火力发电厂锅炉节能对策与措施 2016-01-04

火力发电厂锅炉节能对策与措施

2016-01-05 09:50:42 论文网

我国的电能设备处于相对落后的状态，供电能耗比发达国家高出近2.21%，近年来，随着经济的不断发展和人民生活水平的提高，电能消耗将有大幅度提高，为满足日益增长的能源需求，符合我国“十二五”节能减排目标的相关要求(我国单位GDP能源消耗较“十一五”期末要降低16%)，如何采取有效的节能降耗措施，从而提高火力发电的总水平、减少能源消耗，对提高火电厂经济效益与实现节能减排具有重要意义。由于锅炉是整个火力发电厂的重要组成部分，对该方面节能对策与措施的探究刻不容缓。

1 火力发电现状

我国的电能设备处于相对落后的状态，供电能耗同比发达国家高出很多。目前，我国的火力发电厂机组约占全国总装机容量的74.5%。而火力机组的70%以上是燃煤机组，这与我国多煤、贫油、少气的能源结构是紧密相关的，仅2011年在火力发电厂燃烧的一次性能源中，其中90%是煤炭资源。全国电力工业统计数据显示，截止2011年底全国电力总装机达到10.5亿千瓦。其中，火力发电达7.6亿千瓦，占装机总量72.4%;水电装机2.3亿千瓦，核电装机1191万千瓦，风电装机4700万千瓦，非化石能源发电装机占比为27.5%。根据上述数据我们可以清楚的看到，火力发电节能工作对我国社会经济的可持续发展具有重要意义。虽然随着国家对机组的环保审批日益严格，但小机组、高耗能的落后机组在我国仍然占有相当大的比重，因此研究制定一系列锅炉节能的对策与措施是势在必行的，能耗的下降不仅仅体现在企业的效益上，同时也是一件利国利民的大事。

2 火力发电厂锅炉的耗能问题

1)部分火力发电厂目光短浅，选用锅炉设备时使用质量较次的设备，以降低采购造价，但是后期的高可靠运行、低故障率和备品备件使用量都会产生很低回报率，同时还有可能造成大量的能源浪费，无法达到节能降耗的目的，严重的情况还会威胁机组的安全运行。

2)锅炉熄火次数较多，损耗锅炉相关设备。部分煤炭供应的不法分子在电厂燃煤中掺假及部分电厂为了发电量有违反运行规程行为，造成燃煤质量进一步下降，锅炉熄火次数与日俱增，很有可能会造成锅炉及其他设备的损耗量持续加大，进而造成后期更为严重的能源消耗问题。

3)锅炉燃油消耗大。在机组设备运行过程中，很多没有引用等离子点火的电厂在启、停炉过程中都需要大量的燃油。如：锅炉到了冲转参数而汽机不具备冲转条件，或汽机定速了，电气还未做好并网的准备工作等协调不顺时，都会造成燃油浪费，以一台200MW供热机组为例，每一次启动机组所需的耗油量都在17t左右，折合人民币达十万余元。

4)锅炉设备老化，降低机组经济型，造成不必要的能耗消耗。锅炉在长时间使用后，会逐渐出现一系列的磨损、老化问题，从而造成工作时间长、部分能源的浪费等问题，这部分的影响是不可避免的，但如果在运行和检修工艺中严格执行规程规定能够在很大程度上降低其对设备的影响。

5)锅炉的长期使用，导致炉内所燃烧的燃料中含有越来越多的炉渣，含量不断变化，水冷壁、过热器后屏、再热器后屏及后端表面上的炉渣含量加大，导致SO3的生成量增加，造成受热面换热效率降低，从而导致能源浪费，更是对环境造成很大的污染和影响。

6)燃料管理不仅能控制燃料成本，也是节能降耗的重要组成部分。但是，部分火力发电厂除了存在锅炉方面的问题外，燃料的管理方面也存在一定的问题。燃料的采购、检斤、检质等各个环节都对节能工作有着很大的影响，因此，做好燃料管理工作显得十分必要。

3 火力发电厂锅炉的节能对策与措施

1)保证锅炉设备的选型工作，明确短期投资和长期经济性的关系。前期投资工作中，在选择锅炉设备时要尽可能选用可信度高、质量高、维护量小的设备，综合整体因素、合理选用进口或合资产品，从而降低后期的设备故障率，减少能源浪费，提高整体经济效益。

