火电厂锅炉节能减排技术措施

火电厂锅炉节能减排技术措施

牛原渊 马骏 王磊

内蒙古电力科学研究院 内蒙古自治区呼和浩特市 010020

摘要：大范围，长时间的雾霾天气与我国众多火电厂锅炉废气排放有着十分紧密的关联性，在资源节约型、环境友好型社会建设背景下，节能减排、绿色发展理念势在必行，因此有必要针对火电厂锅炉节能减排技术措施进行分析与探讨。

关键词：火电厂；锅炉；节能减排；技术；措施

火电厂是利用燃煤、石油、天然气等作为主要燃料生产电能的工厂, 发电量约占发电总量的80%左右。我国火电厂锅炉在发电过程中有着普遍的锅炉热效率低、存在燃烧损失、排放污染物等问题，这与我国目前提倡的资源节约型、环境友好型发展模式相违背。因此，针对火电厂锅炉节能减排相关问题进行分析和研究,才能采取有效的措施，确保火电厂在运行时,能够创造更多的综合效益,减少环境污染情况的发生。

1 火电厂锅炉节能减排的现实意义

数据显示，2020年，我国“十三五”规划已圆满收官。经历了“新冠”疫情的冲击，全国发电装机容量从2015年底的15亿千瓦增长到2020年底的22亿千瓦，年均增长7.6%，高于“预期2020年全国发电装机容量20亿千瓦，年均增长5.5%”的规划目标。2020年，全国全口径火电装机容量达124517万千瓦，同比增长4.7%，占全部装机容量的56.58%。其中，煤电装机容量为107992万千瓦，同比增长3.8%，占全部装机容量的49.07%，首次降至50%以下；气电装机容量为9802万千瓦，同比增长8.6%，全部装机容量的4.45%。通常来讲，电力行业的单位产值的能耗如果降低1%，全社会的单位产值的能耗会降低0.3%~0.7%。火力发电厂作为重要的大气污染源有责任也有义务提高发电效率；同时，通过节能减排优化，也能降低成本，提高竞争力和经济效益。火电在我国的发电总量中占比最高，其主要工作原理是将化石燃料进行燃烧，之后将热能通过锅炉转换为机械能，汽轮机组在做功过程中会带动发电机运转，从而将机械能转换为电能，因此，锅炉的主要作用就是通过能量转化从而将热能转换为电能。从目前来看，我国火电厂在生产电能的过程中普遍存在高耗能、高污染现象，不仅影响火电厂自身的生产效率，同时还造成了环境污染，但是火电在我国电能中占据了主体地位，因此借助火电厂锅炉的节能减排技术，可以有效提高发电工作的效率和质量，同时减少对大气环境的污染，降低锅炉运行的消耗，最终在为社会提供充足电能的基础上推动经济的可持续发展。

2 火电厂锅炉节能减排技术应用上存在的问题

2.1 锅炉负荷固定

火力发电厂在进行锅炉设计时,设定的条件是理想环境下进行。因此锅炉的理论负荷要高于实际负荷。在锅炉运行的过程中,运行负荷是低于理论值的,所以导致了燃煤效率不理想,出现了资源浪费的现象。

2.2 锅炉余热未得到充分利用

由于科学技术的发展,火电厂的过滤不仅要将燃煤余热进行高效处理同时,还要具备居民区的供热能力。如果将发电过程中的余热利用起来可进一步提升能源的利用效率。一旦余热得到了重新利用, 能源的利用就会得到提升。但是余热的利用现状是很多火电厂未将余热的利用重视起来,甚至是不做任何处理。从实际的调查分析来看, 很多锅炉对余热的处理功能非常低下, 甚至达不到余热处理的要求, 使得余热部分白白浪费, 得不到回收和再利用。而在余热的排出过程中, 相关的碳和烟的排放量也超标, 使得总体的能源耗费问题比较严重。

2.3 燃煤质量和燃烧设备问题

电厂设备运行的主要动力来源是燃煤,煤炭的质量直接影响着锅炉的节能减排工作。目前,很多火力发电厂的燃煤质量得不到根本保证。在使用过程中只是挑选间隙小和颗粒大的原煤作为燃料。但是在发电的过程中,会产生大量的污染物,进而造成周边环境的恶化,同时对于供热效率和燃效效率的提升也有很大影响。

