火电厂热力系统节能减排的措施分析

山东华电节能技术有限公司 岳建楠

火力发电属于常见的发电形式，火电厂的历史非常悠久，发展阶段存在许多问题，由此限制火电厂发展，对此必须优化，唯有着重优化热动系统方可保证火力发电稳定进行。优化热动系统即实现节能降耗，由于火力发电阶段对资源的耗损巨大，若无法科学使用燃烧资源，则会引起资源浪费，形成的CO2与SO2将污染空气。

经济繁荣发展环境下，若想从本质上提高火电厂生产安全可靠性与生产效率，促进火电厂热动结构节能降耗就是最有效的手段，这样既可提高生态环保效果，还符合节能降耗要求，促使火电厂迈向长远发展之路，从根源上防止环境问题。就人均能耗来说，相较于发达国家中国还有较大的进步空间，必须对火电厂热动结构做好节能降耗措施。由此，文章着重介绍了热动结构节能降耗的必要性，且提出了推动火电厂热动结构节能降耗的有效策略。

1 热动结构节能降耗的必要性

火电厂内热动系统具有关键作用，但其在节能方面有许多问题，原来的热动系统未考量节能环保这一概念，所以热动系统的转变对经济的长远发展具有重要作用。

属于经济长远发展的需要。火电厂生产阶段要考量经济的长远发展问题，热动结构运行过程要尽可能节能，由于资源比较局限，需要增强热动系统功能，妥善解决环境和经济问题，使环境和经济统一发展，削减可污染物的使用，为火电厂发展奠定坚实基础。

减少企业生产费用。发电厂的收益和成本是紧密联系的，若热动结构在供能环节采用的可燃物无法彻底使用，则在相同热量状态下的发电量会有明显区别，如此会浪费资源，增多企业生产费用[1]。所以，若对热动结构做好节能降耗工作，企业发电费用将有明显削减、增多收益，如此可保护可燃物，由于火电厂生产环节的可燃物属于不可再生资源，若不科学使用将引起资源枯竭，严重阻碍人类社会持续发展。

生态环保需求。高污染、高排出、高能耗属于火电厂热动结构的主要特征，具体生产阶段会加剧气体污染问题，形成多项污染以及严重的生态问题。为使热动结构处于生态、环保、稳定的环境下运转，就需对热动结构加强节能化创新，采取先进的节能减排方法削减不良污染的出现，提升系统运转效率，由此保证热动结构节能减排工作，创造一个绿色、安全的氛围[2]。火电厂附近环境经对热动结构的节能改造和完善，不会受到严重影响，进一步减小了生态压力，令生态污染指标更满足标准规定，这对提高热动系统运转的环境价值和经济收益最大化十分有利。

2 锅炉汽轮机结构发电绿色节能方面的不足

废气排出现象。火电厂中锅炉汽轮机结构运转环节燃烧煤炭将排出许多废气，废气内包含SO2。一般火电厂中锅炉汽轮机结构将在排废气过程提高其温度，由此避免废气内的SO2损坏火电生产装置，通常温度均达到100℃，高温排出废气将减小火电厂使用煤炭的效率，增多了煤炭资源的耗费。

废渣排出现象。火电厂中锅炉汽轮机运转环节，燃烧煤炭既会形成SO2、CO2等污染成分，还将形成许多固态废渣。若未及时、高效治理废渣，将下降锅炉汽轮机运转效率，引起许多热损耗，耗费煤炭资源[3]。而且废渣会引起许多灰尘，严重影响火电厂附近的生态自然与居民的日常生活。

CO2气体排出现象。火电厂中锅炉汽轮机运转环节会燃烧许多煤炭资源，由此排出CO2气体。就火电厂生产环节来说，生产过程所耗损的煤炭在燃烧时形成的CO2气体是造成全球温度上升的关键因素[4]。全球变暖情况会引起极地区域冰川熔化、升高海平面，极大威胁着沿海区域居民与生态自然的安全及发展。

