火电厂锅炉节能减排技术研究

火电厂锅炉节能减排技术研究

初宏国

华能伊敏电厂       内蒙古自治区呼伦贝尔市          021134

摘要：我国火电厂锅炉运行过程中存在污染物排放高、燃烧损失大、锅炉热效率低等问题，严重违反我国资源节约、环境友好型发展模式。本文根据火力发电现状，针对火电厂锅炉节能减排进行深入研究，以提升火电厂对节能减排技术的重视。

关键词：节能减排；锅炉；火电厂

前言：火电厂在具体运行过程中，主要消耗的资源为煤炭，煤炭在燃烧过程中会产生大量污染物，影响周边环境。近年来，不少火电厂开始探索锅炉节能减排建设，取得了较好成果，但是截止到目前为止，仍存在较多问题，影响火电厂的节能减排效果。火电厂必须加强对于节能减排技术的全面研究，切实采取有效措施解决影响节能减排技术运用的问题，提升火电厂的综合效益，降低火电厂运行造成的环境污染。为此，本文就火电厂锅炉节能减排技术进行相关的分析与探讨。

1火力发电现状

1.1火力发电现状

现阶段，随着我国科技水平的提升，我国锅炉制造技术得到较大提升，但与最先进技术相比仍存在差距，能源消耗量大，能源转化率低，能源浪费问题严重，对于环境的威胁也较大，目前，火力发电的污染物排放情况实际上是不符合我国相关标准的。以最为严重的大气污染为例，火电厂大气污染物排放标准如表1所示。

1.2火电厂节能减排意义

火电厂利用石油、燃煤、天然气等燃料进行发电，虽然我国近年来进行了大量清洁能源发电的探索，但目前仍以火力发电为主，火电厂发电量达到了我国总发电量五分之四。火电厂在具体运转过程中，首先在锅炉中使燃料充分放热，借助化学转化将其转为热能，之后，将热能利用水蒸气压力汽轮机组的旋转转为机械能，发电机在汽轮机组的带动下进行运转，最后转为电能。

火电厂的发电过程实际上就是各种能的相互转化，最基础的就是锅炉燃烧的化学能，因此，在火电厂生产运行过程中，锅炉必不可缺。根据目前我国大部分火电厂的生产的数据可知，火电厂在发电过程中会消耗大量能源，随之而产生的污染也是巨大的，与我国可持续发展理念相违背，对火电厂的长期发展不利。因此，火电厂必须加强对节能减排的研究，进一步提升能源利用率。

火电厂的主要燃料为煤炭，锅炉燃烧使用的煤炭量约占50%，锅炉机组在具体运行过程中会出现大量废弃燃料，为实现节能环保目标，必须对废弃物进行一定的处理，相关工作人员应采取合理措施节能减排，在保证生产效率的基础上，确保电厂经济效益，促使电力企业健康、稳定发展。

2火电厂锅炉节能减排技术的应用措施

2.1完善锅炉燃烧设备的配置

锅炉是火电厂运行过程中的主要设备，在进行节能减排过程中，需及时完善、更新锅炉节能减排技术，以实现节能减排价值与作用。首先，为确保锅炉燃烧稳定性，必须要合理分布锅炉内部煤粉气流，确保充足的燃料和均匀的配风，在具体运行燃烧器的过程提高燃烧器的效率。其次，作为燃烧燃料的主要燃烧区域，锅炉的炉膛四周为水冷壁，在具体设计炉膛过程中，必须确保水冷壁具有较强密闭性，避免炉膛内进入无组织风，从而保证燃料燃烧的充分性，降低燃烧过程中排放的二氧化碳含量，最终实现节能减排的目标。最后，优化设计锅炉点火装置，锅炉的启动主要依赖于燃烧器煤粉气流的点燃，如出现锅炉内煤粉低负荷的情况，锅炉炉内温度会比较低，燃烧煤粉气流的稳定性将出现问题。借助点火装置可提升锅炉内部气流的稳定性，保证锅炉内部温度，实现节能减排。

2.2优化锅炉设备燃烧率

燃料燃烧效率的提升同样能够达到节能减排、降低火电厂能源消耗的目的。燃烧调整不合理将致使燃烧率低，燃料无法得到最大限度的利用，浪费燃烧，产生的污染物也大。在具体进行锅炉节能减排时，科学调整锅炉燃烧，合理调配风量配比，确保运行状态，进而使能源消耗量降低，燃烧效率提升。