3 火电厂锅炉节能减排的路径思考

3.1 积极进行锅炉设备改造

为了实现可持续发展,进一步贯彻落实国家可持续发展战略的制度,发电企业需要将锅炉的节能减排工作摆在更加突出的位置,不断进行设备改造和发电技术的发展,实现能源转化率的提升、节能降耗和提升工作效率,进一步提升能源转换的效率,在进行电能转换的过程中肯定会出现能源转换消耗的情况,通过对发电技术的提升来降低转化过程中的能源消耗。原煤在进行燃烧的过程中,可引入净水技术手段,例如反渗透和离交换等来实现低能耗转换。离子交换主要是通过离子交换的设备来进行的,主要依据是离子交换的原理来实现水的净化,树脂离子与水进行交换,减少了水在加热过程中产生的水垢,降低水垢所产生的能源损耗。制定合理的锅炉维检方案,确保锅炉在运行过程中的稳定,减少锅炉改造工程中出现重新安装锅炉的可能性,降低成本投入。在锅炉改造过程中不仅要保证经济效益,还要实现节能减排,更重要的是保证锅炉安全运行,降低安全事故发生的可能性。

3.2 做好炉膛封闭工作

在进行锅炉的维检过程中,要将工作的重点放在漏风率的控制上,降低漏风率是实现节能减排的有效举措。如果炉膛漏风率高,直接导致烟气体积增加,在烟气膨胀的过程中会造成原煤的不充分燃烧。对锅炉进行密封的工作有以下几方面:首先,在锅炉检修的过程中,进行密封处理。同时在设计锅炉之初要首先对密封技术进行优化。在锅炉的运行过程中要做到漏风率的控制工作,避免因锅炉漏风而出现安全事故。其次是强化对锅炉运行的监控工作,实现锅炉的实时监控主要是通过DCS系统来实现。最后,要制定合理的锅炉周期维检方案,尤其是锅炉密封性的检查,及时处理锅体楼疯癫,在保证锅炉安全是燃烧的前提下进一步对节能减排工作进行细化。

3.3 进一步提升燃烧效率

要想提高节能减排的建设效果,就要对设备的燃烧效率进行改进。如果设备内的煤炭材料得不到完全的燃烧,就会出现浪费能源的情况,还会降低设备的应用效率,加大污染物的排放量。因此,在进行锅炉设备应用时,应该对煤炭的燃烧情况进行全面的分析,采取有效的措施,提高燃烧的效率,才能改善锅炉设备的运行情况。在进行实际操作时,应该对空气系数进行适当的调整,确保材料能够充分的燃烧,实现节能降耗的建设目标。在锅炉设备正常运行时,要提高风量,确保材料的燃烧值小于风量的调整值。如果设备的负荷降低,也要适当地减少风量。在进行风量调整时,要确保风量的比值始终低于材料的比值,才能保证材料的完全燃烧。

3.4 加强法规建设和政府监督

由于缺少政策性支持，导致多数火电厂并未深入进行节能减排技术的应用，而监督管理体制的缺乏导致火电厂锅炉在运行过程中的节能减排技术应用不到位，因此需要对现有的锅炉节能减排工作体系进行完善，需要政府部门对节能减排工作起到引导作用，对于积极开展节能减排技术应用的火电厂进行税收优惠以及资金支持，以此提高火电厂进行节能减排技术应用的积极性。

4 结语

纵观全球发展趋势，能源的紧缺是各个国家都存在的问题，在产业经济的发展下，电力的需求量增加让相关的发电企业面临着更大的挑战。电力要发展，但同时一定要走可持续发展的战略道路，讲究人与环境的和谐。这就要能充分注重节能减排技术的科学化实施，只有在基础层面得到了充分重视并加强，在对锅炉设备进行维护以及对相关技术进行改进的方面进行节能减排工作，从而有效的促使了火电厂环更加保而经济的发展。

参考资料：

1 万永利.火力发电厂锅炉节能降耗的对策与措施探究[J].军民两用技术与产品，2017（12）159-159.

2 代勇.火电厂锅炉节能减排技术探讨[J].民营科技,2018(07):36.

3 刘刚，盛钧祺.火电厂锅炉运行过程中的节能措施探析[J].环境与发展，2019，29（3）：153-155