火电厂节能优化措施及潜力研究

火电厂节能优化措施及潜力研究

杜应刚 陈云龙 薛鑫 陈昌茂 于刚

华能沁北发电有限责任公司 河南济源 459000

摘要：随着社会经济的发展，我国对电能的需求不断增加，火电厂建设越来越多。火力发电作为维持社会用电供给的主要发电方式之一，应秉承可持续发展理念，以锅炉为切入点落实节能降耗。基于此，文中以循环流化床锅炉为研究对象展开节能降耗研究，首先阐述了火力发电厂循环流化床锅炉能耗特性，其次探讨了火力发电厂热动系统能源消耗的原因，最后结合实际运行情况提出节能降耗有效性策略，以供参考。

关键词：火力发电厂;循环流化床锅炉;节能降耗

引言

在火力发电厂正常运行的过程中，经常会利用热力系统对其进行节能优化。它能够在最大程度降低能量损耗，这样的节能减耗能够节省不必要的医院同时也能提升发电厂的工作效能。在很大程度上，它能够降低火力发电厂的成本输出。一般火力发电厂在运行过程中经常会利用到天然气、石油等自然资源。在火力发电厂正常利用这些自然资源时，就会增加其资源使用量。这样就会在很大程度上提高整体的生产运行成本。因此，在利用火力发电厂对其进行节能时，在很大程度上节省了企业的额外支出，节省了扽多的资本投入，在很大程度上推动了火力发电厂的经济增长。

1火力发电厂锅炉能耗特性

与传统煤粉锅炉相比，循环流化床锅炉性能更为优越，在现代化火力发电厂中已实现大规模普及，因此本文展开锅炉节能降耗研究时，以循环流化床锅炉为主要研究对象，以此保障节能降耗措施实际效果。循环流化床锅炉为气固混合燃烧凡是，热容量得到数十倍提升，且具有较强稳定性，循环流化床锅炉可实现炉内温度均匀，便于燃烧传热，提升燃烧效率，据统计，火力发电厂中循环流化床锅炉可实现98%以上燃烧效率。循环流化床锅炉应用分级燃烧方式降低氮氧化物含量，规避氮氧空气污染，而分级燃烧的前提则为低温燃烧方式，此外循环流化床锅炉对燃料具有较强适应性，甚至可借助劣质燃料完成火力发电，其炉料循环效果显著，随着蓄热量的增高可实现炉内燃烧参数稳定，因此循环流化床锅炉具有较好调载能力，可实现负荷高效调节。循环流化床锅炉随着科技的发展而逐渐成熟，推动了我国洁净煤发电发展进程，循环流化床锅炉凭借燃烧效率及燃料适应性优势在我国火力发电行业中占据重要地位。煤作为火力发电主要燃料，循环流化床锅炉的燃料适应性使劣质煤供电成为可能，随可实现发电应用，但无法保障所有规格性质的煤资源高效利用。近年来，我国煤炭市场处于紧张供应状态，部分火力发电厂受到煤炭资源制约面临“断煤停机”隐患，导致部分火力发电厂不得不使用劣质煤发电，此时循环流化床锅炉发电效率降低，且煤炭资源损耗量大幅度提升，同时火力发电厂操作人员对不同性质的煤炭资源无法把握燃烧数据，使循环流化床锅炉受到燃料性质影响面临启停、检修问题，不仅造成能源额外损耗，更增加了火力发电厂的额外经济成本。

2火力发电厂热动系统能源消耗的原因

在电力资源进行生产的过程中，能够通过利用煤等自然资源对其进行转化，而后再讲电力系统传动到不同区域、不同家庭中，在这样的过程中会导致能源损耗过于严重，进而无法高效实现火电厂资源的高效运用。难以均衡配置电力。针对当前电力行业运行现状来看，电力行业内部结构配置不够科学均衡并且同发电厂煤炭资源的损耗量有着很大的联系，它主要就是因为电器企业在进行火力发电时，所利用的煤炭量远远超过了国际标准的每千瓦供电的煤量，这样就大大影响了火力发电厂的科学资源配置，进而也在很大程度上限制了发电企业的经历发展。相关参数与设备运行难以正常匹配。在汽轮正常运行的过程中，若是没有利用科学合理的参数对设备进行调整，就会很容易出现火力发电厂所负荷的参数与实际运行不够匹配的情况，这样就会导致主汽压力很低，并且燃烧的不够充分，整体的蒸汽流量就会升高，从而使得机组热量所产生的损耗就会持续增加，整体运行效率就会降低，导致整体的汽轮机很大达到最佳状态，进而会加大能源消耗。

