摘要:近年来,科学绿色的发展观念深入人心,在这种背景下,火力发电最为我国发电的基础方式,同样要实现节能降耗。火力发电时能源消耗最大的环节就是锅炉的运行,其最为能源转换的核心环节,直接影响火力发电的效率。本文对火力发电厂的重要性、存在问题进行分析,提出锅炉节能降耗的策略建议。
关键字:火力发电;燃烧利用率;节能降耗
引言:
我国发电主要途径之一是火力发电,但我国的设备水平和管理技术较低,造成能源大量损失,在绿色可持续发展观念的背景下,实现火力发电厂锅炉的节能降耗是未来火力发电的主要发展方向。如何实现锅炉设备的有效运行,提高燃料利用率,是当前面临的主要问题。
一、火力发电厂节能降耗重要性
火力发电厂燃煤发电,一方面在燃烧过程中产生含大气污染物的烟灰,其中包括二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等,直接排放至大气中,造成环境污染。另一方面,煤料的不充分燃烧也会造成燃料的不充分利用。在燃煤过程中,热量的流失同样会造成资源浪费。这时就需要火力发电厂锅炉节能降耗,在煤料燃烧期间,对煤料燃烧利用率有效控制,若燃煤得到充分燃烧,则表明煤料利用率越高,燃煤利用率通常与煤料质量相关,煤料质量越高,其燃烧的热量利用率自然越高,锅炉能耗降低,资源利用率提高,对锅炉设备自身和运行稳定性有积极作用。除选用较高质量煤料,还可将燃煤进行研磨增加燃煤表面积,增大锅炉内煤料的燃烧面积,使其得到充分燃烧,提高燃煤燃烧利用率,减少燃煤不必要的浪费。将燃煤均匀投入,有利于锅炉运行稳定性,同时要定期对锅炉设备定期检查维修,确保锅炉设备的有效运行。
二、火力发电厂锅炉耗能存在问题
1、燃料问题
火力发电厂火力发电,煤是火力发电主要燃料,直接关系到锅炉的能耗及运行问题,但实际情况中,我国火力发电厂火力发电选用煤料多为原煤,燃料供应商供应燃料未经过任何处理,煤料质量高低不同,在燃烧时,燃煤效果也会不同,结果导致大量燃煤没有得到充分燃烧,最终结果就是降低煤料利用率,锅炉内燃烧产热效果不能达到预期,也影响锅炉内运行的稳定性。同时,由于煤料的质量差造成的不充分燃烧,使燃烧过程中,粉煤灰中污染物含量较高,煤料燃烧后剩下大量的煤渣,不仅造成燃煤资源的浪费,处理燃烧后的煤渣同样浪费大量的人力物力等资源,甚至会对环境产生不良影响。
除燃煤质量不高使燃烧利用率较低以及影响锅炉运行稳定之外,火力发电厂对煤料的管理不当同样使燃煤消耗增加。煤料在燃烧之前,由火力发电厂相关人员进行采购,采购过程中没有科学合理的控制煤料成本,使火力发电成本增加。选购煤料时,不重视对煤料的质检过程,选购煤料质量不高,在实际使用所选煤料燃烧时,燃烧效果不能达到预期目标。对燃煤采选之后的存放问题,同样需要科学管理,燃煤的随意放置导致煤料变质,影响燃烧效果和燃烧利用率。如果火力发电厂中存在不同煤料参配问题,一定程度上影响燃煤燃烧利用率。
在锅炉运行过程中,煤料燃烧同样需要投入燃油,在升炉和停炉过程中确保锅炉正常运行,但在锅炉实际运行过程中,由于操作不当,汽机不具备冲转条件,尽管此时锅炉达到冲击参数,由此容易造成燃油浪费。
2、锅炉运行问题
锅炉运行负荷较低是锅炉消耗大量能量原因之一,在火力发电厂火力发电时,锅炉运行无法达到设计值,这就表明燃烧时锅炉将不会按照最佳状态运行,炉内燃烧热量传输效果同样不会达到最佳,长时间低负荷的运行,对锅炉的损耗较大,降低锅炉使用年限。在锅炉使用过程中,会经常出现炉内熄火的状况,再次引燃,增加不必要的能源损失,对煤料燃烧造成不良影响,降低燃烧利用率,对锅炉自身而言,同样增加不必要的损耗,影响锅炉后续的使用。造成炉内熄火的原因有很多,煤料的不当存放,如煤料露天放置时,遇到下雨天气,煤料因淋雨而带有大量水分,燃煤质量达不到运行指标,或者使用煤料参假、低质燃煤,使研磨机出粉堵塞,严重损坏锅炉设备。
