电厂锅炉运行中节能降耗策略研究

黄松华 大唐三门峡发电有限责任公司

电厂是工业化社会的重要能量来源和推动支撑。随着人们环境保护意识以及能源节约意识的逐渐提高，电厂在发挥重大作用的同时也要考虑到清洁节能的问题，如何做到提能增效和节能环保，已经成为现阶段人们电厂升级转型和可持续发展的重要课题。而锅炉作为火力发电系统正常运行的动力来源，在电厂的生产经营过程中发挥着核心性作用。因此，在电厂的锅炉运行中应用节能降耗策略，对促进电厂以及整个社会的持续健康发展具有重要的意义。

一、节能降耗技术在电厂锅炉运行中应用的作用

（一）缓解能源短缺和环境污染

工业是促进国家和社会发展的基础性行业，对于我国来说，在社会的不断发展过程中，工业一直在我国占据着重要的位置。然而在追求工业发展的过程中，由于盲目的追求经济利益而导致的工业环境污染给现阶段生态造成难以估量的破坏[1]。例如电厂运行中，过量过高温度的热量释放及冷却水等在使用之后如果没有做好处理的工作，就会对环境造成一定的污染。从企业长久发展的角度来看，使用新技术有效减少不合理的燃料和燃烧方式，提高锅炉使用标准和管理要求，能有效缓解能源短缺和环境污染问题。

（二）提高电厂锅炉的运行效率

对于电厂来说，节能降耗技术的应用不仅仅是减少和控制在锅炉运行过程中产生的环境污染问题，更重要的是通过各种新型的绿色节能技术的应用来代替现阶段我国电厂锅炉存在的运行效率缓慢、故障问题频发等问题[2]。在将节能降耗技术应用到电厂锅炉的运行过程中时，不仅能够对电厂现有的锅炉运行结构和程序进行调整和优化，还能够通过运用各种新型的技术来尽量规避电厂锅炉在以往的运行过程中容易出现的故障问题，进而提高电厂锅炉的运行效率。

（三）减少电厂锅炉的运行成本

节能降耗技术的应用不仅体现在各种新型设备和技术的应用上，还主要体现在其能够应用可再生能源来代替不可再生能源作为电厂锅炉运行的主要燃料。前者一方面作为不可再生资源的替代品，本身的环保与科技含量相对较高，在研制之处就考虑到如何提高燃烧能量、降低燃烧废物等有害污染，同时也增强了传统燃料的可替代性。可再生燃料不仅来源和储量都比较广泛，能够摆脱锅炉生产对特定燃料的依赖程度，减少锅炉在运行过程中消耗的燃料成本，让电厂能够将节省下来的资金成本应用到研发和调节优化新的生产技术当中，进而促进电厂企业经济效益的提高。

二、现阶段我国节能降耗技术在实际应用中存在的主要问题

（一）高污染和高能耗行业在工业行业中的比重较大

节能降耗技术的应用在促进我国工业结构的调整和转型方面发挥着巨大的作用。目前由于我国大多数行业种类在进行生产经营活动的过程中仍需要消耗大量的能源，也会产生较大的环境污染问题[3]。而节能降耗技术虽然能够对一种具体的生产环节和生产技术进行优化调整，却仍无法在工业的高污染和高能耗行业中普遍应用，因而现阶段高污染和高能航行业在我国工业行业中占的比重仍比较大。

（二）国内能源结构不利于节能

尽管现阶段越来越多的风力发电和光能发电方式被逐渐应用到电厂的生产，但现阶段我国利用煤炭资源作为发电燃料的电厂仍然占据较大的比重。再加上我国本身拥有的优质能源就不足，这种能源结构难以在短时间内得到有效的调整和改变。因而尽管现阶段人们越来越意识到节能降耗技术在工业行业发展中应用的重要性，但仍然难以实现真正的应用效果。

