火力发电厂锅炉节能降耗的对策与措施

湖北能源集团襄阳宜城发电有限公司 韩 锋

在经济高速发展的时代下，环境污染及能源枯竭问题日益严峻，因此保护环境、节能降耗俨然已经成为各行各业重要的发展方向，成为世界各国共同关注的焦点。火力发电厂是我国的高能耗单位，而锅炉作为电力能源的主要生产者，在保证生产正常运行的同时还肩负着节能减排的重要任务[1]。因此，在火力发电厂发电过程中，要科学分析目前锅炉能耗高问题的关键原因，合理提出锅炉节能降耗的主要措施，对于建设资源节约型社会具有非常重要的意义。

在社会高用电量的需求下，火力发电厂建设规模不断扩大，锅炉作为火力发电厂的重要基础设施之一，在保障发电厂稳定运行方面占有重要位置。现阶段，在环境污染加剧、能源危机日益突出的大环境下，我国大力建设资源节约型社会，因此对于现代火力发电厂，在保证发电质量的同时还要注重节能降耗的问题。

基于此，本文以发电厂锅炉为切入点，落实节能降耗问题，首先分析了火力发电厂发展生产运行现状，并通过结合实际运行情况，指出目前引起锅炉能耗高的主要原因，科学提出节能降耗的策略，旨在为火力发电厂锅炉节能降耗工作提供借鉴。

1 火力发电厂的发展现状

随着社会各界用电需求的不断加大，我国电能供给压力也与日俱增。一直以来，火力发电厂是在电能产出方面占据重要位置，火力发电厂是通过燃烧煤炭资源来进行发电，因此，在发电的过程当中会消耗大量的能源，并且近几年发电厂建设规模也不断扩大，对能源的消耗以及环境的污染问题也日益严峻。目前，对于火力发电厂的一些关键设备在燃料能源使用等方面都存在着需要改进的情况，而煤炭本身是一种不可再生资源，并且储量有限，因此加强火力发电厂节能降耗工作势在必行[2]。

当下，在煤炭资源能源紧缺的压力下，有一些部分火力发电厂由于采购的煤炭质量不佳，导致锅炉发电效率下降，同时煤炭资源损耗量也大幅度提升。另外，由于部分火力发电厂运行人员对不同性质的煤炭资源，在燃烧数据和特性方面未完全了解和掌控，这就导致锅炉受到燃料性质影响引发不完全燃烧、排烟热损耗等诸多问题，造成严重的能源浪费，增加火力发电厂的生产运营成本，导致企业经济效益严重受损。

2 火力发电厂锅炉节能降耗的重要意义

当下，能源资源紧张是世界各国面临的重要问题，因此，在保证经济高速发展的同时，还要注重实现资源的可持续利用并降低环境污染。这些年来，社会各界都逐渐意识到了节能减排的重要性，国家也出台了各项政策来加快实现高耗能企业的节能降耗工作。

其中，火力发电厂是高耗能企业的重要代表，身上肩负着为社会生产电能的重要任务，但一直以来，火力发电厂能耗高、环境污染严重等问题未得到良好的解决，一度成为社会的焦点，特别是煤、石油、天然气等是自身是不可再生能源，面临着枯竭的危机，因此，需要加强对火力发电厂设备进行技术改造。

锅炉是电厂发电过程中的重要能量转换设备，所以要特别注重加强对锅炉设备的合理运用，积极开展锅炉节能降耗方面措施的研究，有利于保护周边的自然环境，促进火力发电厂整体效益的提升，保证火力发电厂的健康可持续发展。

3 火力发电厂中锅炉高耗能问题原因

3.1 燃料方面

火力发电的过程主要是通过以锅炉燃烧产生热能来实现供应发电，其中用到的关键燃料就是煤炭，因此，煤炭在火电厂生产运行中的重要性不言而喻，煤炭的质量优劣直接关系到火力发电厂锅炉所产生的能耗。因此，应采取如下应对措施。

第一，在煤炭采购环节，要加强对煤炭燃料质量的管控，煤炭会由于产地不同，在品质上也是参差不齐，劣质燃煤的灰分、发热量等相关因素达不到燃煤质量的要求，存在利用率低、产生热能少等问题，导致锅炉所产生的热量无法达到所需要求。

