火力发电厂锅炉节能降碳路径研究张志强

火力发电厂锅炉节能降碳路径研究张志强

张志强

（山西国际能源宏光发电有限公司山西省吕梁市033300）

摘要：在我国社会经济飞速发展过程中，电力能源方面消耗不断增多，人们在电力工作方面关注度日益增多。当前我国发电形式以火力发电为主，火力发电简单易行、操作方便，但是在供电过程中有非常大的能耗和污染，尤其是燃料燃烧污染，会造成严重的环境影响破坏。当前我国所使用的电能设备相对较为落后，与发达国家相比，能耗超出22.1%左右，尤其在人们生活水平提高过程中，电能损耗明显增大。为了更好地满足人们实际需要，必须要在全面降低能耗的同时提高发电水平，为火电厂创造出更多的经济效益。锅炉是火力发电厂一项重要组成，针对锅炉节能的研究十分关键，本文就此展开了研究分析。

关键词：火力发电厂；锅炉；节能降碳；分析

引言：随着我国经济的不断发展，节能降碳的意识逐渐深入人心，相关政策也逐渐出台。2017年12月19日，国家发改委宣布在发电行业（含热电联产）率先启动全国碳排放交易体系。在这样的趋势下，火电厂面临减少单位煤耗，降低单位二氧化碳排放的巨大挑战。锅炉系统是火电厂的至关重要的能源转换系统，也是火电厂消耗煤炭排放二氧化碳的主要系统。虽然目前我国锅炉制造技术有了明显提高，但是能量转化率却普遍有待提高。因此，提高锅炉效率，降低单位煤耗，减少单位二氧化碳排放已经成为火电厂刻不容缓的任务。

1.我国火力发电厂锅炉开展节能降耗的意义分析

随着技术手段的不断发展，我国火力发电业的相关工作证不断地优化与完善。但是，因为火力发电厂是通过燃烧煤炭、石油以及天然气来产生电能的工厂，所以，对于能源资源的需求量较大。从目前来看，我国火力发电厂的能源消耗问题比较突出，而其中的锅炉能耗是很严重的问题。因此，对于火力发电厂锅炉实施节能降耗非常关键，不仅可以减少电厂的发展成本，促进我国电力产业的可持续发展。同时还能节约资源和能源，维护人类社会与生态环境的平衡发展，从而为我国打造资源节约型和环境友好型社会的发展提供更多的积极意义。

2.目前我国火力发电厂锅炉在运行时存在的问题分析

从整体上来说，由于我国火力发电厂的锅炉使用年限比较长，所以锅炉运行过程中存在一些节能方面的问题。首先，锅炉在运行的过程中产生了较多的飞灰与可燃物，对于空气造成了一定的污染。其次，在进行系统调峰的过程中，锅炉参与的次数较多，所以会消耗更多的能量，并且长期运行的锅炉也会消耗更多的电能。此外，在启动和暂停锅炉的时候，燃油的消耗量也很大。由此可见，锅炉这些运行方式，都会产生很大的能量消耗。再次，由于使用时间很长，锅炉机组设备慢慢变得老化，特别是尾部烟道等位置漏风的问题比较严重，从而导致了吸风机不断的提高出力力度，致使耗电量越来越大。最后，循环流化床锅炉的布风板开裂及风帽存在很严重的磨损问题，所以很难充分的利用设备。在这一过程中，导致锅炉的内循环分离煤粒效果和外循环分离煤粒的效果会下降，机组的运行参数没有满足额定运行参数的要求，所以，机组运行的经济效益受到降低。

3.实现火电厂锅炉节能降碳的可行性措施

3.1建立火电厂锅炉节能降碳运行的新体系

为了配合节能降碳政策，火电厂应该建立新的节能降碳体系。提高相关技术人员和管理人员素质，以科学合理的方法管理锅炉，建立有效的管理监督机制，从设备正规运营，工人正确操作等多个方面提高锅炉效率，同时降低厂用电率，控制锅炉能源消耗和二氧化碳排放。

