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[摘 要]目前,中国的环境状况已经到了十分严重的地步。作为火力发电厂,在国家政策、环境污染和经济成本等综合因素影响下,节能降耗已成为生产运行中必须重视的环节。本文笔者根据工作实践经验对火电厂锅炉节能减排技术进行了分析探讨。
[关键词]火电厂,锅炉,节能减排,技术
中图分类号:TM621.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)41-0396-01
1 火电厂节能减排现状
就当前的现状来看,我国电力工业在可持续发展期间仍然存在着电力发展水平滞后的问题,即与美国相比,我国人均电力装机水平仅为美国的1/7,同时,人均电力装机水平也仅维持在日本的1/4,韩国的1/3。而从人均生活用电量角度来看,我国人均用电量仅达到了美国的1/20,日本的1/10。即电力供需虽然平衡,但发展水平仍然较低,无法适应当前国际化、信息化、市场化发展步伐,且就此限制了火电厂节能减排措施的进一步推广。此外,从火电厂节能减排执行效果角度来看,我国政府机构注重借助法制、行政命令、市场激励等手段,践行节能减排思想。但在节能减排实际推行过程中,由于法制文件较多,同时,部分文件重复,且注重以行政命令为主,最终呈现出节能减排管理力度不足的问题。除此之外,在火电厂节能减排管理工作实施期间,也存在着“一刀切”的管理行为,造成了火电厂运行中资金、能源等的严重浪费,为此,在节能减排政策指导下,应结合火电厂节能减排管理力度不足的主要影响因素,即火电厂体制陈旧、节能意识薄弱、管理方法不科学、人才结构不合理等,编制科学的节能减排管理方案,达到最佳的节能减排生产效果。
2.当前锅炉节能技术方面的主要问题
2.1 运行负荷较低
造成运行负荷较低的根本原因是企业在对锅炉运行负荷进行估计的时候没有依据实际情况出现估计过高的问题。在设计的过程中,企业对于自身的生产能力过高估计,以为即使在负荷较低时也能够保证锅炉的正常運行,并且维持较高的生产率。然而在实际的运行过程之中,锅炉在使用过程中使用率较低,使得能源出现浪费的情况。
2.2 锅炉余热回收利用率低下
在使用锅炉的过程当中,不仅要使其具有基本的供热功能,还要在产热的过程中有余温,并且一些部分的能力会以热能的形式散失。为了使得能量的损耗减少,锅炉就需要加以节能技术的应用。然而,在实际的运行过程昂中,一些锅炉没有将热量进行回收,并且在使用过程中,会存在烟排量与碳排量超标的情况。此外,也会存在燃料没有充分燃烧的情况,从而使得能源造成浪费。
2.3 煤炭和燃烧设备的质量问题
在锅炉燃烧当中,常见的方法是烧煤,利用链条式炉排送煤燃烧来达到供能的目的。煤作为主要的燃烧材料,其品质会对锅炉的节能效果产生直接的影响。一些火电厂中,没有使用优质的煤,含硫量高、品种不良、间隙小、颗粒大,大部分为原煤,这些煤没有经过初始加工与清洗,在表面依然有污染物的存在,从而在燃烧的过程中出现一些有害气体,并影响到燃烧的效率。
3.火电厂锅炉节能减排措施
3.1 降低排烟热损失
在锅炉中主要的热损失为排烟热损失,可以利用调整过量空气系数或者是降低排烟温度的方式来使排烟热损失降低。因此,需要对锅炉加强管理,聘请专业的人员,对锅炉水进行处理,使得锅炉结垢问题有效避免。在停炉检修的阶段中,应当对受热面的外壁做好清灰工作,如果有条件的话可以使用酸洗或者是其他的清理方式来对受热面内壁的水垢进行清理,从而使得受热面的传热效果得到保证。并且,可以在尾部位置进行换热装置的安装,从而来使得排烟温度减低。在燃煤锅炉当中,应当配备与锅炉设计相符的省煤器。可以增加空气预热器,一方面使得排烟温度降低,另一方面将炉膛送风温度提升,使得炉膛温度提高对燃烧条件以及过程进行改善,使得机械不完全燃烧热损失降低,将锅炉效率提高。