SO2气体排出现象。火电厂中锅炉汽轮机运转环节主要燃烧煤炭。煤炭中包含一些硫成分，但火电生产阶段会燃烧许多煤炭资源，由此将排出许多SO2，如此会引起生态环境的不断恶化，SO2气体进到人类生活范围的上方云层将引起酸雨并腐蚀建筑结构，影响构筑物安全性，影响农作物以及生态自然稳定性，酸雨流进地表与地下水源里将造成水源变质与土壤贫瘠。

3 火电厂热动结构节能降耗策略

3.1 加强节能控制

在响应政府节能降耗政策时，火电厂中这项工作既要基于技术工作也要职工大力配合。针对管理层的员工而言，需系统掌握节能降耗政策，设立节能管理中心进而监督火电厂降耗工作。企业在部署各项任务上要重视节能降耗，着重检测节能降耗工作[5]。另外火电厂全体职工要发挥表率作用，就算在日常工作生活中，整个企业均要保持环保氛围，将节能环保思想牢记心里，而且积极组织职工参与节能减排活动，由此增强他们的节能思想，使之自觉融入环保的大队伍。

3.2 加强燃料控制

节能降耗过程要注重节约成本。将节能降耗思想融入工作的方方面面。采购材料时，必须根据机组的实际运行情况再精准研究燃料的类型与成本，从而选取最好燃料。企业尽量选取诚信度较高的供货商，且与之维持长久合作的供货关系，如此就能削减成本投资。另外，能采用配煤掺烧形式应用燃烧，不同燃料的配比不一样，职工要先计量煤炭配比，并根据燃料差异分成不同档案。经严格控制燃料，提升燃料使用率，进而削减能源耗费。

3.3 使用锅炉排出的高温污水

火电厂锅炉运转阶段常会产生许多水分蒸发量，针对水离子改变的情况，员工需要及早防范，防止导致浓度出现浓缩，所以保证排污量多项指标在稳定供电环节十分关键。供电排污时，会由于出现高温污水而失去许多热量，且引起了巨大的水资源耗费情况。因此需注重火电厂热动结构节能降耗，由此必须回收使用高温污水，以防范水资源浪费现象，最终科学化、规范化利用水资源。

3.4 锅炉机组的科学选型

3.4.1 选用合适的排烟气温

选取排烟气温时要系统考虑多种指标，如锅炉运转效率、金属耗损量、气体预热设备低温腐蚀作用等，精确研究温度的干扰；如果排烟气温降低10℃，锅炉运转效率将上升0.5%。当前，伴随电力行业的繁荣发展，节能思想逐渐深入人心，减小排烟气温已是主要发展趋势。尽管排烟气温的下降将腐蚀发电过程的下游机组，但在主动减小排烟气温的基础上，经改进气体预热设备与烟囱抗腐层的原料挑选，能有效避免冷凝酸雾干扰机组。所以采用先进的方法下降排烟气温，既不会腐蚀机组、还将大大提升锅炉运转效率，减少机组单位生产煤耗。

3.4.2 科学选择锅炉型号

当前国内高参数锅炉根据锅炉燃烧方式与燃烧器的分布，分成对冲旋流燃烧形式、塔式切圆燃烧形式与多重分级燃烧形式。而塔式切圆燃烧形式在实际使用中可防止烟温差效应作用，具备很高的稳定性，内部气体动力场的结构比较简单，但塔式切圆燃烧形式在燃烧时会过度依靠单一燃烧器而阻碍运行，从而限制内部气体动力场的混合性能。对此，锅炉规模将逐渐大型化，加大单一燃烧设备热荷载，严格管理锅炉综合燃烧强度。而且塔式切圆燃烧形式将在燃烧室顶部分布锅炉受热面，消除“U”型管疏水堵塞与烟气拐角情况，而且在燃烧强度很高的基础上可更好管控和调整烟温差。一般把塔式切圆锅炉的分布模式用在风扇磨煤机运转锅炉时，具有很强的适用性，这种方式已被普遍用于欧洲国家。

此外，切圆燃烧形式存在较强的气体动力场混合功能，在具体使用中可提高锅炉运转效率，加速废气排出，但该方式的控制结构运转困难，实际操作中会产生误差，引起烟温差情况。但壁温设计时高参数锅炉选择的材料余量很小，所以采取切圆燃烧形式时将限制烟温差管理。