我国火力发电厂整体锅炉运行水平较低,与很多发达国家相比,我国火力发电厂锅炉运行环境较差,缺少监控锅炉内运行情况的设备,无法对锅炉运行及时作出调整,监测锅炉各项运行参数的仪器同样不完备,不能准确判断锅炉的运行情况。火力发电厂的工作人员业务水平较低,大多根据经验对炉内情况作出判断。所以,降低火力发电厂能耗、提高燃烧利用率,不可避免的要提高工作人员整体业务水平。
3、锅炉设备使用情况和管理情况
我国对火力发电厂监管力度不够,少数发电厂为追求低成本,而使用质量较低的锅炉设备、选购廉价低质的煤料,降低资源利用率,造成大量能源浪费,锅炉设备在后续使用过程中无法确保高效运行,设备磨损、老化问题严重,由此造成低回报率。锅炉设备磨损、老化也会使煤料燃烧率降低,造成资源能源浪费。锅炉经过长时间不断的使用,炉内会积攒燃烧后的废料,废料中含有较高含量的有害物质硫化物等,不仅使燃料的烧热燃烧面积减少,对锅炉设备损害情况同样严重。
三、火力发电厂锅炉节能降耗策略
1、锅炉改造和燃料控制
由于火力发电厂中锅炉的长时间使用,造成设备磨损、老化,使燃料燃烧不充分、燃烧利用率降低,所以对损坏设备进行检查维修、替换新设备,能有效提高锅炉设备运行效率、煤料的利用率,实现锅炉节能降耗目标。例如可以采用替换、改造引风机和送风机,改善炉内空气流通情况、降低电量的损耗,由此提高燃料利用率;改进加热方式,将灰斗加热改为灰斗蒸汽加热,能有效减少灰斗积灰,从而提高锅炉运行效率。
对于燃料控制,直接使用原煤燃烧,燃烧效率低、能耗损失大,将煤料进行有效处理再引进锅炉燃烧,直接提高燃料利用率,实现火力发电厂锅炉的节能降耗。可以将原煤进行粉碎、脱硫等过程,增大煤料燃烧面积,减少无法燃烧的成分,提高资源利用效率。采购原煤时选择质量较高的煤料,有利于锅炉运行稳定性,为降低燃料成本,将不同煤料合理配比,使煤料燃烧效率达到最高。
2、减少锅炉热量损失
减少锅炉热量损失,是实现火力发电厂锅炉的节能降耗的必要措施。在锅炉运行时,实现对锅炉能量损失的有效控制,可以选用以下途径。首先,通过对炉内空气预热器的有效控制,保障炉内燃烧时空气的供应量,采取有效措施,减少空气预热器的漏风情况,降低漏风率,以实现燃料的充分燃烧。其次,在锅炉运行过程中,严格控制炉内燃烧温度,温度过高,将会造成热量的不必要流失,温度过低,燃料燃烧不充分,由此提高热量利用率。再次,锅炉运行过程中产生的粉煤灰,会影响热量的传导,所以为了保证热量传递效率和炉内清洁,可以通过防止吹灰器,定时清理炉内飞灰。最后,还要考虑实际情况中,外界环境对锅炉热量的影响,可以根据实际情况和要求,在锅炉周围增加相应的保温设备,阻止周围空气与锅炉进行热量交换。
3、控制锅炉耗能
为实现火力发电厂锅炉的节能降耗,还可以通过对锅炉耗能的有效控制来实现。在新的锅炉设备投入使用前,根据火力发电厂实际情况对锅炉设备进行适当调试,优化锅炉燃烧结构,注重燃煤的优化,以保障锅炉设备的适用性和高效运行。确保锅炉高效运行之后,为继续有效控制耗能,在火力发电时选择以清洁煤发电为主。清洁煤的使用,能有效提高燃烧利用率,不仅对锅炉节能降耗有积极作用,还能减少排放烟气中二氧化硫、氮氧化物等污染物质,实现火力发电锅炉节能降耗的同时减少对环境的污染。
参考文献:
[1]刘林涛.浅析火力发电厂锅炉节能降耗的对策与措施研究[J].山东工业技 术,2014(19):157.
[2]曹富琛.火力发电厂锅炉节能降耗的对策与措施探究[J].科技创新与应 用,2017(02):150-151.
[3]温文广.分析火力发电厂锅炉节能降耗的对策与措施[J].中国新通 信,2019,21(10):231.
[4]林恩志.火力发电锅炉节能降耗的对策与措施分析[J].现代工业经济和信息 化,2019,9(12):54-55+114.