减排，促进火力发电厂在生产及经营期间获得最大化的经济效益，实现稳定可持续发展。