火电厂锅炉运行过程中的节能方法

摘要：社会发展中离不开火力发电厂的支持，但其运行中会消耗大量能源，尤其在锅炉运行中，不同类型燃料的燃烧不仅需要增加资金投入，还会产生各类污染物，给生态环境带来不良影响。分析降低火电厂锅炉运行能效的具体原因，总结锅炉运行中的有效节能方法，进而达到节能降耗、保护环境的目的，助力火电厂的稳定发展及创设良好的生态环境。

关键词：火电厂锅炉运行节能降耗余热回收

中图分类号：TM62

Energy-SavingMethodsDuringtheOperationofBoilersinThermalPowerPlants

ZHAOShiqiang

ChinaEnergyBengbuPowerGenerationCo.，Ltd.，Bengbu，AnhuiProvince，233000China

Abstract：Thesupportofthermalpowerplantsis indispensableinsocialdevelopment，buttheiroperationconsumesalargeamountofenergy.especiallyinboileroperation.Thecombustionofdifferenttypesoffuelsnotonlyrequirestoincreasecapitalinvestment，butalsogeneratesvariouspollutants，bringingadverseeffectstotheecologicalenvironment.Inthispaper，itanalyzesthespecificreasonsforreducingtheenergyefficiencyofboileroperationinthermalpowerplants，summarizeseffective ;energy-savingmethodsinboileroperation，achievingthegoalsofenergyconservation，consumptionreduction，andenvironmentalprotection，helpingthestabledevelopmentofthermalpowerplantsandcreatingagoodecologicalenvironment.

KeyWords：Thermalpowerplants;Boileroperation;Energyconservationandconsumptionreduction;Wasteheatrecovery

新时期发展背景下，电力工业进入新的发展阶段，为人们的生产生活带来便利，虽然火电厂的运行在一定程度上满足了各行业发展需求，但能源消耗及燃料利用率等问题日渐凸显。通过分析相关政策方针，提倡节能减排，为此，火电厂应重视研究锅炉的节能降耗功能与优势，依据火电厂的建设规模及各行业用电需求等，加大节能方法研究力度，构建健全的节能减排生产体系，以实现创建环保型社会的目标。

1导致火电厂锅炉运行能效低的具体原因

总结国内部分火力发电厂的运行情况，致使锅炉运行中出现能效低下问题的原因有多种，不仅会增加火电厂的运行成本，还容易因为燃料的不完全燃烧等产生大量污染物，威胁生态环境，现针对锅炉设备问题和节能技术问题两个层面展开分析。

1.1锅炉设备自身质量带来的影响

从锅炉设备层面出发进行分析，很多锅炉设备无法满足最佳参数配置，致使出现排放量高、燃烧不彻底等问题，部分火力发电厂为节约成本，未针对原有的锅炉进行改造与更换，不仅会增加故障发生率，还容易引发安全风险。同时，现有的锅炉设备受热面积不科学，无法保证热能转化率，且存在锅炉设计原料类型和实际煤种不匹配的情况，一些火电厂缺乏煤炭质量控制意识，容易在燃烧热量不足的情况下增加锅炉运行成本，受到低负荷运行影响，容易导致锅炉能效低，不利于提高燃料利用率及锅炉运行效率[1]。

1.2锅炉节能技术水平带来的影响

立足锅炉节能技术层面进行分析，导致锅炉运行负荷低的原因是火电厂在设计自身生产力的过程中，缺少与实际情况的联系，致使生产能力设计过高，带来生产压力。而在锅炉的低负荷运行中，会增加煤炭消耗量与降低锅炉使用率，且伴随用电率高、能源消耗高的问题，给火电厂的整体效益带来不良影响。锅炉的余热利用效率低也是常见问题，很容易引发热值利用率低的问题，在热能利用不充分的情况下，会浪费资源。一些火电厂使用的煤炭质量不高，含硫量不符合规定标准，并且煤炭颗粒大小和灰分值也无法满足规定要求。一些火电厂的锅炉自动化水平较低，缺少对先进科学技术的利用，不仅会降低锅炉运行效率，还容易引发环境污染，无法保证经济性和环保性。

2火电厂锅炉运行过程中的有效节能方法

2.1安装使用锅炉余热回收装置

火电厂锅炉运行过程中，为达到节能减排的目的，应提高对余热回收装置的重视程度，重点加强对锅炉尾部余热回收技术的利用，可提高余热利用率，并减少锅炉运行中的烟气余热排放，能收获理想的节能环保效果。分析相关调查研究数据，针对烟气排放的热能而言，可占燃煤热量总值的6%～10%左右，在热能损失中，烟气排放的热能可超过80%。对于国内部分火电厂的锅炉运行，主要利用烟气冷却器作为余热回收装置，从技术原理层面出发进行分析，将冷却器安装在空气预热器和除尘器之间，能达到降低烟气温度的目的，相关统计数据表明温度可降低40～50℃，进而获得更为理想的脱硫效果。通过对部分烟气热量的回收，能实现对凝结水的加热，进而减少暖风机或加热器的抽气量，进而达到增加汽轮机做功效率及节能减排的目的[2]。

