火力发电厂锅炉运行控制的节能措施

孙新建

（国能宁东第一发电有限公司，宁夏回族自治区 银川 750408）

我国能源较为丰富，但是人均不足，尤其是这些年来，社会在持续的进步和发展，导致能源短缺的问题变得愈加突出。从目前我国社会能源供给体系来看，发电消耗了大量的能源。因此，如何对火力发电厂锅炉房进行节能改造，是当下需要着重关注的内容，同时也是我国实现节能降耗与绿色生产的重要方向。因此，文章就如何对火力发电厂锅炉房实现节能进行了相应的研究，提出了几点节能措施，以供参考。

1 火力发电厂锅炉的工作原理

火力发电厂锅炉的主要功能就是供应热源，一般来说，火力发电厂锅炉的整个发电流程都需要有如下三个过程构成：首先，把可燃原料运送到火力发电厂锅炉里面，当可燃原料被运送到火力发电厂锅炉里面以后，这种原料就会在锅炉的里面进行激烈的燃烧，这是一种放热的过程，会产生巨大的热能。第二步，在对燃烧原材料进行焚烧以后，所形成的各种焚烧产物会形成高温烟气，而这种高温烟气中包含了巨大的热力，会沿着整个锅炉设备不断传播，当经过整个锅炉的不同部分的时候，热力也就随之传播到了这些部分内，这整个过程就是发电过程。第三步，由于高温烟气主要加热的部分为水蒸气，这些水蒸气会进入到火力发电厂锅炉的外部发电设备，将其中所含有的热量传输给火力发电厂锅炉外部的保暖设备，至此，这就是火力发电厂锅炉发电运行的整个过程。

2 火力发电厂锅炉房能耗高的原因分析

2.1 火力发电厂锅炉选择不当

从发电的热效率来看，火力发电厂锅炉的型号是最重要的影响因素。很多的城市在最初建立发电系统的时候，由于没有对发电系统进行远期的规划，相关的调查数据收集也不够充分，这就导致了选用的火力发电厂锅炉的型号不正确，无法适应实际的情况。城市在不断变化，发电系统却无法满足城市不断提出的新需求，在实际发电过程中，锅炉的热效率无法满足相关要求，出现了大量的能源浪费的情况。而锅炉运行的热效率是判定锅炉能耗的重要经济指标，从热效率中可以反映出锅炉的设备完整程度与节能管理水平；现阶段大部分的锅炉燃烧使用的是煤炭，虽然有一部分的锅炉是使用天然气，但燃烧煤炭还是占据了绝大部分。煤炭在进入锅炉进行燃烧的过程中，会因为很多的因素导致燃烧不充分，因此热效率就会降低，而燃烧放出的热量也不会全部有效的利用与生产蒸汽或热水，所以必定会有一部分的热量是损失掉的。为了保证锅炉的热效率，就需要在锅炉正常稳定工作的状态下，建立锅炉的热平衡。

2.2 锅炉的运输和安装问题

导致火力发电厂锅炉的能耗过高问题的另一个原因就是火力发电厂锅炉在安装的时候出现了安装问题，这就使得火力发电厂锅炉的热效率无法达到预期的标准。目前针对于火力发电厂锅炉的安装有着三个方法，分别是快装、组装以及散装，这几种安装方式都有其各自的优点，不过同时也存在一定的缺点。快装和组装这两种安装方式就是将整个火力发电厂锅炉进行拆分后运出工厂，这种方式会对锅炉的整体性和密封性产生一定的影响，同时在运输的过程中，锅炉还可能会受到一定的破坏，如炉墙损坏等等。这些损坏情况如果不通过仔细地检查一般很难发现，当锅炉安装完毕投入使用之后，就会发现一系列的问题，如漏风、烟气短路等等，使得火力发电厂锅炉无法达到预期的设计标准，不能进行正常运行，因而也就使得锅炉的燃效效率得不到保障，产生大量的燃烧原材料浪费。在对锅炉进行运输的时候，可能会由于运输条件以及安装场地的空间的限制，使得锅炉在组装的时候出现实际组装设计不合理的情况，可能会导致锅炉的内空设计不合理，当出现这种情况时，锅炉的燃烧效率也会相应地降低。