（三）节能降耗技术水平仍比较落后

我国对节能降耗技术的重视伴随着环保意识和提质增效生产意识的增强，对不同的工业行业应用的节能降耗技术的研究大部分仍处于初期的研究和发展阶段。而现阶段我国包括电厂在内的各种工业在能源消耗方面的巨大数量，远超能源节约的进程，同时由于能源的巨大消耗带来的环境污染也很难短期改进甚至有愈发严重的趋势，因此相应“绿水青山就是金山银山”的国家政策，在全国范畴内全面推广节能降耗技术刻不容缓。而由于节能降耗技术水平的落后，在面对我国现阶段一些工业行业在生产过程中应用的新型生产设备时大多并不具有适用性，也会在一定程度上影响节能降耗技术的应用和研发。

（四）缺乏完善的节能降耗政策和制度

近几年，即使国家明确提出工业生产污染物的排放标准，但由于缺少相应的管理和处罚措施，因而在控制工业污染方面取得的效果并不明显。对于节能降耗技术的应用也是同理，由于缺少完善的节能降耗政策和制度，包括电厂在内的一些工业企业在实际开展生产经营活动的过程中并不注重引进新型的节能降耗技术，相关部门也未能及时对这些企业进行实时的监督和管理，这也会在一定程度上影响节能降耗技术的推广和应用。

三、电厂锅炉运行中节能降耗策略的具体分析

锅炉作为电厂生产发电的设备基础，在实际的运行过程中能够为电厂的电力生产提供最基本的动力源泉。现阶段我国电厂锅炉在运行过程中普遍存在着高能耗和高污染的问题，将节能降耗技术应用到电厂锅炉运行当中，方可从根本上提高锅炉的运行效率、降低因锅炉不当运转带来的热量损失和环境污染。概括起来主要可以从以下几个方面来着手：

（一）提高锅炉余热的回收利用率

在现阶段我国电厂锅炉的运行过程中，用作燃料燃烧的能源以煤炭资源为主，而在对电厂锅炉的能源消耗量进行判断时主要依据的就是煤炭资源的燃烧率。电厂的锅炉在实际运行的过程中由于煤炭资源的燃烧会产生持续较长时间的余热，这些余热不仅拥有较高的温度，还能够借助这些余热温度来提高高压蒸汽以及烟气的利用率。除此之外，由于受到煤炭质量的影响，不同的煤炭资源在电厂锅炉的燃烧过程中产生的燃烧率也不同。利用好锅炉的余热还能够提高这些未完全燃烧的煤炭资源的利用率。

（二）调节锅炉燃料的燃烧方式

在电厂锅炉的运行过程中，燃料的燃烧方式也会对锅炉的运行效率和能源利用效率产生一定的影响。因而要想让节能降耗技术在电厂锅炉的运行过程中发挥更大的作用，还要适当调节锅炉燃料的燃烧方式。而从这一方面来说，首先就要考虑燃料的燃烧条件，空气中氧气的含量对燃料的燃烧程度会产生较大的影响，在对调整电厂锅炉燃料的燃烧方式时，要注意依据锅炉内燃料的燃烧情况来调整锅炉内的空气系数，空气系数主要可以依靠锅炉风量的配比情况来对其进行调整。而风量的调整标准则主要依靠锅炉内的升降负荷的变化情况为主。而由于空气中氧气的含量会对燃料的燃烧程度产生比较直接的影响，因而在锅炉的运行过程中需要将锅炉内空气中氧气的含量控制在合理的范围之内，以便能够对锅炉的运行状态进行控制。其次，在将煤炭资源作为电厂锅炉的主要燃料时，煤炭资源存在的氮含量在燃烧过程中会产生含有氮元素的气体，而这种气体会对环境造成一定的污染，因而在锅炉的运行过程中还要注意对锅炉内的氮元素含量进行及时的检测并控制氮元素的排放。

（三）变频调速方法

在现代社会的发展过程中，自动化技术以及智能化技术的出现和应用给各个行业和领域生产技术的提高都产生了重要的影响。对于电厂来说，由于其本身就需要依靠电力来实现各种设施设备的运行，因而在对电厂的生产技术进行调整和优化的过程中要更加注重自动化技术和智能化技术在电厂锅炉运行中的应用。而从这一方面来说，变频调速方法的应用是电厂锅炉在运行过程中最能够体现智能化技术的一个方面。以智能化控制技术为主要原理的变频调速方法对降低电厂锅炉在运行过程中的能源消耗量具有重要的作用。