3热动系统节能优化措施

3.1锅炉制粉及燃烧系统运行优化

排烟热损失是各项热损失中最大的一项，高达5%～7%，可通过治理本体及制粉系统漏风，调整减少冷风掺入量，减少受热面积灰、堵灰进行优化。固体未完全燃烧热损失仅次于排烟热损失，是由飞灰和炉渣中的残碳所造成的热损失。一般而言，固态排渣煤粉炉的固体未完全燃烧热损失为0.5%～5%。为了降低固体未完全燃烧热损失，应根据煤种的变化及时做好锅炉的燃烧调整工作，经常保持最佳的过剩空气系数和合适的煤粉细度。

3.2缩短启动时间

相较于传统煤粉炉，循环流化床锅炉启动时间稍慢，可造成额外能源损耗，严重阻碍了火力发电厂节能降耗进程，因此需结合循环流化床锅炉实际情况，降低机组启动能耗。例如:运用辅助蒸汽加热炉底，提升循环流化床锅炉燃油温度，便于油枪着火雾化，起到缩短到冷却时间的作用;此外，还可于锅炉启动前期加强排污工作，提高锅水品质，加强锅炉内部受热较弱部分的循环换热，改善水循环，提高锅炉性能，实现能源节约。循环流化床锅炉点火运行后需及时开启高低压旁路疏水，并完成汽轮机轴封及真空操作，使汽轮机前蒸汽与炉前温度一致，且同步升高，当循环流化床锅炉内蒸汽参数达到冲转标准后对机组冲转，规避循环流化床锅炉温度不达标而导致的持续燃烧、能源损耗问题。

3.3高效利用锅炉排烟余热系统

在对火力发电厂热力系统引用节能技术的过程中，会格外注意将锅炉排烟余热系统利用起来。在充分利用的过程中会产生一定数量的废弃，在废弃蒸发的过程中会产生一定热量，这些热量若是没有高效的运用起来就会在很大程度加剧能源消耗。进而，在进行火电厂热力系统的节能技术运用过程中要对有效热量的处理方式予以确定，而后，再将排烟余热系统更加深入的利用起来，进而逐步达到节能减排的目的，实现能源优化。在火力发电厂热力系统的锅炉排演余热系统进行使用的过程中，省气要降下来，而后要在热力系统的锅炉末端安置一些降压设备，进而再装置凝结水循环系统来优化，通过这样的过程来实现锅炉排烟余热回收利用的目的，从而更好促进能源可持续发展。

3.4加强火电厂环保设施设计创新，保证设计的先进性和前瞻性

火电厂的环保设施优化创新设计需要从实际需求出发，保证整体适配性和经济性，在设计过程中需要充分利用现代化技术和信息化技术来提升运行效率及质量。需要设计人员具备发展性眼光和前瞻性思维，信息智慧化、工业智能化定将是火电行业未来发展的必然趋势，火电厂发展建设需要紧跟时代和科技的发展，才能更好地面对市场供需关系和社会要求，深度发掘生态收益、经济收益、社会价值，从而实现行业的可持续发展。

结语

综上所述，现阶段，火电厂环保设施在硫化物和氮氧化物的排放方面仍存在一些问题，需要针对性地对环保设备进行优化创新，并不断完善管理工作，将技术与管理、目标与理念相结合，保证火电行业高效高质地完成国家赋予的发展使命，进而推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。

参考文献

［1］杨琅．循环流化床锅炉节能增效改造总结［J］．节能与环保，2021(2):34－35．

［2］张野．火力发电厂锅炉运行控制的节能对策分析［J］．新型工业化，2020，10(6):39－40+43．

［3］李闯．火力发电厂电气节能降耗问题及对策研究［J］．科技创新导报，2020，17(12):9－10．

[4]唐煜.火电厂环保设施优化及节能措施[J].中国设备工程，2019（14）：52-53.

[5]杨琅．循环流化床锅炉节能增效改造总结［J］．节能与环保，2021(2):34－35．