电厂热动系统节能优化策略

周均智

摘  要：电厂热动系统的主要组成就是锅炉，通过采取有效的锅炉节能措施，有助于降低能耗，提高热动系统运行效率。循环流化床在电厂运行中发挥着重要作用，采取有效的节能降耗措施，提高循环流化床的运行质量与效率。有鉴于此，文中选择电厂循环流化床锅炉为着手点，分析循环流化床运行特点，结合电厂运行实践分析循环流化床节能运行措施。

关键词：电厂运行;锅炉节能;风机调节

中图分类号：TM621文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）32-0104-02

Abstract： The power plant thermal dynamic system is the main composition of the boiler. The adoption of effective boiler energy saving measureswill help to reduce energy consumptionand improve the thermal dynamic system operation efficiency. Circulating fluidized bed（CFB） plays an important role in the operation of power plant. In view of this， the paper selects the circulating fluidized bed boiler as the starting point， analyzes the operation characteristics of circulating fluidized bed， and analyzes the energy-saving operation measures according tothe operation practice of the power plant.

Keywords： power plant operation; boiler energy saving; fan regulation

电厂热动系统中锅炉作为主要构成，做好节能优化设计具有现实意义。循环流化床在实际中有着广泛应用，通过引入节能优化措施，降低流化床的运行能耗。循环流化床（CFB）节能运行时要选择合适方式，降低锅炉运行能耗，满足可持续发展需求。

1 循环流化床（CFB）分析

循环流化床不仅环保，而且可选燃料范围广、可调节负荷范围大。近些年，CFB燃烧技术得到快速发展和提升，大多数火电厂锅炉机组在运行时都选用该技术，属于行业认同的洁净煤燃烧技术。加上近年来我国环境污染严重，CFB燃烧技术的发展和应用，对于解决环境问题意义重大。随着可持续发展理念的深入，CFB发展迅速，因为其先进的节能技术和环保理念，燃煤技术的高效化、低污染性，更是在火力发电行业得到广泛应用。

虽然CFB燃烧技术发展迅速，已经成为当前新型煤炭燃烧法，但在其理论研究和实践操作中技术还不够完善，在实际应用时需要不断改进和优化，对CFB锅炉性能进行完善。只有对锅炉具体运行状况进行不断研究，才能对CFB技术进行进一步提升，确保锅炉运行质量，使无障碍运行延长至最长，为企业和社会发展、环境保护带来更多方便和实惠。因为受到我国科研技术的限制，在锅炉设计、安装过程中出现很多问题，加上操作人员经验不足、运行、调试方法不合理，致使锅炉机组在投入使用后，问题频发，而且实际耗煤量远超设计标准，但是结合CFB运行特点，能有效节能降耗、减排防污染。

2 循环流化床节能措施分析

2.1 改造工程概况

一电厂#5、#6炉为75t/h设置为中温次CFB锅炉，自2013年投产运行，目前为止其污染物排放量已经不能满足环保要求。为响应国家节能减排号召，对电厂内锅炉进行设备改造，实现烟气脱硫，从而满足国家规定的污染物排放标准。

节能改造完成后，CFB锅炉烟尘排放浓度已经符合国家要求的超低排放标准，排放总量明显降低，满足建设资源节约型、环境友好型和谐社会发展建设标准，社会环保效益明显提升。

2.2 转变炉顶对空排汽方式

传统模式下，锅炉在点停或外界负荷波动较大时，会自行启动炉顶的对空排气阀，直接将蒸汽排入大气，浪费热能的同时造成空气污染。如果将该蒸汽或汽水回收利用，尤其是在点炉后一段时间内，锅炉温度、压力相对较低时，可以将膨胀器步骤省去，直接对除氧器中打入空气，如此既能对汽水混合物的热量进行利用，又能回收除盐水。

2.3 及时调整冷渣器的类型

一般情况下，CFB锅炉排出的渣为固体形式，而且其温度高达900℃，底渣排放需要经过冷渣器方能完成，如此不仅可以改善锅炉硫化质量，提升燃料燃燒率，提高运行质量和效率。正常运转的冷渣器能对灰渣热量进行回收和再利用，将物理热损控制在一定范围，对锅炉运行时间进行有效延长，同时对锅炉能耗和停炉次数进行控制。市场上常见冷渣器类型为风水联合式，如果遇到风量较小、不均或风帽阻塞时，灰渣量会快速增多，发生二次燃烧，然后由冷风将部分热量带走，导致中小型锅炉在使用时效果不理想，对此，可以将风水联合式冷渣器改换为滚筒式，将原本的除盐水作为锅炉内部的冷却水，实现对灰渣热能的合理回收和利用。

火电厂中通常选用CFB锅炉机组，配合压头较大的风机，通过调节风门开度的方式控制风量大小，但该法在控制风量时存在一些弊端：（1）对节流、涡流产生较大损害;（2）系统整体反应变慢，不能满足实际需求;（3）整个运行过程容易发生故障，增加后期维修成本;（4）在电机启动时容易出现过电流，降低设备使用年限。对于这些问题，可以选用低压电动机联合风门挡板调节法。如此改造，有效减少风机挡板问题引发的能量损失，提升电机运行效率，达到节能减排的目的。