2.2提高燃烧热能转化率控制排烟温度

为进一步降低锅炉的热能损失，火电厂除了可以选择安装余热回收装置外，还可以从源头出发，针对过量空气系数进行调整，加大管理力度，重点加强锅炉水的软化处理，可降低锅炉内部结垢概率，还能减少热量损失。同时，火电厂安排技术人员进行停炉检修的过程中，应第一时间针对锅炉受热面的灰垢进行处理，及时清除锅炉内壁位置存在的水垢，目的是增加受热面的传热效率。此外，火电厂可选择为锅炉配备省煤器，安装空气预热器，此种方法能良好地降低排烟温度，并在此基础上增加炉膛内温度，使得煤炭燃烧更加充分，在节能减排的同时提高燃煤锅炉工作效率，可达到节约火电厂运行成本的目的。

2.3推广与运用锅炉清洁燃烧技术

为了获得更好的节能效果，火电厂应加强锅炉运行与清洁燃烧技术的结合，可提高节能减排水平。现阶段，针对国内部分火电厂推广的煤炭清洁燃烧技术，常见的有洁净煤发电技术、先进燃烧器技术及流化床燃烧技术等，依托此类技术实现对火电厂燃煤锅炉的改造，可有效提高锅炉燃烧效率，通常能提升过滤燃烧效率达12%左右。结合对相关统计数据的分析，以一台75t的锅炉为例，该锅炉在实际运行中，可节约燃煤量高达8万t/a，有助于节约能源，还能减少燃煤过程中产生的污染物，强化对环境的有效保护，为生态文明建设贡献力量。

2.4减少锅炉气体未完全燃烧热损失

多数火电厂中使用的锅炉为循环流化床锅炉，但此项技术会增加煤炭燃烧量，从而增加了二氧化碳排放量，导致温室效应更加严重，立足于区域生态环境保护。因此，要重视加强对减少二氧化碳排放量相关技术的研究，应重视利用循环流化床锅炉富氧燃烧技术，此项技术的应用能实现富氧燃烧，具体指氧气或二氧化碳的燃烧，从基本原理层面出发，空气中氧气与锅炉中部分混合气体燃烧时会得到氧化剂，富氧燃烧主要通过对此种氧化剂的利用，回收处理烟气中的二氧化碳，通常回收率高达90%，目的是提高煤炭燃料燃烧率，避免出现煤炭不完全燃烧的问题，还能减少排放的二氧化碳，并且在此基础上减少氧化氮与二氧化硫的排放量[3]，由此可见，循环流化床锅炉富氧燃烧技术为高效节能的燃烧技术之一。

2.5构建火电厂锅炉自动化运行系统

通过运用自动化技术能有效提高火电厂锅炉的运行效率，进而提高锅炉的燃烧能效水平。通常需要利用计算机技术和设备计算关键参数，并针对锅炉运行过程中的负荷做好调整，加强对锅炉启停的有效控制，构建专门的运行系统，以实现集中控制。将自动化技术运用在火电厂锅炉中，能实现多种功能的定时切换及智能控制，有助于实现循环运行及延长锅炉设备使用寿命。因此，火电厂应重视自动化设置，加大资金和资源投入力度，逐步实现锅炉的自动化控制，严格按照火电厂的战略发展规划落实自身工作，合理调整控制结构，加大锅炉设备改造力度，可选择替换或小修的方式改造锅炉结构，可获得良好的节能减排效果。

火电厂在进行锅炉的自动化改造时，通常可以从多个角度出发，首先，加强对自动化技术的创新，针对送风机和引风机的频率进行调整，有助于减少锅炉运行中的风机能耗，有助于提高风机输力；其次，火电厂应重视利用引射式风粉混合器，做好锅炉低碳燃烧器的改造，通过利用风粉混合器和燃烧器等具备多元功能的装置，能替代传统和的锅炉风粉混合器和燃烧器，进而减少能源消耗，有助于实现对燃烧效率的控制；最后，火电厂应加强对污染源的控制，重点利用可净化空气的技术，例如：SCR法烟气脱硝技术等，此类技术能提高脱硝率，进而减少火电厂锅炉运行中产生的废气和污染物，减少对区域内空气质量造成的不良影响，还能为自动化锅炉运行系统的完善提供技术支持[4]。