具体来说，变频调速方法在电厂锅炉运行中应用时，主要是通过先进的锅炉控制平台来实现对锅炉运行过程的控制的。这种控制平台在实际的应用过程中不仅能够通过先进的技术来实现对锅炉的整个运行过程的监控，还能够通过对锅炉在运行过程中的各项具体的运行数据参数的记录和收集来是实现对安全隐患的排查和控制。而在现阶段我国电厂锅炉的运行过程中，变频调速方法的应用效果会受到锅炉容量大小的影响，因而在应用变频调速方法的过程中可以依据锅炉运行的实际情况来制定不同的节能降耗计划，以便能够达到节能减排的效果。

（四）调整优化照明节能系统

锅炉车间的运行离不开监管，而监管的先决条件是有照明设施。长期大范围的照明也能造成大量的能源消耗问题。这主要是由于锅炉在实际的运行过程中会依据不同的运行情况而产生不同的照明需求。而使用节能技术对现有的照明系统进行调整和优化，也是电厂节能减排的有效措施之一。在对电厂锅炉车间的照明系统改造过程中，要从照明动线规划和照明工具配置两方面入手，一方面要针对锅炉在运行过程中产生的不同照明需求来重新规划照明设备的安装位置，在确保照明效果的同时尽量避免大规模、长时间的照明工作。另一方面，电厂还要依据锅炉在运行过程中产生的照明需求来选择能够符合其需求的照明灯具，并在选择灯具的过程中尽量保证灯具的节能性和经济性。

（五）加强燃料管理

影响电厂锅炉在运行过程中能源消耗的最主要因素就在于燃料的使用和管理，除了提高锅炉余热的利用效率、调整燃料的燃烧方式之外，为了控制燃料在燃烧过程中产生的能源消耗，还要做好燃料的管理工作。而从这一方面来说，加强燃料管理一方面要做好燃料的采购工作，在采购燃料的过程中不仅要更加注重燃料的质量，还要在运输和存放燃料的过程中保证燃料的储存环境，避免受潮对燃料燃烧质量产生的影响。与此同时，由于燃料本身就属于可燃物质，在对燃料进行存放和管理的过程中还要更加注重工作人员的相关行为，避免在燃料仓库以及锅炉等空间和范围内出现明火，在提高能源消耗的同时也会给电厂的运行安全造成影响。而从影响电厂运行安全的方面考虑，工作人员在对燃料进行管理的过程中还要定期对煤仓以及锅炉的运行情况进行检查。

（六）辅助设备的节能技术

电厂锅炉运行的能量消耗，不仅表现在锅炉本身，各种辅助设备的运行也会对能源消耗量的多少产生一定的影响。从这一方面来说，节能降耗技术不仅具体表现在对锅炉燃料、锅炉设备、锅炉操作的管理控制问题上，要提倡对电厂能耗的全方位、全过程管理，还要注意辅助设备在运行过程中消耗的能源进行控制。辅助设备对锅炉能源的输送、传导、储存等，都起到了不可忽视的作用，在对各种辅助设备进行节能处理时，不仅要注重对辅助设备的运行技术进行调整和优化，还要对电厂锅炉运行的整个工作流程进行适当的调整。而在这个调整和优化的过程中，务必以电厂锅炉及相关配套设施的类型、技术要求及运行模式作为管控依据，再结合以往的工作经验来对辅助设备的运行情况进行合理的控制。

四、结论

综上所述，节能降耗是当代国家工业发展到一定阶段的必然要求，不仅有利于既有能源的有效、节约使用，更有利于节能环保的新技术、新工艺投入到生产应用。电厂锅炉作为能源消耗的重要设备，必须采取恰当的节能降耗技术。在未来的社会发展过程中，如何让节能降耗技术在包括电厂在内的各个工业化领域发挥更大的作用，是科研人员需要重点研究和解决的问题。