火电厂环保设施能耗分析与优化控制

高昕宇

【摘 要】我国资源目前依旧是以媒、石油等为主要能源，这样的能源格局将会大幅度的浪费我国能源。因此，近年来，我国越来越重视开发新型环保能源，实施节能减排等措施，在这样的情况下，火电厂中的二氧化硫等环境污染物的排放得到有效控制。现阶段，我国开始实施各项节能减排政策，在火电厂中，为提高对于环保设施的重视度，需要不断分析其能耗，从而进行技术创新，以进一步实现有效的优化与控制。本文主要分析了火电厂环保设施能耗分析与优化控制策略。

【关键词】火电厂；环保设施；能耗分析；优化控制

近年来，我国实施了各种节能减排指导方针，有效控制了火电厂燃煤粉尘和二氧化硫的排放。然而，火力发电厂对环保系统的高投入将增加火力发电厂的功率消耗，因此，在火力发电厂的开发过程中降低能耗非常重要。火电厂在生产运行过程中需要使用除尘、脱硝、脱硫等设备，进而大幅度增加火电厂的内部用电，不利于火电厂落实环保政策。故此，需要针对火电厂中的环保设施进行能耗分析，掌握其关键点，而后采取有效措施对火电厂中的环保设施实施改造和管理，从而减低其能耗，优化其运行效果。

1火电厂环保设施能耗概况及特点

1.1火电厂环保设施概述

火电厂的节能是指在火电厂运行期间优化各生产环节和管理部门的生产管理活动，提供尽可能多的电能。火力发电厂消耗的主要能源包括煤、电、水和其他能源。由于火电厂被用作本文的研究对象，煤、电、水是最重要的节能研究对象。

1.2火电厂的环保设施特性

一是系统性。系统意味着火电厂的节能是火电厂生产管理各方面的整个系统。它包括节约火力发电中的各种资源，包括节约煤炭，节约工厂的水资源等，无论从哪个角度来看，都可以组织和深入分析。二是完整性。火电厂的节能不仅限于一个方面，而且还关注节能对整个火力发电厂的影响。例如，可以通过制定管理政策和法规来提高员工节能意识，从而影响整个发电厂能源消耗。三是复杂性。复杂性是指火力发电厂的节能，包括保护火力发电厂的各种能源。能源消耗選择和发电厂生产多样性存在巨大差异，这决定了火力发电厂节能的复杂性。

2火电厂环保设施能耗分析

近些年，国家加大对环保问题的处理力度，火电厂环保耗能问题备受瞩目。火电厂在处理烟气时，主要是利用还原剂去除烟气中氮氧化物的处理技术，通过除尘器对烟气进行除尘，随后以引风机提升风压，经由脱硫系统脱硫后排出。但在实际作业中，风烟排除系统会受脱硫装置、脱硝装置的干扰，效果不佳，此时应对脱硫装置、脱硝装置进行适当改造，对原有风机进行增压或扩容。

2.1脱硝装置

脱硝装置主要是依据催化还原的理论知识，对火电厂排放烟气进行处理，此装置温度低、效率都高，应用范围广。通常将其布置在省煤器与空气预热器间距处。一般工厂作业中，会安装三层左右的催化剂在脱硝装置中实现催化还原，以此提升脱硝设备工作的有效率。

2.2脱硫装置

依照我国的有关法律规定，火石厂主要是利用石灰石——石膏湿方法进行脱硫。一般脱硫装置都会增加电耗，产生大量电耗的主要原因为：第一，脱硫装置有三部分阻力较大，分别是吸收塔出入口、喷淋层阻力、除雾器阻力，这些系统阻力都会干扰脱硫装置，增加能耗；第二，GGH装置堵塞严重，导致脱硫装置运行难以稳定持久，进而增加脱硫装置的经济性消耗。通常GGH压差正比例于装置耗时，简单的说就是时间越长GGH压差增高加大。因此要通过调小的方式或者采用增加风机动叶压力的方式，实现脱硫装置的正常作业；第三，除雾器长时间运行后，势必会存在结垢、堵塞的状况，此类问题发生后会对运行阻力加大；第四，脱硫装置的自带系统耗能较大，如密封风机系统电量消耗较大，或子机组负荷较低时需要较大耗电量的支持保证装置正常运行。