3.4.3 科学规划BCP 泵

目前许多超临界锅炉均配置了启动循环泵结构，目的是在开启锅炉时采集热量和工质，加速开启速度，但系统搭配通常会带来一系列问题。如：当进口机组供货缓慢时，循环泵结构没有到货而新建设备将要投产；循环泵运维管理比较复杂，修理成本与故障率很高；投资高且系统繁琐。为处理这些问题，能够把汽机与锅炉视为整体，即把消除启动循环泵结构，采用原疏水扩容结构的疏水泵把疏水排进除氧器，进而采集大量热量和工质。

3.5 改进锅炉辅机节能方式

锅炉辅机影响到锅炉运转效率。电厂建造期间，因锅炉与辅机等承包者与设计单位通常不属于同个单位，所以电厂锅炉规划方面针对主体质量指标非常重视，但极易忽略锅炉辅机，辅机设计与加工商往往按照单机标准展开设计并加工，但忽视了整个电厂锅炉转动过程的节能减排，所以许多电厂锅炉节能减排效果较差。对此须系统分析锅炉辅机本身的节能减排指标，并考虑其对整个锅炉机组节能减排的影响。如，科学挑选配风机，如此方可保障风机高效稳定运转；确保出入口管道规划及加工与风机结构规定相符，避免涡流损失；仔细调控风机叶轮，将调速技术用于风机中，由此提高风机转动效率；进一步健全煤粉制备结构，提高整个锅炉工作效率；提高磨煤机效率；改善制粉结构，确保煤粉均匀性，检测制粉结构，找到最好制粉方法。

3.6 减小补水率

经研究发现，限制机组补水率最根本的原因在于热动结构的管道与阀门泄露，所以在机组运转环节要检测机组内的系统管道与阀门，针对异常运转的阀门要详细登记，依靠机组停运做好修理与更换工作，针对选型不当的阀门与布局不规范的阀门、管道采取优化措施，且及时调整。改进检修方法，针对管道、阀门衔接位置是否有质量问题，需做好检修后的质检任务。科学调节加热器运转形式，以降低每个加热器的能耗。机组正常运行后应当投入加氧运转。闭上每个加热设备的启动排气与持续排气门，定时对每个加热设备采取持续排气措施，在确保汽水采样质量的同时，适当调小采样手动门且定时检测。

3.7 减少煤耗量

火电厂中锅炉机组余热回收涉及两点：余热回收与排废水回收。节能器是独特的热力交换设备，可充分使用机组余热，设置的低压省煤器可经过并串联形式获得良好的减排效果。锅炉排废水余热回收选择多级别排污装置，可充分回收蒸汽热量，明显节约了燃煤量。另外，受新能源与核电迅速发展的影响，国内能源结构迅速调整完善，淘汰陈旧产能、控制增量，国家严格管理煤电建设规模，妥善处理过剩产能，制定煤电新建风险预警制度，推动煤电健康稳定发展。

3.8 利用变频方式

火电厂中锅炉运转需要搭配风机与水泵，方可形成完善的系统结构。实际运行环节要确保整个系统最完善，必须根据生产状况调控机组参数。锅炉定速转动要搭配风机与水泵等，如，火电厂生产过程能在风机口安装挡板、经调整角度控制风量，但该措施间接性下降风机效率、引起能耗。

3.9 减少汽耗量

导致汽轮发电装置汽耗高的根本原因在于近期参数检测仪器不精准，射水池温度偏高，热电厂生产规定射水池的水温要保持在35℃之下，若温度超标将下降射水抽气器运行效果，从而减小凝汽器真空水平。另外热水井水位偏高，汽轮机真空一般是因为许多蒸汽进到凝汽器迅速冷却产生的，该过程要基于铜管内的循环水进行热转换，若凝汽器热水井水位偏高将会淹没展开热转换的铜管，缩减热转换的有效面积，减小凝汽器当中的真空，制约发电汽耗量。

综上，现今火电依旧是我国供应电能的主要形式，并朝着更环保、更节能的趋势发展。节能降耗既能节约成本投资还可增加经济效益，具有显著社会价值。电力公司必须结合实际情况制定可行的节能计划，令火电取得长远发展。