低碳环境下电站锅炉节能措施分析

李飞

摘要：近年来，在全球范围内出现了能源紧缺危机，各国石油价格不断上涨，在电力供应方面我国也开始面临困境。在全球资源供应不足的大背景下，最大化降低电站锅炉的各项运行成本，是改善电站发电经济效益和环境效益的重要举措。文章概述了我国电站锅炉能耗，从多角度提出了电站锅炉节能措施，并重点从技术角度论述了低碳环境下电站锅炉节能措施。

关键词：低碳环境；电站锅炉节能；节能技术；锅炉运行管理

中图分类号：S210文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）03-0132-02

一、我国电站锅炉能耗概述

近几年来，我国农业生产、工业生产和人们生活用电对我国电力供应的需求越来越多，为了不断适应经济和社会日益增长的电力需求，电力工业发电设备每年的总容量以100GW的速度增加。随着我国“节能减耗”工程力度的不断加大，以供电煤耗为主要标志的电能使用不断增大。到目前为止，我国达到百万千瓦级别的电力设备已有10多台，由此产生的电站锅炉的能耗成倍数增长。从宏观来讲，我国供电用煤消耗如此巨大，主要有4个方面的因素：一是电站机组的平均容量与参数，二是电站所使用的煤种变化，三是机组负荷率，四是电站对节能减耗的重视程度。电厂有三大主机，电站锅炉是其中之一，锅炉设备及其运行情况，对整个电厂的能源利用和经济效益有着重大的影响。

二、降低电站锅炉能耗损失的措施

（一）加强锅炉运行管理

对电站锅炉运行过程的节能管理，是减少能耗、提升经济效益的最有效手段。

1．锅炉运行动力管理。由于电站锅炉煤耗很大，煤种变化较大，难以把控，要加大对煤场的监控管理，保证煤炭数据的真实性。为了确保锅炉的节能运转，需要根据煤种的数据进行动力配煤，形成综合效益最高的掺烧方案，保证经济效益的最大化。

2．标准化管理和耗能管理。标准化生产对锅炉运行的各项指标如生产指标、安全指标和燃料指标等各方面均做出了规定，这些指标可以为电力生产提供参考数据，减少各项工作中的随意性，实现耗能管理的制度化。

3．运行的参数管理。对煤粉颗粒、磨煤机等参数进行优化管理，优化一次风量和二次风量，强化锅炉吹灰系统的管理，降低排烟热量，对锅炉各部件进行定期管理，保证锅炉经济运行。

4．检修管理。随着季节、煤种和循环水温的变化，锅炉运行状态会发生变化，要严把质量关，定期对锅炉进行检查和修复，并保证锅炉检修之后可以一次成功启动。

（二）运行过程中加强调整，降低锅炉损耗

电站锅炉在运行过程中进行适当的调整和优化管理，若要降低锅炉的能量损耗，需要重视排烟的热量损失和燃烧的热量损失。在锅炉运行中，降低排烟的热量损失，一方面可以对燃烧参数进行合理调整，另一方面可以调整局部结构；降低燃烧的热量损失，要重视灰飞含碳量，只有最大程度降低飞灰中的含碳量，才能保证煤炭燃烧效益最大。

（三）研究劣质煤种的煤燃烧技术

当前很多电站锅炉无法使用劣质煤种，虽然煤炭种类很多，但优质煤毕竟是少数，当这些电站不得不燃用劣质煤炭时，就会经常遇到灭火或者水冷壁磨损严重等问题，因此，对劣质煤种的研究技术就愈加重要。

（四）加大技术改造，积极推进新技术研究与利用

归根结底来说，低碳环境下加强电站锅炉的节能，需要技术的改造与创新，只有通过技术手段才能提升煤炭燃烧效益，降低锅炉的磨损。同时，加强技术研究，积极推进新技术的利用，也是降低锅炉运行安全事故、保证生产顺利和安全进行的重要手段。

