郑楠
中海海南发电有限公司
摘要：在现代化社会背景下，电力已成为必需能源，电力供应是否稳定直接影响城市运转，同时在可持续发展战略要求下，需落实发电厂节能减排措施。基于此，本文研究主要围绕燃气火力发电厂展开研究分析，首先阐述了节能减排对火力发电厂的重要性，进一步探析实现节能减排目标的有效策略，以供参考借鉴。
关键词：火力发电厂；节能减排；锅炉
引言：天然气现阶段已逐步取代煤炭成为火力发电燃料，燃气发电所造成的污染较小，能量转化效果强，满足社会生态环保要求，但在火力发电厂实际运行期间，常受到各类原因产生额外能耗，为突显天然气火力发电优势，需加强能耗控制，迎合新时代节能减排主题，促进火力发电行业可持续发展。
一、节能减排对火力发电厂的重要性
在信息技术迅速发展背景下，我国电力需求量始终呈上升趋势，据《中国能源大数据报告(2020年)》显示，我国2019年用电量已达72255亿千瓦时，具体情况如图1所示，这就意味着火力发电厂需面临更大的生产压力，需落实节能减排目标，提高能源利用效果。火力发电厂现阶段发展核心目标在于节能减排，节能减排措施的落实可极大提升能源利用率，并促进经济效益的增长。燃煤发电弊端逐渐显现，天然气逐渐取代煤炭成为火力发电燃料，天然气的应用虽实现了能源利用率提高，但在实际生产期间同样会产生额外能源浪费，因此需加大对火力发电厂节能减排的重视。
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二、火力发电厂实现节能减排的有效性策略
（一）定期清洗设备
燃气轮机作为燃气火力发电的关键设备，其在运行期间需吸入空气，而空气中可能存在昆虫、灰尘、碳氧化合物、碳氢化合物。砂土等杂质，通过压气机入口时将被进气滤网过滤，但碳氢化合物等杂质无法被过滤，将随着燃气轮机的运行而附着在压气机叶片结构上，将会造成压气机性能下降，且杂质将堵塞压气机通道，并对叶片结板产生腐蚀效果，在杂质作用下导致燃气轮机运行效率不佳，降低有功功率，造成额外热损耗[1]。为避免由杂质堆积造成额外能耗，需定期清洗燃机，清除积垢,确保燃机可在火力发电期间始终保持良好状态，杜绝额外能耗的产生。
（二）控制锅炉空气
燃料在锅炉内部燃烧效果可直接决定能源利用率，因此为实现节能减排目标，需尽可能降低不完全燃烧概率，避免热损失，需确保锅炉内燃烧反应充分进行，应使锅炉实际空气量超出理论空气量。过量空气系数为实际空气量、理论空气量的比，过量空气系数数值大小可直接反映出燃料能源利用效果及热损失效果，若锅炉处于负压状态下生产，则会导致外部冷空气进入炉膛，使电耗增大，则会产生额外额损失，因此需加强对锅炉空气的控制，将过量空气系数调节至最佳状态。当过量空气系数数值增大时，则燃烧反应产生的烟气量提高，并造成排烟热损失增加，若供氧充分，则过量空气系数提高，且所产生的热损失降低，以此在火力发电厂生产期间，需重视过量空气系数，通过调节配风方式、锅炉负荷确保燃料在锅炉内稳定充分燃烧。燃烧反应发生效率与锅炉温度、空气含量有关，因此为实现充分燃烧，提高能源利用率，需适当调高锅炉温度及空气含量，同时应通过调节一次风、二次风加强锅炉燃烧效果，提高能源利用率，避免热损失。
（三）余热回收应用
在火力发电厂生产期间，余热锅炉可将废液、废气中所含有的余热进行回收，将燃烧多产生的余热用于生产热水，并将所回收的余热与热水提供给其他生产过程，实现热量的重复性利用。燃气-蒸汽联合循环发电是当前火力发电中先进技术之一，余热系统为燃气-蒸汽联合循环机组的重要部分，所回收的余热在燃气-蒸汽联合循环发电系统中可实现最大化利用。图2为燃气-蒸汽联合循环机组热力系统图，其工作原理为：布设换热管吸收排气余热，该部分余热所产生的蒸气可用作轮机发电，实现热量循环，同时可通过流程装置设计多个压力梯度，产生不同压力梯度的蒸气，以此保障余热被充分利用，此外需注意控制排烟温度，提升余热锅炉运行效果，最大化降低热损失，实现节能减排[2]。
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（四）压气机入口冷却
燃气机入口空气温度可在一定程度上解决设备运行性能，空气质量与流量将随着燃气机入口空气温度的提升而降低，使压气机功耗持续提高，并干扰燃气轮机功率，同时燃气轮机发电性能与生产温度密切关联，发电性能将随着生产温度的升高而降低，尤其在夏季环境中，正处用电高峰季节，且发电生产环境温度高，对火力发电效果造成极大影响，并造成额外能耗。为规避此问题，需加强压气机入口冷却工作，通过调节入口空气温度保障燃气轮机性能。入口空气冷却方式按制冷驱动源的不同可分为电制冷机冷却、蓄能冷却、蒸发冷却与吸收机制冷却，在燃气火力发电生产工作中，蒸发冷却方式最为适宜，可通过蒸发效果吸收热量，实现冷却目标，此时可于压气机入口处喷洒水雾，使入口温度始终维持在低温状态下，此外，各火力发电厂需结合自身实际情况增设冷却系统，优化现有设备技术，以此降低火力发电能耗，促进节能减排目标的实现。
（五）调整给水压力
给水泵为燃气火力发电期间主要辅机之一，其在运行期间所产生的能耗巨大，给水泵能耗与发电机组容量成正比，为实现高效率发电，发电机组容量较高，继而使给水泵产生较高能耗，现阶段以天然气为燃料的火力发电厂普遍存在给水泵能耗高的问题，对火力发电事业的可持续发展造成阻碍。因此在火力发电厂节能减排发展期间，需以给水泵为切入点，提升其运行效率，降低由给水泵造成的额外能耗。现阶段火力发电厂所应用的锅炉给水泵存在定速泵、调速泵两种形式，定速泵具有高效率特点，可在机组满负荷状态下表现出良好性能，但一旦机组进入低负荷运转状态，为保障蒸汽量与锅炉给水量处于平衡状态，锅炉给水压力有所降低，为避免定速泵产生额外能耗，可将节流阀安装至管道处，以此调节给水压力；而调速泵可根据火力发电实际情况调节自身转速，以此控制出水口压力，降低给水泵能耗。当调速泵水流量降低50%时，给水泵所产生的能耗随之降低一半，节能减排效果较好，为兼顾节能效果与生产效果，通常同时使用两种给水泵，组合应用，以此提升给水泵运行效率，降低能源损耗。
结束语：综上所述，对于火力发电厂而言，落实节能减排目标是稳定发展的基础，为进一步促进燃气火力发电厂节能减排效果，应定期水洗燃气轮机，控制锅炉空气，做好余热回收应用工作，注重压气机入口冷却作业，同时应根据实际发电生产作业情况调整给水压力，最大程度控制能源损耗。
参考文献：
[1]李权.火电厂节能减排技术探讨[J].科技经济导刊,2020,28(27):60+59.
[2]薛长智,杨杰,程宇航.火力发电厂锅炉节能减排问题的解决途径解析[J].电站系统工程,2020,36(01):79-80.
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