3.2 降低气体未完全燃烧热损失
气体未完全燃烧热损失问题主要在燃气、燃油锅炉当中出现,在炉膛内一氧化碳没有燃烧充分,热能转换不完全,随着烟气的排出会造成热损失的增加。因此,在对锅炉进行安装调试的时候,相关人员应当依据单位的实际需要,对常用负荷范围进行调整,与燃料、空气相匹配,从而使得尾部的烟道过量空气系数符合标准要求的同时,还要避免一氧化碳的生成。由于在锅炉当中缺乏必要的烟气监测设备,在运行的过程中不能够对过量空气系数进行准确的判断,相关操作人员可以利用观火孔观察火焰颜色以及停炉时前后管板是否积碳大致推断,在有异常情况出现时,应当与调试单位进行沟通。适当提高锅炉运行氧量,保证助燃空气和燃料的良好混合,避免炉内出现还原性气氛。燃料在合理的燃烧方式下尽可能地充分燃烧。合理调整煤粉细度、一次风粉浓度及燃烧器风率配比,避免燃烧器某一角煤粉冲刷水冷壁,造成炉膛局部温度过高,飞灰粘结在受热面上形成结焦。另外要加强炉内吹灰工作,特别是增加炉膛出口易堵塞烟道区域吹灰次数,避免受热面结焦使传热效果降低致使排烟温度大幅升高,以达到减少热损失的目的。
3.3 降低固体未完全燃烧热损失
固体未完全燃烧热损失主要出现在燃煤工业锅炉中,想要降低这部分热损失,应从减少飞灰中固体可燃物含量和减少炉渣中固体可燃物含量两者入手。首先控制煤的颗粒细度,加快燃料燃烧速度,在煤入炉之前适当加水以增加粘度,以减少飞灰量。其次改善燃烧工况,提高炉膛温度,有条件的使用单位可加装空气预热器。优化鼓风、引风配比,合理调整煤层厚度。再次控制炉排转速,在保证锅炉出力的同时,尽可能延长燃料在炉膛内的停留时间,减少炉渣中的可燃物含量。锅炉操作人员应做到炉膛内燃烧状况心里有数,勤“拔火”。
3.4 合理安排辅机启停工作
为了达到火电厂锅炉节能减排的目的,也需要对锅炉辅机进行合理的调整。这种做法不仅能够使得生产成本降低,还能对辅机当中由于负荷较高而产生的频繁启停现象进行缓解。如果执行峰谷电价的话,用电负荷在不同的时间段内会有较大波动出现,从而对辅机造成影响。所以,就需要相关人员对超负荷状态做出较为精准的预测,从而对机器的启停做好适当的安排,保证机器的启动安排在谷段,不仅能够使得开机费用加你,而且还能够降低机器启动对于电网造成的压力。
3.5 使用变频调速技术
在火电厂当中,风机与水泵也是使用较多的设备,这些设备大多是采用定速运转的方式来进行工作的,不能够很好的应对机组出现的负荷变化情况。为了使得锅炉的电机运转速率大大提升,并且保证最佳的工作状态,在机组负荷变化的情况之下,相关人员应当对风机的入口、出口挡板进行一定改变,或者是调整水泵的出口阀门,这样的话聚会时的风机与绷得是哟个效率提升。并且采用变频调速技术的话,就能够使得人工工作量减少,达到自动调整的目的,与负荷变化相适应,从而达到节能减排的目的。
结语
综上所述,在锅炉的使用中,减少能量的损耗是锅炉设计者必须考虑的问题。针对目前电厂锅炉运行过程中出现的高耗能问题,进行分析并采取行之有效的措施,才能保证电厂企业在电力市场竞争中保持良好势头,提升电厂企业的经济效益,最终实现经济效益与环境效益的双丰收。
参考文献
[1] 林宗虎.中国燃煤锅炉节能减排技术近况及展望[J].西安交通大学学报,2016,12:1-5.
[2] 苗锐.循环流化床锅炉节能减排措施及矸石摻烧量分析[A]..中国循环流化床发电生产运营管理(2013)[C].:,2015:10.
[3] 杨桂荣.关于工业锅炉设计中节能减排问题的探讨[A]..《同行》2015年9月(上)[C].:,2015:1.
