劉二明

（河南中源化學(xué)股份有限公司，河南 南陽 474775）

探究新時(shí)期電站鍋爐節(jié)能環(huán)保技術(shù)

劉二明

（河南中源化學(xué)股份有限公司，河南 南陽 474775）

在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天，電力發(fā)揮的作用越來越大，人們開始更加重視電站的運(yùn)營(yíng)。同時(shí)隨著人們自然生態(tài)環(huán)保意識(shí)的逐漸提升，電站運(yùn)營(yíng)節(jié)能技術(shù)成了當(dāng)前企業(yè)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵問題。電站運(yùn)營(yíng)必不可少的一種設(shè)備就是鍋爐，以前的鍋爐會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，并且耗能非常大，和我國(guó)提倡的具體節(jié)能減排政策是相違背的，所以應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)具有非常大的現(xiàn)實(shí)意義。論文主要對(duì)新時(shí)期電站鍋爐節(jié)能環(huán)保技術(shù)進(jìn)行分析探究，提出一些思考和建議。

新時(shí)期;電站鍋爐;節(jié)能技術(shù)

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.035

1 引言

隨著人們生活水平的不斷提升，對(duì)居住環(huán)境質(zhì)量的要求也不斷提高，社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域越來越關(guān)注節(jié)能降耗。其中就包括電力生產(chǎn)領(lǐng)域，電站鍋爐在實(shí)際運(yùn)行過程中會(huì)消耗大量能源，想要使電站能夠更好運(yùn)行，增加電站經(jīng)濟(jì)效益，就需要節(jié)能改造這些鍋爐，盡量減少鍋爐運(yùn)行中所消耗的資源以及能源，有效提升電站運(yùn)行所獲得的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益以及社會(huì)效益。

2 電站鍋爐節(jié)能運(yùn)行現(xiàn)狀

2.1 不能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃煤質(zhì)量

現(xiàn)階段我國(guó)很多電站鍋爐仍主要使用煤燃料，而煤燃料自身可燃品質(zhì)、純度以及顆粒大小等均會(huì)給鍋爐燃燒率造成嚴(yán)重影響?？墒侨济涸牧险麄€(gè)采購(gòu)過程不能限定煤自身品質(zhì)，一般會(huì)導(dǎo)致實(shí)際燃煤出現(xiàn)的熱值達(dá)不到設(shè)計(jì)熱值。使得燃燒得不到充分燃燒，減小鍋爐輸出率，污染環(huán)境[1]。

2.2 實(shí)際運(yùn)行過程中的平均負(fù)荷率非常低

不少企業(yè)站在長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展角度上考慮，一般在對(duì)鍋爐實(shí)際需求量進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)留余非常大，并且受到現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)環(huán)境等影響，使得鍋爐大部分時(shí)間的運(yùn)營(yíng)都處于非最佳負(fù)荷狀態(tài)，顯著減小了其運(yùn)行率。

2.3 控制鍋爐能力不強(qiáng)

由于我國(guó)電站鍋爐實(shí)際運(yùn)行條件比較苛刻，同時(shí)運(yùn)行過程中的控制能力不強(qiáng)，缺乏儀表檢測(cè)設(shè)備以及高效監(jiān)控方法，所以無法將鍋爐實(shí)際運(yùn)行情況充分反應(yīng)出來[2]。同時(shí)，運(yùn)行員自身專業(yè)素質(zhì)比較低，只是依靠經(jīng)驗(yàn)運(yùn)行電站鍋爐，降低了運(yùn)行狀況所具有的準(zhǔn)確性，沒有合理調(diào)整其運(yùn)行，不能確保鍋爐一直處于良好運(yùn)行狀態(tài)。