改进风量配比同样是提升锅炉燃烧效率方式，借助过剩空气系数，可充分燃烧燃料。科学调整空气系数，能够有效降低能源耗损。在具体运行锅炉过程中，如运作负荷较大，则需调整风量，在增加风量过程中，确定风量与燃料量的比值，保证在加大燃烧量时能够科学、合理运行。

2.3有效应用清洁燃烧技术

根据火电厂在运行过程中产生的环境污染，部分火电厂开始了新型燃烧技术与新型能源的探索，随着我国清洁型燃烧技术的快速发展，根据自身实际情况进行清洁型燃烧技术的选择，降低二氧化硫、二氧化碳等有害气体排放。

下饲式炉排具有较高调节能力，调节力可达10∶1，风煤配比合适，具有提升燃烧效率的作用。借助下饲式炉排，4T/h的锅炉能够实现290t燃煤/年的节约量，同时可减少400t的二氧化碳排放，全寿命周期二氧化碳排放可减少6000t。

振动式炉排能够分段送风、自动拨火，具有全机械化，在具体燃烧过程中，使用烟煤可使热效率提升，达到500t/年的燃烧量节约，同时可减少830t的二氧化碳排放，全寿命周期二氧化碳排放可减少1.2×104t，具有较明显的节能减排效果。

角管式锅炉可与不同燃烧设备配置，包括水冷振动式炉排、链条式炉排等，热效率达到85%以上，容量在10～130T/h之间。20T/h的角管式锅炉能够实现900t燃煤/年的节约量，同时可减少,1450t的二氧化碳排放，全寿命周期二氧化碳排放可减少2×104t，小型火电厂较为适用。

2.4采用先进防漏风技术

分析锅炉热效率低的原因可知，其中一个非常重要的影响方面就是漏风，漏风对锅炉经济运行具有严重影响。在锅炉具体运行时，部位或方向漏风将至使锅炉内部气体体积快速膨胀，吸风机电耗与排烟热损耗等耗能加大，漏风损失与锅炉距离成正比。针对此，首先应提升锅炉密闭性，降低漏风问题出现的可能性，生产设计锅炉过程中加强对锅炉密闭性的重视，加强细节控制，以提升锅炉运行安全性。其次，进一步健全锅炉监控系统，于火电厂DCS系统进行锅炉运行监控系统的添加，实时监控锅炉运行具体情况，及时掌控锅炉具体运行状态，针对可能会出现的问题第一时间进行调整，提升锅炉安全效率。最后，定期检查锅炉密封性，及时补修漏风位置，降低锅炉漏风率，提升锅炉生产效率与安全运行系数，实现节能减排。

2.5引进先进的节能监测系统

火电厂锅炉的生产运行不仅可供居民足生产生活用电需求，其在运行过程中产生的余热可被再利用进行城市集中取暖、热水供应等利用，这种热电联产生产方式能够直接提升经济效益，目前已得到较广运用。借助先进节能监测系统可依据火电厂锅炉排烟温度、主蒸汽等性能参数精确计算机组实际效率与损失，判断锅炉实际效率与节能标准是否违背，根据实际情况及时调整不合格机组，关停严重不合格机组。在具体运用监测系统过程中借助相关数学手段与计算机软件相配合，可精确反应锅炉效率是否符合所需要求，针对性地进行下一步调整。

结论：火电厂的节能减排不仅能够降低后续生产运行成本，而且能够改善环境，节能减排能够为人们提供更加健康的居住环境，从而有效提升社会服务效益，最大的受益是人民群众。本文结合火电厂锅炉节能减排技术的研究，希望能够为火电厂日后科学化发展奠定良好基础。

参考文献：

[1]李元翔.火电厂节能减排技术措施研究[J].当代化工研究,2020(17):56-57.

[2]乔建文.火电厂锅炉节能减排技术研究[J].科技创新导报,2019,16(19):122-123.DOI:10.16660/j.cnki.1674-098X.2019.19.122.

[3]卞振江.火电厂锅炉节能减排的几点研究[J].中外企业家,2018(33):150.