[4] 刘二明.探究新时期电站锅炉节能环保技术[J].工程建设与设计,2016,11:126-128.
[关键词]火电厂,锅炉,节能减排,技术
中图分类号:TM621.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)41-0396-01
1 火电厂节能减排现状
就当前的现状来看,我国电力工业在可持续发展期间仍然存在着电力发展水平滞后的问题,即与美国相比,我国人均电力装机水平仅为美国的1/7,同时,人均电力装机水平也仅维持在日本的1/4,韩国的1/3。而从人均生活用电量角度来看,我国人均用电量仅达到了美国的1/20,日本的1/10。即电力供需虽然平衡,但发展水平仍然较低,无法适应当前国际化、信息化、市场化发展步伐,且就此限制了火电厂节能减排措施的进一步推广。此外,从火电厂节能减排执行效果角度来看,我国政府机构注重借助法制、行政命令、市场激励等手段,践行节能减排思想。但在节能减排实际推行过程中,由于法制文件较多,同时,部分文件重复,且注重以行政命令为主,最终呈现出节能减排管理力度不足的问题。除此之外,在火电厂节能减排管理工作实施期间,也存在着“一刀切”的管理行为,造成了火电厂运行中资金、能源等的严重浪费,为此,在节能减排政策指导下,应结合火电厂节能减排管理力度不足的主要影响因素,即火电厂体制陈旧、节能意识薄弱、管理方法不科学、人才结构不合理等,编制科学的节能减排管理方案,达到最佳的节能减排生产效果。
2.当前锅炉节能技术方面的主要问题
2.1 运行负荷较低
造成运行负荷较低的根本原因是企业在对锅炉运行负荷进行估计的时候没有依据实际情况出现估计过高的问题。在设计的过程中,企业对于自身的生产能力过高估计,以为即使在负荷较低时也能够保证锅炉的正常運行,并且维持较高的生产率。然而在实际的运行过程之中,锅炉在使用过程中使用率较低,使得能源出现浪费的情况。
2.2 锅炉余热回收利用率低下
在使用锅炉的过程当中,不仅要使其具有基本的供热功能,还要在产热的过程中有余温,并且一些部分的能力会以热能的形式散失。为了使得能量的损耗减少,锅炉就需要加以节能技术的应用。然而,在实际的运行过程昂中,一些锅炉没有将热量进行回收,并且在使用过程中,会存在烟排量与碳排量超标的情况。此外,也会存在燃料没有充分燃烧的情况,从而使得能源造成浪费。
2.3 煤炭和燃烧设备的质量问题
在锅炉燃烧当中,常见的方法是烧煤,利用链条式炉排送煤燃烧来达到供能的目的。煤作为主要的燃烧材料,其品质会对锅炉的节能效果产生直接的影响。一些火电厂中,没有使用优质的煤,含硫量高、品种不良、间隙小、颗粒大,大部分为原煤,这些煤没有经过初始加工与清洗,在表面依然有污染物的存在,从而在燃烧的过程中出现一些有害气体,并影响到燃烧的效率。
3.火电厂锅炉节能减排措施
3.1 降低排烟热损失
在锅炉中主要的热损失为排烟热损失,可以利用调整过量空气系数或者是降低排烟温度的方式来使排烟热损失降低。因此,需要对锅炉加强管理,聘请专业的人员,对锅炉水进行处理,使得锅炉结垢问题有效避免。在停炉检修的阶段中,应当对受热面的外壁做好清灰工作,如果有条件的话可以使用酸洗或者是其他的清理方式来对受热面内壁的水垢进行清理,从而使得受热面的传热效果得到保证。并且,可以在尾部位置进行换热装置的安装,从而来使得排烟温度减低。在燃煤锅炉当中,应当配备与锅炉设计相符的省煤器。可以增加空气预热器,一方面使得排烟温度降低,另一方面将炉膛送风温度提升,使得炉膛温度提高对燃烧条件以及过程进行改善,使得机械不完全燃烧热损失降低,将锅炉效率提高。
3.2 降低气体未完全燃烧热损失