3.2减少排烟热损失

由于灰渣传热系数较小，如果受热面处灰渣积结，受热面的传热效率会大幅降低，锅炉内各部分温度就会升高，因而排出的烟灰温度就会上升。所以，要定期清理锅炉炉壁及受热面，保证热量顺利传递到下一系统。避免因为受热面积灰结渣，阻止热量传递造成炉温升高，从而避免烟灰排出时温度过高的现象。同时，要控制进入锅炉内的总风量，在保证燃料充足燃烧的前提下，尽量减少炉内空气，从而在根本上减少排烟量。为控制炉内总风量，需要提高锅炉安装和日常检修的质量，减少锅炉漏风量。此外，还需要正确监视分析锅炉的氧量表和风压表，实现合理配风。减少不必要的空气进入锅炉，降低排烟量，减少排烟造成的热损失。

3.3减少机械不完全燃烧热损失

为减少机械不完全燃烧造成的热损失，首先要合理调整喷入锅炉的煤粉细度。一般来说，煤粉越细，越有利于燃烧，燃烧后剩余的可燃烧物越少。但是，偏细的煤粉燃烧后更有可能在锅炉受热面上积灰成渣，降低传热效率，造成锅炉内部温度过高，同时，也会使用细煤粉也会增大制粉过程中的能源消耗。如果使用粗煤粉，则更有可能造成不完全燃烧。因此，要综合考虑各方面因素，选择较细的煤粉喷入锅炉。同时，也要注意提高煤炭质量，使用高质量的煤，降低机械不完全燃烧热损失。煤炭质量越低，煤炭中灰分越多，造成的机械不完全燃烧热损失就越大。灰分会阻碍煤炭中的有效物质与氧气接触，使有效物质不宜完全燃烧，影响锅炉热效率。此外，灰质也会积压粘附在锅炉壁和受热面上，影响锅炉效率。而低质量煤炭水分含量也更高，使煤炭更难着火，不利于燃烧，也会降低锅炉内温度。另一方面，水蒸气增大了锅炉排出烟灰的体积，带出更多的热量。

3.4降低电厂汽水损失率

火电厂中水蒸气和凝结水的损失，主要包括阀门泄漏、管道泄漏、疏水、排汽等损失，称为汽水损失。汽水损失率是火电厂重要的技术经济指标，其计算公式如下：汽水损失量=锅炉补充水量-对外供汽量。一是电厂汽水损失率=电厂汽水损失量/电厂锅炉蒸汽流量*100%。二是为降低电厂汽水损失率，电厂应该加强设备检修，检查日常运行中，疏水门、排污门等有无泄漏；提高锅炉供水品质，降低排污率；加强对锅炉中水位、气压、温度等的监控，出现问题及时处理，减少不必要的汽水损失，提高锅炉热效率，减少二氧化碳排放和燃煤使用量。结语锅炉节能降碳对火电厂，乃至全社会的可持续发展都有重要意义。火电厂一定要加强节能降碳环保意识，充分利用科学合理的方法减少锅炉煤耗和二氧化碳排放，实现火电厂低能耗、低排放的可持续发展之路。

总结：火力发电厂运行过程中锅炉节能十分关键，直接关系到整个火力发电厂整体节能水平。火力发电厂锅炉节能还存在有运行、燃料、使用和管理等方面问题，在实际工作中，首先要提高在锅炉漏风方面管理重视度，其次要对锅炉设备进行改造和优化，还需要规范汽水分离设备流程，最后要调整锅炉燃烧，通过这些方式，提高火力发电厂锅炉节能水平。从目前来看，火力发电厂在进行发电的过程中会消耗大量的资源与能源，不利于资源能源的节约发展，还会对环境产生一定的污染。锅炉是火力发电厂之中耗能的主要因素，因此，火力发电厂锅炉开展节能降耗工作非常必要。降低火力发电厂锅炉的能源消耗，有利于推动火力发电厂节能降耗目标的实现，从而促进我国火力发电业的长远发展。虽然从目前来看，我国火力发电厂在工作的过程中还存在很多能源与资源消耗等自然生态问题。

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