2.6融合防漏风技术及严控负荷范围

锅炉漏风是实际运行中的常见问题之一，一旦出现锅炉漏风的情况，容易增加锅炉能耗，还会引发锅炉内部气体膨胀问题，使气体体积增加，进而带来较高的热损耗，且漏风问题还会浪费电能，降低了燃料利用率，久而久之浪费材料、增加运行成本。可见，防漏风技术的应用十分必要，火电厂应安排专门的技术人员针对漏风概率较高的区域进行排查，及时发现和处理漏风问题，让锅炉运行中的密闭性得到保证，有助于节约能源消耗与减少污染物排放。针对燃油、燃气型的火电厂，内部锅炉在实际运行过程中，存在气体未完全燃烧的情况，导致损失大量的热能，因为锅炉炉膛内的一氧化碳未得到充分燃烧，不利于热能的完全转换，会增加热损失，所以，火电厂应安排专业技术人员进行锅炉调试，保证负荷范围与空气和燃料匹配，有助于保证胃部烟道过量空气系数的可靠性，从而减少生产的一氧化碳。火电厂还可以充分利用观火孔进行观察，主要了解火焰的颜色及实际变化，明确锅炉运行过程中是否在管板位置存在积碳，一旦发现问题应及时与技术部门进行沟通，针对锅炉运行情况进行专业判断，为后续的调试等工作提供依据。

2.7减少锅炉运行中的汽水损失率

火电厂锅炉运行中，还应采取有效措施降低电厂汽水损失率，即减少汽水损失。汽水损失具体指火电厂日常运行中的技术经济指标，是全厂性指标之一，汽水损失主要包括排气、管道泄漏、阀门泄漏及疏水等方面的损失。火电厂的汽水损失量为锅炉排污水量、自用蒸气损失水量及对外供热不返回凝结水部分的损失水量与补充水量之间的差值。总结分析火电厂的热力系统运行情况，汽水损失率为火电厂热力系统中蒸气和回水总损失量与锅炉蒸发量的比值。水汽损失的主要影响因素包含输水、汽水管道泄漏、自来水外漏、消防水管外漏及排污损失等，还涉及水塔蒸发损失，通过减少火电厂汽水损失，能节约能耗，提高燃料利用率。

2.8构建健全的节能减排管理体系

火电厂应重视分析相关的政策规定，包括《锅炉节能技术监督管理规程》等，结合实际与发展需求完善国家节能减排计划，认真履行自身在社会发展中的责任和义务，明确保护大气环境的战略目标，配合与支持监管部门的各项工作，进而构建健全的节能减排管理体系，有助于实现对火电厂锅炉运行中的能量消耗监管。同时，火电厂应建立完善的责任到岗机制，严格按照相应的技术规范落实自身工作，细化不同岗位的责任和义务，从源头出发减少能源消耗，减少火电厂运行中的超标排放问题[5]。同时，锅炉运行过程中离不开各专业人才的支持，需要增强此类人才的节能减排意识，重点做好日常的设备维护与检查，定期组织相关工作人员参加专业化培训，为其提供学习专业理论知识与实践操作技能的机会，学会运用锅炉运行参数观察与诊断设备故障等方法，进而提升锅炉节能减排水平。

3结语

火电厂中锅炉是不可或缺的重要设备之一，锅炉通过燃烧煤炭、燃油或燃气等燃料，能为各行业以及人们的日常生活提供电能。而现阶段的社会发展中，提倡节能减排理念，要求减少锅炉运行中的能量损耗与污染物排放，创建节约型、环保型社会。火电厂通过在锅炉运行中运用节能方法，能减少浪费的燃料和能量，有助于在满足基本运行要求的基础上节约火电厂运行成本，还能减少对区域生态环境造成的不良影响，助力火电厂提高燃料利用率，为社会的稳定可持续发展提供动力。

参考文献

[1] 王震.火电厂锅炉汽机本体与压力管道的节能保温研究[J].中国设备工程，2023（10）：119-121.

[2] 梁晓剑.关于火电厂锅炉汽轮机节能环保措施的探讨[J].中国设备工程，2021（20）：240-242.

[3] 王文斌.火电厂锅炉运行中的节能措施[J].中国金属通报，2021（2）：237-238.

[4] 徐龙飞.大型火力发电厂SCR脱硝剂液氨改尿素的工程应用研究[D].南京：东南大学，2023.

[5] 赵志刚.1000MW超超临界二次再热机组热力性能分析与实验研究[D].武汉：华中科技大学，2023.