气体未完全燃烧热损失问题主要在燃气、燃油锅炉当中出现,在炉膛内一氧化碳没有燃烧充分,热能转换不完全,随着烟气的排出会造成热损失的增加。因此,在对锅炉进行安装调试的时候,相关人员应当依据单位的实际需要,对常用负荷范围进行调整,与燃料、空气相匹配,从而使得尾部的烟道过量空气系数符合标准要求的同时,还要避免一氧化碳的生成。由于在锅炉当中缺乏必要的烟气监测设备,在运行的过程中不能够对过量空气系数进行准确的判断,相关操作人员可以利用观火孔观察火焰颜色以及停炉时前后管板是否积碳大致推断,在有异常情况出现时,应当与调试单位进行沟通。适当提高锅炉运行氧量,保证助燃空气和燃料的良好混合,避免炉内出现还原性气氛。燃料在合理的燃烧方式下尽可能地充分燃烧。合理调整煤粉细度、一次风粉浓度及燃烧器风率配比,避免燃烧器某一角煤粉冲刷水冷壁,造成炉膛局部温度过高,飞灰粘结在受热面上形成结焦。另外要加强炉内吹灰工作,特别是增加炉膛出口易堵塞烟道区域吹灰次数,避免受热面结焦使传热效果降低致使排烟温度大幅升高,以达到减少热损失的目的。
3.3 降低固体未完全燃烧热损失
固体未完全燃烧热损失主要出现在燃煤工业锅炉中,想要降低这部分热损失,应从减少飞灰中固体可燃物含量和减少炉渣中固体可燃物含量两者入手。首先控制煤的颗粒细度,加快燃料燃烧速度,在煤入炉之前适当加水以增加粘度,以减少飞灰量。其次改善燃烧工况,提高炉膛温度,有条件的使用单位可加装空气预热器。优化鼓风、引风配比,合理调整煤层厚度。再次控制炉排转速,在保证锅炉出力的同时,尽可能延长燃料在炉膛内的停留时间,减少炉渣中的可燃物含量。锅炉操作人员应做到炉膛内燃烧状况心里有数,勤“拔火”。
3.4 合理安排辅机启停工作
为了达到火电厂锅炉节能减排的目的,也需要对锅炉辅机进行合理的调整。这种做法不仅能够使得生产成本降低,还能对辅机当中由于负荷较高而产生的频繁启停现象进行缓解。如果执行峰谷电价的话,用电负荷在不同的时间段内会有较大波动出现,从而对辅机造成影响。所以,就需要相关人员对超负荷状态做出较为精准的预测,从而对机器的启停做好适当的安排,保证机器的启动安排在谷段,不仅能够使得开机费用加你,而且还能够降低机器启动对于电网造成的压力。
3.5 使用变频调速技术
在火电厂当中,风机与水泵也是使用较多的设备,这些设备大多是采用定速运转的方式来进行工作的,不能够很好的应对机组出现的负荷变化情况。为了使得锅炉的电机运转速率大大提升,并且保证最佳的工作状态,在机组负荷变化的情况之下,相关人员应当对风机的入口、出口挡板进行一定改变,或者是调整水泵的出口阀门,这样的话聚会时的风机与绷得是哟个效率提升。并且采用变频调速技术的话,就能够使得人工工作量减少,达到自动调整的目的,与负荷变化相适应,从而达到节能减排的目的。
结语
综上所述,在锅炉的使用中,减少能量的损耗是锅炉设计者必须考虑的问题。针对目前电厂锅炉运行过程中出现的高耗能问题,进行分析并采取行之有效的措施,才能保证电厂企业在电力市场竞争中保持良好势头,提升电厂企业的经济效益,最终实现经济效益与环境效益的双丰收。
参考文献
[1] 林宗虎.中国燃煤锅炉节能减排技术近况及展望[J].西安交通大学学报,2016,12:1-5.
[2] 苗锐.循环流化床锅炉节能减排措施及矸石摻烧量分析[A]..中国循环流化床发电生产运营管理(2013)[C].:,2015:10.
[3] 杨桂荣.关于工业锅炉设计中节能减排问题的探讨[A]..《同行》2015年9月(上)[C].:,2015:1.
[4] 刘二明.探究新时期电站锅炉节能环保技术[J].工程建设与设计,2016,11:126-128.