3 鍋爐節(jié)能環(huán)保技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

3.1 利用輔機(jī)節(jié)能技術(shù)提高鍋爐節(jié)能效率

輔機(jī)運(yùn)行效率會(huì)直接影響到鍋爐實(shí)際工作效率，所以其在節(jié)能降耗方面的作用是非常大的[3]。設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員一般僅僅注重主體系統(tǒng)相關(guān)能源問題，沒有重視輔助系統(tǒng)方面的節(jié)能問題，可是輔助系統(tǒng)其實(shí)也屬于能源消耗關(guān)鍵環(huán)節(jié)。比如，優(yōu)化風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，一般利用改造設(shè)計(jì)葉輪這種方式來提升風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率，減少系統(tǒng)能耗，并且還能夠結(jié)合風(fēng)機(jī)負(fù)荷實(shí)際情況通過各種技術(shù)達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。

3.2 合理安排輔機(jī)的啟動(dòng)以及停機(jī)

想要達(dá)到鍋爐節(jié)能這一環(huán)保目標(biāo)，就應(yīng)該合理調(diào)整電站鍋爐里面的輔助機(jī)器，這樣能夠減少成本投入，同時(shí)還能夠緩解輔機(jī)因?yàn)橐恢背?fù)荷工作而產(chǎn)生的頻繁啟停問題，隨著電價(jià)狀態(tài)的改變，輔機(jī)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，因此相關(guān)專業(yè)人員必須預(yù)測(cè)輔機(jī)超負(fù)荷狀態(tài)，依據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)來合理安排設(shè)備的啟停，盡量讓設(shè)備的啟動(dòng)處于電價(jià)相對(duì)較低的一個(gè)期間，這樣既能夠減少開機(jī)費(fèi)，還可以降低設(shè)備啟動(dòng)對(duì)整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)造成的不良影響。

3.3 變頻調(diào)速技術(shù)的有效應(yīng)用

開展節(jié)能降耗工作時(shí)，應(yīng)該重視變頻調(diào)速技術(shù)。之所以應(yīng)用風(fēng)機(jī)以及水泵等設(shè)備，就是為了提高鍋爐運(yùn)行效率。在我國(guó)電廠規(guī)模逐漸擴(kuò)大的條件下，機(jī)制運(yùn)行承擔(dān)的負(fù)荷也顯著增加，想要減小機(jī)組負(fù)荷，就應(yīng)該快速適應(yīng)新形勢(shì)以及新問題，比較常用的一種方法就是優(yōu)化設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)出入口位置的擋板，通過水泵出口閥門完成調(diào)節(jié)過程，保證系統(tǒng)能夠高效運(yùn)行。利用這種方式可以減小水泵以及風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行功效，但很難實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。采取變頻調(diào)速技術(shù)可以有效防止這種問題的產(chǎn)生，得到顯著節(jié)能效果[4]。

3.4 嚴(yán)格管控鍋爐燃料

電廠通過鍋爐技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)電的關(guān)鍵部分是燃料，可是燃料實(shí)際燃燒過程中往往存在燃燒不充分導(dǎo)致能源浪費(fèi)的問題，因此必須在鍋爐運(yùn)行過程中對(duì)燃料進(jìn)行合理有效的管理。管理燃料時(shí)，需要嚴(yán)格管理燃料存儲(chǔ)環(huán)節(jié)、采購(gòu)環(huán)節(jié)以及運(yùn)輸環(huán)節(jié)等，實(shí)際應(yīng)用燃料前還應(yīng)該仔細(xì)檢驗(yàn)燃料，同時(shí)在燃燒時(shí)應(yīng)該利用合理方法進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證燃料可以被完全燃燒。