2.3 运行管理过程存在问题

对目前火力发电厂锅炉的管理现状进行分析，发现在运行管理过程中，存在很多的问题。从管理层面来看，管理人员的管理水平不足、经验不够丰富是一个常见的问题，导致这个问题出现的根本原因就在于管理人员自身的专业素质不够过硬。由于管理水平不够高，管理人员在对锅炉进行管理的时候，对火力发电厂锅炉没有全面的了解，所以无法对锅炉的相关参数进行相应的调整，这也就使得锅炉不能够按照预期的设计目标来进行工作，锅炉运行状况差也就成为另一个较为常见的问题。从运行层面来看，操作人员在操作锅炉的时候只是完成了机械的运行工作，对于锅炉的实际工作情况不能做出有效的判断，当锅炉出现问题和故障之后，操作人员无法进行有效维护，导致锅炉持续带着故障运行，锅炉的运行效率也会随之降低，还会产生大量的能耗。

2.4 耗电量高

火力发电厂锅炉系统在工作过程中，同时也会耗费大量的电力。而火力发电厂锅炉系统中的风机和泵则是主要能耗最高的设备，占了全部火力发电厂锅炉系统能耗的八成左右。另外，由于锅炉机房布置或者设施的容积过大也造成了火力发电厂锅炉耗费巨大的电力，一般来说，造成火力发电厂锅炉出现能耗超高的主要因素有如下两种：其一是由于锅炉设施的质量出现问题、能耗参差不齐，尤其针对于锅炉的供电设施而言，一旦设施的技术特性无法满足相应的标准，造成锅炉的能耗提高。而火力发电厂锅炉在正常工作的过程中，除了一些主要的机械设备之外，还安装有很多的辅机设备，这些辅机设备的型号如果不适配的话，也会导致大量的电能消耗。

3 火力发电厂锅炉房节能优化措施

3.1 提高锅炉的运行效率

目前我国的发电系统采用的锅炉形式大都为火力发电厂锅炉，锅炉运行会燃烧大量的煤炭。在很多的发电公司中，火力发电厂锅炉运行效率低是一个非常普遍的问题，这造成了大量的能源浪费，因此，有必要采取适当的措施来提高火力发电厂锅炉的运行效率。

（1）降低锅炉的漏风率。火力发电厂锅炉的运行的时候，如果出现风道泄漏的情况，就会造成很严重的能量流失，所以，对锅炉的日常维护和清理工作就变得尤为重要，发电企业要将这项工作重视起来，加强对火力发电厂锅炉的清理和维护力度，并且尽可能地将检修的周期缩短，这样才能在风机出现问题的时候，检修人员可以短时间内迅速发现问题，并做出反应，找到风机泄漏的位置，并对泄漏的原因进行仔细分析，做出正确的解决方案，这样可以维护风机的安全运行，保障锅炉内部正常燃烧所需要的含氧量。锅炉在长时间的工作中，受热面容易积灰，会导致传热效率降低，增加燃烧消耗量，所以需要及时地对受热面进行清理，这样才能避免传热效率降低的问题，减少热量损耗。

（2）调整锅炉燃料数量。由于火力发电厂锅炉在运行过程中直接受到许多环境因素的干扰，火力发电厂锅炉正常运行的效率也受到一定因素的影响。需要及时保证其安全稳定的运行，这样才能真正地为发电行业的可持续发展带来更多的经济效益，做好锅炉维修的各个方面工作。首先，针对一次锅炉原料燃烧不稳定的一些问题，要及时制定可行的解决方案，即及时调整一次锅炉燃料的燃烧量，因为一次锅炉燃料的燃烧量直接关系到一次锅炉原料燃烧的实际运行和管理效率。同时，妥善调整锅炉的实际使用的原材料并积极根据实际锅炉机组负荷的变化，确保可以有效燃烧；而在燃料的选择与燃烧方式上，可以最大程度起到节能降耗的效果。这不仅是为了锅炉节能环保的目的，也是为了有效减少锅炉燃料的损耗。这对发电企业的可持续发展和进步有很大的帮助。其次，应优化制定一套相应的锅炉燃料供风优化控制管理系统。对于控制系统中存在的一些问题，应及时采取相应的措施加以解决。即根据一次煤送风量的变化，适当调整一次锅炉燃烧燃料的实际消耗量。