2.4 降低锅炉排烟温度

衡量锅炉运行效率的主要指标为热效率，一般都采用降低各种热损失的方法提升锅炉热效率。在锅炉运行时，最大的热损失为排烟散热，其损失主要和烟气的温度、热容积关系密切。所以，一般在降低烟气热损失时，主要从烟气温度控制着手。

如现有两台硫化床锅炉，其指标为75t，但在具体运行时，因为煤种偏离，导致锅炉实际运行温度高于设计温度，达到170℃。经过测算，锅炉排烟热损失高达7.6%，经过计算，发现流化床锅炉运行时热效率仅有88%，低于原本设计标准。

2015年底，电厂计划将电除尘器替换为电袋复合除尘器，但在运行时受到高温影响，考虑后又加入喷入脱盐水设计，以此对烟尘温度进行控制，但这又会导致热损失，增加脱盐水用量，而且脱盐水在喷入时需要依靠水泵配合，导致电能消耗，提高成本。所以，综合考虑后改用热管空预器。

2.5 脱硝升级改造

75t流化床锅炉在运行时采用SNCR+低氮燃烧的方式进行脱销处理，最大连续功率下，低氮燃烧后NOx浓度？燮230mg/Nm3，SNCR运行后，对NOx浓度进行有效控制，使其低于100mg/Nm3，氨逃逸率不高于8mg/Nm3。正常工作状态下，且整个脱销装置设计标准按照NOx<45mg/Nm3进行。

根据超低排放标准对SNCR系统进行改造，同时联合SCR增容工艺，帮助锅炉大幅度提升自身脱硝能力，同时对脱硝剂用量进行控制，当锅炉组处于低负荷时，虽然反应温度不是最佳状态，但依然能够保证SCR出口的NOx浓度？燮100mg/Nm3。因此，在电厂热动系统节能优化时，可以选择选择该数据对COA低温协同脱硝装置处理系统功率进行计算。

3 热动系统节能的其他措施

3.1 制定合适设备安装方案

对于热动设备安装工程的施工而言，对于不同的机电工程项目和标准应该采用不同的施工方案。热动设备安装方案的制定对于整个工程施工都会起到重要的指导作用。因此需要建立在实际条件之上，并且对相关设备进行调试和安装，科学做好相关的防护工作，从而让施工方案发挥应有的作用。

由于热动设备在工作过程中不可避免会受到电磁干扰的影响，导致测量参数存在误差，影响设备的自动控制能力，甚至影响产品质量与产量。因此可以使用屏蔽处理技术降低电磁干扰的影响。具体可以通过将屏蔽管与仪表相连，减少干扰。由于设备的不断发展创新，使用高质量的屏蔽管还会改善自动化仪表的工作性能，对于提升控制水平，改善生产具有重要意义。电磁干扰的影响在很大程度上与设备之间的距离有很大关系，因此通过控制有效的安全距离，可以降低辐射频率，减弱电磁干扰的影响，从而更加合理的控制电磁干扰对设备的影响。具体在处理过程中，可以将热动设备装置安装在距离导线较远的位置，并结合屏蔽管的作用，有效处理电磁干扰的问题。

3.2 安全接地处理

热动设备安装程序复杂，需要安装技术人员具备相应的技术素养。热动设备安装过程中技术人员起到主导作用，需要得到各方面的重视。在测试热动设备的性能时，需要保证技术人员的专业水平，在了解相关安装标准和注意事項的前提下进行安装。具体而言，在安装过程中为了避免发生不必要的错误，需要让安装的技术人员提前熟悉安装的设备和安装环境，并在正式安装之前通过对比分析，形成完善的安装方案，通过这种方式对材料和图形进行针对性的设计，保证安装的准确值。在安装过程中，需要充分兼顾到不同热动设备的特殊性要求，通过优化安装过程，降低安装风险。

在热动设备的安装过程中，及时进行接地处理，可以保证设备的安全运行，减少干扰电流的汇入，从而提升仪表的性能，保证参数的精确程度。在热动设备的安装工作中，需要严格执行相应的标准，对接地和接零进行处理。并且严格控制周边电磁辐射对设备的影响，对电路和电源进行科学设置，避免形成不必要的感应电流，从而降低对热动设备的辐射干扰，提升设备测量的精准程度。

4 结束语

由上可知，火力发电厂想要改进工艺，在市场上拥有立足之地，需要通过节能减耗系统帮助其对发电成本进行控制，同时根据锅炉组特点选择合适节能减排措施，制定合理节预案，对传统锅炉运行方式的缺点进行改善。以锅炉为例，节能减耗属于有一项长期而艰巨的任务，需要经过反复计算和实践，才能保证锅炉组安全、稳定、长效运行，控制发电成本的同时提升电厂效益。

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