2)优化调整锅炉的燃烧问题。对于新投产的锅炉机组要对其控制系统进行细致地调整，特别是燃烧调整的优化工作。通过有针对性的系列试验调整锅炉的控制系统，消除相关的设备缺陷问题，提高锅炉运行的可靠性、降低能耗、提升环保效益，保证从各个方面做好节能工作。

3)根据国内本火电厂的实际情况，分析电厂主要节能环节，正确有效的制定节能降耗的计划、目标和方案，采取针对性的节能措施，挖掘出企业独有的节能减排的潜力，进一步降低企业耗能，从而优化企业的经济效益。

4)降低锅炉燃用油。锅炉严格按照规程要求进行降温降压，在负荷120MW时，逐渐要求汽机将高、低旁路打开，通过在滑停过程中合理利用汽机旁路等方法，在不投用燃油的情况下，将汽机缸温降至最低，最大限度的减少机组冷却时间，节约了停炉燃油，并为检修工作提供了有利条件。

5)传热是锅炉的根本目的，在电站锅炉中，传热的部件主要有水冷壁、过热器、省煤器等部分构成。其中，水冷壁是其中的主要换热部件。在保持其他传热部件正常工作的前提下，提高水冷壁换热量，将会增加锅炉系统出力，产生优化传热效果，达到节能降耗的目的。同时，要针对电站锅炉工况，采用在炉膛温度区间具有极高黑度的多种材料，经纳米化加工而成。同时满足粘接牢固、耐冲刷、抗老化、减缓高温氧化、减轻积灰结焦等多种性能要求。该种能源材料还具有提高燃料解吸速度的特性，从而增强了燃烧，扩大了节煤效果。

6)改造技术，采用新型弹性密封组件。原来的锅炉回转式空气预热器结构庞大，密封性能差，大机组投运一段时间后空预器漏风几率大，严重影响了锅炉的效率和风机的电耗。改造后可采用新型弹性密封组件、合页弹簧技术及密封滑块自润滑合金技术。空预器漏风率和运行时间二者成正比的关系，可利用停炉时进行检查并重新调整密封组件。

7)管理节油，加强节油技术培训，使得工作区间内运行人员和监测人员在思想上提高节油意识，并将组织措施和奖励措施落实到位，充分调动运行人员的积极性，使节油工作有效地开展。

8)在锅炉启停和异常情况下，应及时合理的开启、关闭疏水，运行中要认真检查疏水门、排污门有无泄漏，及时处理出现的问题，减少不必要的热量损失，从而减少能量损耗。

9)回收烟气余热。热管换热器是一种高效的传热元件，普遍应用于锅炉烟道的余热回收。这种换热器由许多热管组成，具有体积小、重量轻、流动阻力小和传热功率大等特点。热管换热器属于热流体之间互不接触的表面式换热器，受热面位于工业锅炉的尾部，因此可以充分回收锅炉的排烟余热，使锅炉的热能利用率提高，以达到节约能源的目的。同时它还可以被改造成为热管式热水器、热管式空气预热器和热管式省煤器。其中，热管式空气预热器可以用来加热燃气，不仅可以降低由排烟造成的热损失，还能大大加强燃气的燃烧程度，有效降低烟尘含碳量以及由于不完全燃烧而带来的损失，从而使电厂锅炉的热效率大大提高。

10)注意管网的保温。管网中的保温蒸汽管道及各种用热设备都会通过周围空气散失热量，无论是处于节能目的还是安全目的，对其进行保温都是必须要做的工作。在选择保温材料的时候：一是，要保证其绝热性能好、导热系数低;二是，要保证其在高温环境下工作的时候，仍能维持稳定的机械性能;三是，材料的吸湿性要低，不能对管线造成腐蚀。为了减少蒸汽管线的散热率，降低热能损耗，在选择管线的时候要尽可能采用最小的管径，并缩短输送距离，保证其维持较小的压降。如果压降较大且不易降低，就应通过利用其做功的方式降低。对于动力装置，应该采用高温高压蒸汽;对于工艺用汽，应采用低压和较小的过热度。