第二，再加上室燃锅炉其对煤炭种类变化的适应性较差，当煤炭种类更换或煤炭质量不佳时，锅炉无法及时有效的根据燃煤来进行准确的调节和变化，以至于燃煤得不到充分的燃烧就随着灰渣一起被排出，造成了极大的资源浪费。

第三，由于劣质煤炭不容易引燃，因此，一些火力发电厂还会采用添加燃油来助燃的方式，而燃油本身也是一种重要能源，这无形中又增大了燃油能源的消耗[3]。可见，燃料质量的优劣对锅炉高能耗影响显著。

3.2 锅炉方面

在火力发电厂的日常发电中，锅炉运行是影响火力厂发电效率的重要因素之一，因此，锅炉的设计选型、制造及安装尤为重要。如果锅炉性能质量不佳，将会明显降低锅炉的热效率和燃烧效率，导致锅炉运行状态难以达到预期要求，而且还会增加锅炉燃料的消耗量。

另外，锅炉如在运行中发生爆管、引起机组停运，将会降低锅炉系统年利用率，浪费更多的人力、物力去进行设备的维护检修，严重影响发电的安全、经济、稳定性。更值得注意的是，在锅炉低负荷运行时，如果容易出现熄火的状况，将会对锅炉内部燃料燃烧产生较大的波动，增加锅炉的故障率，减少锅炉的使用寿命。

3.3 运行控制水平方面

现阶段，与国外的发达国家相比，我国火力发电厂在锅炉系统的运行控制方面还存在一定不足，这主要体现在监控系统性能不完善、电气自动化水平较低等方面，尽管近几年我国发电厂电气自动化水平得到了显著提升，但还存在着电气自动化水平不够高，缺乏较为精细的仪表、仪器设备等问题，导致监控系统精度差、效率低，难以实现对锅炉系统的高效管理。

此外，在锅炉系统运行过程中，管理不到位的现象也一直存在，主要体现在锅炉在运行中由于运行人员控制水平不足，锅炉运行状态出现异常，运行人员没有及时进行调整和采取相应的措施而导致故障加大，无法对燃烧进行调整优化，造成资源浪费。

4 火力发电厂实现锅炉节能降耗的发展策略

4.1 优化锅炉设备，提升锅炉节能效果

首先，在购置锅炉设备时，要做好对供应商的考察，优选行业信誉高、服务质量好、技术指标性能稳定、实力雄厚的锅炉设备厂商，以保证锅炉的运行效率和运行质量。

其次，做好锅炉设备的检修维护工作，有利于发现问题并及时解决，以免故障的进一步恶化，影响锅炉系统的安全、经济、稳定运行。

第三，对锅炉设备进行升级改造。合理改造锅炉的送风机、引风机，降低风机的耗电量，提高风机的输送能力；对锅炉进行低氮燃烧器改造，将效率较低的燃烧器和风粉混合器等进行替换，降低省煤器出口氮氧化物的排放浓度；改进灰斗加热方式，利用灰斗蒸汽加热取代电能耗费较大的电加热方式等，这些都有利于提高锅炉运行效率，减少能源浪费。

4.2 科学合理选择燃料，提升燃料燃烧效率

燃料是火力发电厂在发电过程中扮演了重要角色，燃料质量的优劣直接影响了燃烧效率，因此在购置煤炭时，应选择优质的煤炭资源，要严把质量关；燃料进厂后，还要做好燃料的检验工作并筛除杂质，保证燃料的充分燃烧，提高锅炉燃烧效率。另外，还要控制好锅炉内的过剩空气系数，保证足够的空气量，使燃烧更加充分，减少燃料的浪费。与此同时，在锅炉设备的运行过程中，也可将燃料进行科学配比、混搭掺烧，实现节约成本，提升燃料的利用率。