3.5 合理設(shè)計(jì)照明設(shè)備，達(dá)到鍋爐節(jié)能目的

只有符合電站實(shí)際情況的設(shè)計(jì)才具有較強(qiáng)合理性，并且保證其可以進(jìn)入具體交付使用階段。電站實(shí)際運(yùn)行中，必不可少的環(huán)節(jié)就是照明，其能夠給工作人員順利工作以及各種機(jī)械設(shè)備的高效運(yùn)行提供有利環(huán)境，照明設(shè)備的照明效果會(huì)直接影響到電站實(shí)際工作效率。通常情況下，大多數(shù)電站使用的照明手段均為直接燈光照明，該手段盡管可以滿足晚間工作對(duì)照明的需求，然而卻沒有考慮到環(huán)保問題。想要提高鍋爐節(jié)能效率，就應(yīng)該通過合理照明設(shè)計(jì)技術(shù)，站在各個(gè)角度來設(shè)計(jì)燈光布置，盡量實(shí)現(xiàn)優(yōu)化布置目標(biāo)，不僅滿足工作實(shí)際照明需求，同時(shí)減少能耗，降低給環(huán)境造成的污染。

3.6 提高鍋爐控制力

認(rèn)真掌握所有環(huán)節(jié)以及所有工序所具有的特點(diǎn)以及具體工作原理，結(jié)合豐富經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)以及具體工作流程來進(jìn)行控制[5]。比如，當(dāng)鍋爐處于啟動(dòng)期時(shí)，必須最大程度上降低排汽量或者是不要排汽，通過蒸汽將熱能順利激活。并且對(duì)疏水器實(shí)際工作狀態(tài)進(jìn)行控制，使蒸汽熱量可以有效回收到相應(yīng)擴(kuò)容器。循環(huán)利用形成的優(yōu)質(zhì)蒸餾水，將其傳至鍋爐給水，降低水處理方面的消費(fèi)，減少成本。對(duì)于傳熱的控制，能夠結(jié)合蒸汽熱量消散途徑來合理處理管網(wǎng)，達(dá)到保溫目的。由于保溫管道以及熱設(shè)備與所處空間中的空氣存在熱交換現(xiàn)象，所以所采用的保溫元件必須具有相對(duì)較低的熱導(dǎo)系數(shù)，并且熱性能要高；如果溫度較高，就應(yīng)該使用機(jī)械性能非常穩(wěn)定的材料；盡量使用吸濕性比較低的材料，從而降低管線腐蝕概率。設(shè)計(jì)管線的過程中，最好使用極小值管徑并且具體輸送距離不長(zhǎng)的方案來減小熱損，有效提高管線獲得的保溫效果[6]。同時(shí)，還應(yīng)具備鍋爐操作以及管理人員所具有的專業(yè)技術(shù)，定期對(duì)人員工作技能以及現(xiàn)代化知識(shí)進(jìn)行培訓(xùn)，對(duì)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行不斷完善以及創(chuàng)新，讓電站獲得良好節(jié)能環(huán)保效果。

4 鍋爐節(jié)能環(huán)保技術(shù)的有效發(fā)展

當(dāng)前節(jié)能減排成為國(guó)家能源管理的重中之重，作為能源消耗大戶，鍋爐節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造也勢(shì)在必行，當(dāng)前較為有效的方法包括以下幾種。

1）低氮氧化物具體燃燒技術(shù)

低氮氧化物燃燒也叫做爐內(nèi)脫氮技術(shù)，其主要利用各種燃燒方式對(duì)整個(gè)燃燒中產(chǎn)生的NOx含量進(jìn)行控制。

2）節(jié)油點(diǎn)火技術(shù)

該技術(shù)主要利用的是高能氣化油槍、等離子技術(shù)、中頻加熱技術(shù)以及高溫空氣技術(shù)等有效點(diǎn)燃煤粉，完成鍋爐點(diǎn)火過程。

3）循環(huán)流化床富氧燃燒技術(shù)

富氧燃燒技術(shù)是有效結(jié)合流化床潔凈燃燒方法以及富氧空氣燃燒方法的一種新技術(shù)，這種技術(shù)的節(jié)能效果非常好。最近幾年，荷蘭以及日本等國(guó)家這種研究技術(shù)從原來的實(shí)驗(yàn)階段開始往成熟階段發(fā)展，可是我國(guó)這種技術(shù)的研究依然處于實(shí)驗(yàn)階段，有待進(jìn)一步的發(fā)展。

