火电厂锅炉节能减排技术研究
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作者:乔建文
摘 要：我国火电厂锅炉在发电过程中有着普遍的锅炉热效率低、存在燃烧损失、排放污染物等问题，这与我国目前提倡的资源节约型、环境友好型发展模式相违背。本文主要分析研究了火电厂锅炉节能减排现状及面临的主要问题，并提出了解决火电厂锅炉节能减排问题的相关措施。
关键词：火電厂 锅炉 节能减排
中图分类号：TM621.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）07（a）-0122-02
我国目前正加大力度建立资源节约型、环境友好型社会，节能减排、绿色发展已经势在必行。大部分火电厂的锅炉主要以煤粉作为一次能源，用皮带向锅炉运输经过处理的煤粉，通过煤粉燃烧发热使锅炉中的水变为高温高压的过热蒸汽，进而利用蒸汽推动汽轮机旋转带动发电机工作发电。到2018年底，我国发电装机容量达189967亿kV时，而火力发电装机容量达114367亿kV时，占比达到了60.2%，通常来讲，电力行业的单位产值的能耗如果降低1%，全社会的单位产值的能耗会降低0.3%～0.7%。火力发电厂作为重要的大气污染源有责任也有义务提高发电效率;同时，通过节能减排优化，也能降低成本，提高竞争力和经济效益。
1 火电厂锅炉节能减排现状及面临的主要问题
1.1 整个节能减排系统要进一步完善
从建国初期，我国经济发展整体呈现粗放式发展模式，以追求经济效益为主要目标，火力发电也一样，对发电过程中的节能减排工作未能予以足够的重视，相应地也没有一套完善的节能减排系统，这就致使燃煤过程产生的二氧化硫等污染物会直接排放到空气中，造成了空气污染;同时，因为系统的不完善使得实际工作中的有关工作没有对应的标准和制度，这就使得节能减排工作得不到具体落实，我国大部分的火力电厂目前都不能做到节能减排和环保的有效并行。
1.2 火电厂燃煤质量有待提高
燃煤质量是火电厂发电过程中排放污染物多少的一项重要影响因素。有些电厂为节约成本选购劣质煤，有些电厂从非正规渠道购买煤炭，这些煤炭都没有质量检查，可能严重不达标，燃煤质量也无法保证，这会使得电厂发电过程中排放的污染物严重超标。
1.3 火电厂烟气处理技术有待提高
在发展初期，大部分火电厂的烟气处理技术有待提高。不仅体现在烟气处理效率低，处理效果差、不达标，对烟气中的有害物质不能做到净化处理，还体现在大部分火电厂的烟气处理设备有待进一步完善，这在很大程度上影响了烟气处理和净化的效果。
1.4 火电厂锅炉存在设计缺陷
在发展初期，大部分火电厂的锅炉都存在设计缺陷。第一方面表现在锅炉结构的设计方面存在问题，第二方面表现在锅炉的燃烧技术选取不恰当。随着社会的发展、科技的进步，虽然大部分火电厂已经将视野转到提高效率、节约资源和环保方面，但由于成本及现实情况等的约束，大部分火电厂锅炉仍然不能换取十分先进的锅炉设备和选取先进的燃烧技术，致使锅炉运行排放大量的废物，煤炭资源出现浪费。
1.5 火电厂锅炉热效率低
火电厂锅炉热效率低同样会使节能减排效果差。由于操作流程不对、环境因素等原因使锅炉热效率低，其代表了煤炭资源在燃烧过程中得不到充分利用，存在燃烧损失，是对人、财、物的大大浪费，还会造成因燃烧不充分排放更多的空气污染物，加大空气污染。
2 解决火电厂锅炉节能减排的相关措施
2.1 优化锅炉设备
为了实现可持续发展，提高锅炉的工作效率，首当其冲的措施就是对锅炉设备进行相关方面的节能改造和优化。可以采用替换及小修的方式尽可能改善因锅炉设计缺陷及运行不稳定等带来的安全、可靠及耗能等方面的问题。一方面是可以尽可能更换锅炉的老式低碳燃烧器及引射式风粉混合器等，增加锅炉燃烧效率。另一方面是可以采用小修的方式，引进先进技术提高送风机和引风机等的频率，从而最大程度上降低风机的耗能，提高锅炉整体的燃烧效率。
2.2 提高燃煤质量，保证燃料使用率