4.3 对锅炉的受热面进行吹灰，提升锅炉热量传递效率

对于火力发电厂，锅炉长期处在运行状态下，燃烧的燃料会持续对锅炉受热面进行传热，随着时间的增长，受热面会沉积大量的灰渣。一方面，这会严重阻碍锅炉热量的传递，影响受热面的传热效率；另一方面，在排烟的过程中，大量的热量会一同带走，导致排烟温度升高，热量损失加剧。因此，定期投入吹灰器十分关键，对锅炉受热面实施科学、合理的吹灰工作，及时清除沉积在锅炉受热面的灰渣，提升传热效率、减少排烟损失[4]。

4.4 防止锅炉存在漏风情况，降低锅炉运行中产生的热量损失

对于火力发电厂，企业的经济效益与锅炉运行状况关系密切，当锅炉出现故障时，必然增大了运行过程中燃煤的消耗量。目前，对于大多数火力发电厂，锅炉漏风是最容易出现的问题，主要以尾部烟道及空气预热器漏风情况为主，一旦锅炉设备漏风严重，会直接影响引风机的运行效率，在风机用电量持续增加下，使得空预器烟温下降，引发一、二次风温度明显下降，排烟热损失增加，降低了锅炉热效率。

因此，需要安排专业人员定期加强对锅炉设备进行维护检修，有效保证锅炉的严密性，一旦发现锅炉存在漏风隐患，要组织专业人员进行及时处理，保证锅炉漏风率维持在标准范围内。

4.5 减少锅炉机组的汽水损失

提高汽水利用率是实现锅炉节能降耗的重要途径之一。在锅炉日常维护中，因为未能进行高质量的检修工作，导致锅炉汽水出现跑、冒、滴、漏等现象，同时也极大地增加了锅炉运行所需的能源。因此针对这一问题，一方面，需要控制好锅炉给水质量，不仅可以减小锅炉排污率，而且还可以减少锅炉受热面内壁结垢；另一方面，需要保持锅炉负荷、汽压以及水位等参数稳定，确保锅炉汽水分离器的分离效果。

此外，蒸汽锅炉的疏水一般在锅炉启停和异常情况下进行，及时合理地开启和关闭疏水可以减少热量损失。疏水门、排污门都有可能出现内漏或外漏，在锅炉运行中还应加强巡检力度，认真检查其泄漏情况并及时处理，以免造成不必要的热量损失。

4.6 加强对锅炉操作人员综合素质的提升

通常几乎所有的设备都需要依靠人员操作，但人员又是极大的不稳定因素，在工作过程中容易受到主观情绪影响，因此需注重对操作人员的综合素质的提升：首先，发电厂要做好对锅炉操作人员的培训工作，加强理论知识及专业技能的培训，保证操作时的规范性和严谨性，严格按照要求执行，并将培训工作纳入到公司年度计划中去。

其次，还要加强对操作人员责任意识的提升，从思想上转变，让工作人员充分认识到锅炉节能降耗的重要性；最后，还要制定相应的考核制度，做好奖惩机制，激发员工的主动性和积极性，进而达到锅炉节能降耗的目的。

4.7 利用科学技术手段优化调整燃烧

第一，加强锅炉燃烧的可视化技术。通过可视化技术不需要直接接触炉膛内部即可掌握炉膛的运行状态，锅炉CT 借助红外激光即能够测量炉膛燃烧温度和浓度场；第二，基于燃烧理论的建模技术。利用相关软件来对锅炉燃烧的状态进行分析，并且模拟参数改变后的状态验证参数设计的合理性。利用科学的技术手段来优化调整燃烧，可降低污染物的排放，节省大量人力、物力使锅炉燃烧效率提高，保证各种技术优化。

5 结语

火力发电厂是我国重要的能源供给单位，也是国家节能减排工作的重要监管对象，在基于我国生态可持续发展理念下，抓好火力发电厂的锅炉节能降耗工作，加快提升锅炉运行效率是当务之急。加快实施火力发电厂锅炉节能降耗各项举措，不仅有利于提升我国居民的生活环境水平，还有利于提升火力发电厂的经济效益。

今后，火力发电厂还应继续从技术、设备、材料等多方面着手，不断探索实现锅炉节能降耗工作的方式方法，相信在未来的道路上，锅炉节能降耗的工作还会取得更进一步的发展，使得火力发电厂的社会效益和经济效益得到同步提升。