4）爐內(nèi)強(qiáng)化傳熱技術(shù)

這類技術(shù)主要就是把所使用的鍋爐看作一個(gè)換熱器，利用提升鍋爐內(nèi)部元件性能的方法來保證在單位時(shí)間以及單位面積中傳遞較多的熱量。

5）采用空氣預(yù)熱器

實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目的：就是指將鍋爐尾部煙道里面的散熱片當(dāng)作載體，利用煙道里面存在的煙氣把即將進(jìn)入鍋爐的那些空氣提前加熱至相應(yīng)溫度的一種受熱面，一般使用的有兩種，分別是管式和回轉(zhuǎn)式。

6）低溫省煤器

其主要是由進(jìn)/出口箱、換熱管束以及省煤器管屏組成的，其可以利用吸收低溫?zé)煙徇@種方式把鍋爐給水有效轉(zhuǎn)化成處于汽包壓力下的一種飽和水的相應(yīng)受熱面。

5 結(jié)語

新時(shí)期我國(guó)對(duì)節(jié)能環(huán)保方面的要求越來越高，各電站應(yīng)該依據(jù)節(jié)能降耗方針，在各種政策指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行方面的節(jié)能環(huán)保目的，對(duì)電站鍋爐的管理工作以及所采用的技術(shù)進(jìn)行不斷的改善，采取有效的手段處理現(xiàn)階段我國(guó)電站鍋爐實(shí)際運(yùn)行中存在的節(jié)能降耗問題，保證電站可以在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，提高電廠工作人員所具有的節(jié)能環(huán)保意識(shí)，降低鍋爐運(yùn)行中所消耗的能源，從而提高電站運(yùn)行所獲得的經(jīng)濟(jì)效益以及生態(tài)效益，為我國(guó)電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。

【1】林宗虎，徐通模.實(shí)用鍋爐手冊(cè)[K].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

【2】嚴(yán)禎榮，羅曉明，王化南,等.基于安全性與經(jīng)濟(jì)性相結(jié)合的鍋爐定期檢驗(yàn)方法探討[J].鍋爐技術(shù)，2011，42(3):31-34.

【3】陳聽寬.節(jié)能原理與技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

【4】劉鵬，朱立新.淺析鍋爐節(jié)能現(xiàn)狀及其節(jié)能技術(shù)應(yīng)用[J].中國(guó)科技博覽，2011(30):283-283.

【5】李占廣.低碳環(huán)境下電廠鍋爐節(jié)能措施分析[J].環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào)，2013(24):117-117.

【6】郭衛(wèi)兵.低碳經(jīng)濟(jì)背景下鍋爐節(jié)能策略發(fā)展探究[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2012(19):76.

Research on Energy SavingandEnvironmentalProtectionTechnologyofPower Plant BoilerintheNewPeriod

LIU Er-ming
（HenanZhongyuan ChemicalCo.Ltd.，Nanyang 474775，China）

Inourcountrynationaleconomyandsocialdevelopmenttoday，moreandmorepeopleplaypower，begantopaymoreattention to the operation of power plant.At the same time as people gradually improve the ecological awareness of environmental protection，the operationofthepowerstationenergysavingtechnologyhasbecomeakeyprobleminthedevelopmentofenterprises.Powerplantoperation essential equipment is boiler，previous boiler will cause pollution to the environment，and consume a lot of energy，and promote China's specificenergy-savingemissionreductionpoliciesiscontrary，sotheapplicationofenergysavingandenvironmentalprotectiontechnology has great practical significance.This paper mainly analyzes the research on boiler energy saving technology in the new era，the author proposessomethoughtsandsuggestions,for reference only.

newperiod;powerstationboiler;energysavingtechnology

X944

A

1007-9467（2016）09-0126-03

2016-03-22

劉二明（1982～），男，河南長(zhǎng)葛人，工程師，從事熱能與動(dòng)力工程研究，（電子信箱）52664972@qq.com。