火电厂应该采用正轨渠道进行燃煤采购，并有专人负责监督，严格把控所采购的煤炭的质量，保证通过燃烧标准。同时可以分小组进行市场调研，进行货源的性能、价格等对比，保证选取最优产品，以达到火电厂的综合效益可以实现最优。通过采用高质量煤炭，不仅可以实现燃料利用率最大化，而且可以充分的节约能源，减少污染烟气排放，实现绿色、节能、减排的发展需求。
2.3 完善相关节能减排系统
建立一套完善的火电厂锅炉节能减排系统，从起点的采购高质量燃煤或引进高质量绿色清洁燃料，到发电过程中提高锅炉热效率，再到排烟过程中采用高效的脱硫、脱硝工艺和先进的低烟处理系统来减少有害气体排放等，同时制定准确的工作标准和制度，严格按规定操作相关工作，提高火电厂锅炉的节能减排效率，打好蓝天保卫战。
其中脱硫、脱硝技术是指当前国外广泛采用的干法脱硫、脱硝技术，这是当前效果最好的烟气处理技术，在节能减排系统中采用脱硫、脱硝技术能够进一步降低燃料燃烧过程中产生的有害气体和杂质肥料，能够有效地实现减排的效果。
在系统中采用先进的低温烟气处理系统，不仅能够提高烟气处理效率，还能够很好地消除烟羽，达到节能减排的效果，进一步提高火电厂锅炉的经济效益。在低温烟气处理系统的使用过程中采用控制关键点来达到热量转移，将烟气温度转移到水温温度，用热媒体工质传递到烟气再热气，从而构造了封闭的循环系统，消除了烟气造成的空气污染。 2.4 引进先进的节能监测系统
火电厂锅炉除了可以满足生产生活用电需求外，还产生着大量的余热可以再利用再回收来供应热水、城市集中取暖等，目前国内的大部分火电厂也都采用这种热电联产生产方式来提高经济效益。引进先进的节能监测系统对火电厂锅炉的主蒸汽、排烟温度等相关性能参数进行测试并准确计算各项损失和整个机组的实际效率，确定锅炉的实际效率是否可以符合节能的标准，给出一系列的反馈意见，并且对于不符合的机组，给出相关停机建议。
在监测系统中采用准确的数学手段配合相关计算机软件，准确地反馈了锅炉效率是否符合所需要求，可以有针对性地提高节能效率。
2.5 采用先进防漏风技术
漏风是锅炉热效率低的一个重要原因，严重地影响著锅炉的经济运行。当锅炉运行时，某一方向或者是部位漏风都会让锅炉体内的气体体积迅速膨胀，致使排烟热损耗和吸风机电耗等耗能增大，且越靠近锅炉，漏风带来的损失也越大。因此首先要准确检查锅炉的严密性，保证杜绝因为锅炉漏风影响风机的工作状态和效率，引进先进的防漏风技术，防止锅炉在运行过程中漏风;其次是要对漏风部位能够进行准确的检测，并根据实际情况给出最优的高效解决方案;最后是要重视定时对锅炉的检查、检修工作，从根本上预防锅炉漏风对电厂整体节能减排工作造成不必要的麻烦和不好的影响。
2.6 提高锅炉对煤炭燃烧效率
目前我国的大部分火电厂都没有一套合理、科学的燃烧标准，这就使得煤炭的使用率大大降低，没有得到充分的燃烧，带来的直接后果是不仅锅炉效率低而且排放的有害气体多。在锅炉工作过程中，通过合理调整锅炉燃烧，按照运行要求控制好过量空气系数，控制排风量配比，可以实现锅炉运行在最高效率状态下。具体是在锅炉工作过程中按照计算机计算的理论标准调整过量空气系数实现对燃料的充分燃烧利用，减少有害气体排放。当锅炉从正常运行向负荷增加转变时，可以按标准提高过量空气，从而实现燃料量比值低于风量调整值，之后可以再慢慢增大燃烧量;当锅炉从正常运行向负荷降低转变时，可以按标准减小过量空气，从而实现燃烧量比值大于风量调整比值，之后可以慢慢降低燃烧量，从而实现燃煤效率的提升。
3 结语
总之，随着可持续发展理念的推进，转变发展方式，提高发展效益和质量已势在必行，火力发电厂作为最大的传统污染源之一，采用先进的生产方式和技术手段进行节能减排已是唯一的选择。因此，要尽快完善节能减排系统，引进节能监测系统，采用先进的防漏风技术，提高煤炭的燃烧效率等来提高火电厂锅炉的燃烧效率，降低对不可再生资源的消耗，降低火电厂对环境的污染，实现火电厂的绿色发展。
参考文献
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