（3）节能燃烧理念。通过对火力发电厂锅炉房运行的现状进行分析可以看出，锅炉在运行过程中，会出现热量损失，因此，要提高热能的利用率，就需提高节能燃烧的理念，主要从以下两方面来思考：

①相关工作人员要在节能理念的支持下，对火力发电厂锅炉运行需要的燃料和氧气量等做出专业的分析，合理的设置燃料量和锅炉内空气的含氧量。根据实际的燃烧情况，进行科学的设计，尽可能减少燃料燃烧不充分或是燃料燃烧时间过长导致的热量损失。发电企业要定期对工作人员进行培训，加强工作人员的意识，要在日常工作中，对煤种参数进行关注，及时找出出现热量损失的原因，并且可以做到及时记录，积极探究解决方案。

②目前，信息技术在各行业的运用都比较广泛，在发电企业中，信息技术同样可以起着重要的作用。发电企业要强化软件系统在火力发电厂锅炉房工作中的使用，可以将监控技术运用起来，将锅炉运行过程进行监控，并且实现软件监控调节，将热能管理工作变得更加规范，提高调整控制的实时性。发电企业还可以利用信息技术来实现数据共享，提高数据优化的高效性。

3.2 做好水的管理工作

（1）降低系统失水。在火力发电厂锅炉系统中的热媒水就是经过处理后加热的水，这种水的生产成本很高，如果锅炉房管网出现了失水的问题，就会导致火力发电厂锅炉系统中出现大量的水体流失，造成大量的资源浪费。因此，在火力发电厂锅炉运行过程中，采取适当的手段来防范系统失水是非常有必要的。可以在用户的最高处安装自动排气阀，这样可以通过手动排气的方式来防止系统失水。此外，还需要加强对于管网的管理，在检查过程中，如果发现有管线出现腐蚀问题，一定要立即更换新的管线。

（2）降低热网热损失。暖通发电系统是通过管网来将热能传递给各家各户的，如果热网出现保温差、热网及其附件长期浸泡在地下水里的情况，热能损失将更加严重，热能供给到用户处的时候，已经无法达到相关标准了。如果说对此类问题不及时采取相应的措施进行处理，但又想要提高火力发电厂锅炉的出水温度，使得用户室内温度达标，那么就只能通过增加原材料燃烧来实现，会造成大量的煤炭消耗，所以，一定要做好热网的保温工作，由此来降低热网的热损失。

4 加强火力发电厂锅炉房的节电措施

（1）使用自力式平衡阀。自力式平衡阀的基本工作机理，是通过改变阀心和阀座之间的开度，实现调整流体流量的目的，而如果开度调节一定，流速也就受到了相应的调节。目前，由于发电用户水力失衡的问题比较严重，接近换热站和锅炉室的用户室内气温往往太高，而远离换热站和锅炉室的用户室内气温反而无法满足相应的发电标准。为此，可在离换热站和锅炉室距离较近的用户的供水管道上设置自力式平衡阀，在保证用户温度达标的前提下，减少流量，更多的流量就会被传递到距离换热站和锅炉房较远的用户，使其室温达标，进而保障热用户的水力平衡，进而实现节电的目的。

（2）使用变频调速器。变频调速器的工作原理是通过改变电机电流的频率来达到改变电机转速的目的。在锅炉鼓引风机以及循环水泵上安装变频调速器，可以根据锅炉的负荷以及煤质的变化来对风量变化进行调节，不仅能够最大程度的满足火力发电厂锅炉燃烧的需求，还可以由此来改变风机轴功率，进一步实现节电的目的。许多发电公司已经在锅炉房的风机上安装了变频调速器这种装置，产生的节电效果非常明显。在使用变频调速器的时候，必须要保证的是用户室内的热能要达到相应的标准。

5 结语

综上所述，目前我国发电企业在火力发电厂锅炉房设备运行管理过程中仍然面临着一些疑难问题，这些疑难问题的反复存在，难以为火力发电厂锅炉带来更大的经济发展，所以要及时做好方方面面的准备工作，充分运用一些科学化、信息化、技术手段等来实现对火力发电厂锅炉房运行的实时优化，才能够有效降低锅炉热能源的损失以及达到火力发电厂锅炉房节能低碳减排的最大目标，如此一来，可小幅度的提高我国发电企业的经济市场力和竞争力，让其能够紧跟着新时代经济发展的前进步伐，朝着国际化、现代化方向快速发展。