2.3电除尘器

通常情况下，在除尘率为99.5%以上时才对项目进行环境状况的相关评价，因此，设计环保设施时要妥善安排静电除尘器。一般电除尘器的用电量可达到总厂用电量0.35%。造成此现象原因为：首先，电除尘器属于耗能较高的设备，除尘效率受电晕功率影响。电除尘器除尘效率和电晕功率成正相关关系，除尘效果越好，电晕功率消耗越高。其次，当前火电机组的负荷范围是50%到100%，在此范围内波动会使烟气发生变化进而影响电场风速。因此模式固定的电除尘器运行时，虽然设备正常运转，但必会造成能源浪费。再次，电除尘器中通过设置阻流板对烟气进行避免。而此情况下运转电除尘器，会有挂灰现象发生在烟气通流处，此类问题将导致电除尘器阻力增加。

3火电厂环保设施能耗优化控制措施

对环保设备的关键耗能点进行分析，可发现，除设备本身外，对设备的运行管理也会影响耗能情况。因此，利用技术手段、管理手段，不仅可以降低用电量，还可促进火电厂节能环保。

3.1电除尘器的降耗措施

为了有效降低电除尘器的能源消耗，可以做到，第一，抑制反电晕发生率。通过间歇脉冲供电有效控制反电晕现象，进而提升除尘效果；第二，以实际情况为基础选择适宜的供电方式。常见的包括：以烟气温度变化为依据、以烟气流量变化为参照，来选择最佳的供电方式；第三，对电除尘器进行科学管理及周期性维护。定时检修养护，并在此过程中注意及时清除电晕线积灰，以此改善电除尘器应用效果，有效降低其运行功率。

3.2脱硫装置降低能耗的措施

为了实现脱硫效果最大化，应严格控制除雾器、吸收塔的浓度，对吸收塔、除雾器进行及时的定期的清洗处理，使其满足阻力变化的需求，加强对脱硫阻力的有效控制。过低的排烟温度会使大气污染浓度增加，因此要严格控制吸收塔的相关试液温度，把控烟气的分布状态，在平均分布烟气的情况下，可有效提升除雾器的工作效果，降低大气中烟气污染物含量。除此之外，还可通过其他方式保证烟气排除正常，如选择波纹高、换热片低的GGH，更利于清扫打理，保证除雾器的清洁度，以此实现换热元件可正常工作。

3.3脱硝装置降低能耗的措施

近些年，我国为了有效应对火电厂的环保耗能问题，出台了一些列相关政策，在最大限度保证环保的前提下，实施严格的脱硝措施，促进耗能减少。在此过程中，低氮燃烧技术日渐成熟，不断降低脱硝装置可受到的运行阻碍。由此可见，在相关火电厂配设脱硝装置可有效地降低耗能，利用技术措施增加火电厂的竞争实力。

4火电厂使用环保设施的意义

随着我国经济的快速发展和社会的进步，环保问题得到我国政府部门以及群众的高度重视；同时，政府部门出台相关政策、法规等，避免火电厂过度追求利益而忽视环保，且火电厂为响应环保号召积极使用环保设备，对烟气等进行脱硫、脱硝处理，提高排放物的质量，减少其对环境的污染。这样有利于提升火电厂的社会效益。火电厂要想环保设施发挥出作用，提高自身的市场竞争力，提高经济效益，则需要对环保设施进行科学有效的使用和管理。首先，借鉴国内外的相关经验，建立完善的环保设备质量管理体系，明确环保设施使用规范，并对环保设施的供应商做出相应的规定，从而保证环保设施在火电厂中正常运行。其次，需要做好环保设施的维修养护工作，这样才能保证其运行的可靠性和安全性，从而使火电厂中排除的烟气符合环保规定，提高其社会声誉。

参考文献：

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（作者单位：国电榆次热电有限公司）