三、低碳环境下电站锅炉节能技术探究

（一）电站锅炉风机节能改造

在火力发电厂中，风机的动力用电是电力生产中用电最多的，由于单机运行效率较低，在较低负荷下电动机的功率因数下降，因此导致电路损耗增多，使得电动机的整体运行效率降低。在技术角度来讲，可以通过高效节能风机的制作或是风机变频节能改造两种突进来实现电站锅炉风机的节能效益。

1．定制高效节能风机。根据以往案例和相关测试，通过更换低转速低压电动机、双速电动机以及压力变频器等部件对风机进行节能改造，均可以在一定程度上实现风机节能。在实际的电力生产中，可以进行经济因素和技术因素的比较，进行高效节能风机的改造，可以最大程度上实现节能效果。

2．对风机进行变频节能改造。对风机实施变频调速，可以在很大程度上降低风门挡板的能量损耗，获得较好的经济效益，更值得注意的是，这项技术可以实现燃烧系统的线性调节，提高动态适应性，提高控制的精细程度。另外，这项技术操作方便，投入费用很少，也可以有效降低电动机启动时对电网的冲击，增长工作寿命，降低噪音，优化工作环境。

（二）电站锅炉在线监测系统节能技术

随着科技发展和电子通讯技术的发展，很多火力发电工厂都引入了计算机监控系统，对发电机组的安全运行和高效益运行进行监控，这样一方面可以实现对电力生产的智能化和自动化管理，有效降低人员的劳动强度，另一方面，可以对生产过程中的数据进行实施记录和监视，对于超出安全生产指标的数据进行预警，最终实现锅炉运行的最优效益和最高节能。通过该项技术，可以实现电站锅炉运行在线优化和燃烧监控，实现整个机组的节能目的。

（三）电站锅炉节能点火技术

据统计，现在每年用于锅炉点火和稳燃用油量有650多万吨，仅这一项就形成了能源的极大消损，增加了发点的综合成本，因此，需要采用电站锅炉节能点火技术，降低点火能耗。电站锅炉的节能点火技术主要有两种：一是少油气化燃烧直接点火技术，这项技术包含了小油枪和少油点火；二是无油直接点火技术，这项技术主要有等离子和高温空气无油点火技术，这两项技术是当前（超）大型发电厂进行节能点火的主要技术。

（四）降低锅炉能损的两项技术

前面我们提到过，降低锅炉的能量损耗，需要重视排烟的热量损失和燃烧的热量损失两个方面，从技术角度来看，一是采用排烟热量回收节能技术，二是实现空气分级燃烧，降低飞灰含碳量，实现节能减排的综合效益。

1．排烟热量回收节能技术。降低电站锅炉的排烟温度，一直是一大难题，这个问题之所以存在是因为酸腐蚀与湿度灰问题一直都没有解决。利用排烟热量回收技术，实现节能目的，需要突破恶劣环境的限制，利用冷水通过特殊结构实现低温省煤，吸收锅炉排烟的热量。低温省煤器的利用，需要客服恶劣环境的干扰，一是防止煤炭释放出来的硫酸的腐蚀，二是要解决潮湿积灰的问题。因为这两大问题是目前影响低温省煤器利用的两大阻碍。

2．实现空气分级燃烧，降低灰飞含碳量。空气分级燃烧技术通过减少锅炉中NOX排放量来实现节能效益，这项技术的节能成本投入低，节能综合效益好，这项技术在优化锅炉运行设计的同时，可以有效降低飞灰中的含碳量，是优化排放废气的重要手段。

四、结论

在“低碳、低耗能”宗旨的指导下，电站锅炉节能生产也在逐步开展。降低电站锅炉能耗损失可以从以下几个方面来进行：加强锅炉运行管理；运行过程中加强调整，降低锅炉损耗；研究劣质煤种的煤燃烧技术；加大技术改造，积极推进新技术研究与利用。笔者在文中重点对风机节能改造、在线监测系统节能、在线监测系统节能、空气分级燃烧和排烟热量回收节能等几项技术做了介绍，希望本文可以为电站锅炉节能生产的开展提供理论指导。

参考文献

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（责任编辑：叶小坚）