王 灝
(內(nèi)蒙古岱海發(fā)電有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古烏蘭察布 013700)
我國人口基數(shù)相對較大,能源的人均占有量低,因此節(jié)能降耗成為我國長期發(fā)展所亟需解決的重要問題。另外,節(jié)能降耗不僅可以有效調(diào)節(jié)能源的供需矛盾,也有助于環(huán)境保護。當(dāng)前,我國基本的發(fā)電措施是采取火力發(fā)電,因此探究如何降低火力發(fā)電廠的鍋爐能源消耗問題,具有重要而深遠的意義。
鍋爐是火力電廠運行中不可或缺的一個重要部分,要減少電廠實際運行中的能源消耗,就必須要對鍋爐的結(jié)構(gòu)進行改進[1]。同時,隨著電能消費整體不斷擴大,電能領(lǐng)域在供需方面逐漸表現(xiàn)出失衡的跡象和趨勢。如果依然對節(jié)能降耗問題沒有給予足夠的認識和關(guān)注,后果將十分嚴重。由此可見,必須在堅持節(jié)能降耗的前提下,對電廠的鍋爐設(shè)備及運行模式進行調(diào)節(jié)和改善。
眾所周知,火力發(fā)電廠的鍋爐運行參數(shù)較高,其容量也相對較大,在實際工作中對能源的消耗巨大。因此,想要從根本上提升火力發(fā)電廠的生產(chǎn)實效,就必須要降低鍋爐的能源消耗總量,使其符合相關(guān)的節(jié)能指標(biāo)。
當(dāng)前大多數(shù)發(fā)電廠的動力設(shè)備仍然處于主導(dǎo)性的位置,這也是電廠鍋爐進行改造的主要阻礙之一。為了做好電廠的節(jié)能降耗工作,有關(guān)人員需要以電廠的鍋爐改造為著手點,進一步提升正常運轉(zhuǎn)時動力設(shè)備的工作效率。此外,優(yōu)化各項參數(shù)有利于降低鍋爐實際運行中的能源消耗。因此,在設(shè)計鍋爐參數(shù)時,應(yīng)當(dāng)充分參考并結(jié)合鍋爐的實際運行情況,并且按照節(jié)能指標(biāo)對鍋爐的參數(shù)進行調(diào)整。
在火力發(fā)電廠的鍋爐運行環(huán)節(jié)之中,燃燒所產(chǎn)生的負荷十分巨大,這也使得鍋爐的負荷率進一步被降低,無法達到其最佳狀態(tài),進而形成相關(guān)的資源浪費。鍋爐在燃燒方面的負荷過大,表示在燃燒過程中存在著大量的資源消耗和浪費,然而卻并沒有產(chǎn)生與大量能源相等同的負荷量[2]。燃燒負荷所造成的浪費,多數(shù)情況下是以煙氣或熱量散失等形式發(fā)生的,這也是目前電廠節(jié)能降耗的一個重大的缺陷,因此,必須要對當(dāng)前的鍋爐設(shè)備進行負荷改進。由于在鍋爐運行方面我國大多數(shù)電廠都存在著燃燒效率過低的問題,因此必須盡快進行有效的改進和調(diào)整。此外,燃煤質(zhì)量低也是當(dāng)前鍋爐節(jié)能降耗工作所面臨的一大難題,燃煤是電廠鍋爐實現(xiàn)運行的核心能源,同時也是消耗量最大的能源,如果作為重要能源的燃煤質(zhì)量偏低,就會造成巨大的能源損耗,可以說燃煤質(zhì)量與電廠鍋爐的節(jié)能降耗息息相關(guān)。在一些火力發(fā)電廠,往往存在使用混合煤的現(xiàn)象,這可以在一定程度上降低購置成本,但是在實際燃燒過程中經(jīng)常會出現(xiàn)燃燒不充分的現(xiàn)象,不僅僅浪費能源,還會給鍋爐部件帶來相應(yīng)損壞。此外,燃煤質(zhì)量過差鍋爐的運行效率也會相應(yīng)下降,不利于鍋爐的節(jié)能降耗。
為了解決鍋爐燃燒負荷大以及燃煤質(zhì)量低所帶來的能源消耗問題,首先,要對燃煤的運行參數(shù)進行優(yōu)化。在電廠的實際運行中,粉煤鍋爐和循環(huán)流化床鍋爐都是煤炭資源需求量巨大的設(shè)備,為此,必須盡可能確保為其提供的煤炭質(zhì)量,以有效提升煤炭燃燒時的效率,從而確保煤炭在進入鍋爐時擁有一個適宜的原料粒徑。此外,要盡量使其數(shù)值能夠低于設(shè)計的數(shù)值,這將進一步提升鍋爐的供熱效率。
其次,要完善鍋爐的配置。為了提升鍋爐的運行水平,應(yīng)對電廠的鍋爐進行合理規(guī)劃。在鍋爐配置方面,節(jié)能降耗需要遵循確??傂首罡叩脑瓌t,要合理設(shè)計鍋爐運行中的供汽量,以保證在運行中負荷首先由級別高的鍋爐機組進行承擔(dān),然后再分配至其他級別的鍋爐機組,從而確保鍋爐能夠在該工作狀態(tài)下達到最高效率[3]。要盡可能采用自然循環(huán)以及平衡通風(fēng)的設(shè)計理念,要注重鍋爐配置的經(jīng)濟性,并且要注重安全的把控,進而有效實現(xiàn)電廠的節(jié)能降耗。
另外還要對疏水器的配置進行相應(yīng)設(shè)計,確保蒸汽能源的充分應(yīng)用,也有助于提升熱量的回收效率。其中擴散器是關(guān)鍵的一部分,與蒸汽能源的回收效益有著密不可分的關(guān)系,因此在進行配置時一定要注意合理性和嚴謹性。疏水器中的蒸餾水也要實現(xiàn)回收,使其重新被投入到輔助鍋爐的給水。
最后,可以采用變頻調(diào)速的技術(shù)。水泵和風(fēng)機是發(fā)電廠經(jīng)常使用的設(shè)備,通常是定速運轉(zhuǎn)的,往往無法靈活、有效地應(yīng)對機組出現(xiàn)的負荷變化。為了提升電機的運轉(zhuǎn)速率,使鍋爐處于最佳的工作狀態(tài),當(dāng)機組的負荷出現(xiàn)變化時就需要調(diào)整和改變風(fēng)機的出口、入口擋板或是調(diào)整水泵的出口閥門,這會大大降低水泵和風(fēng)機的工作效率。采用變頻調(diào)速的技術(shù)則可以自動對水泵和風(fēng)機的工作狀態(tài)進行調(diào)整,節(jié)省人力,使設(shè)備能夠適應(yīng)機組的負荷變化,進而促進電廠鍋爐的節(jié)能降耗。
在火力發(fā)電廠鍋爐的運行過程中,如果出現(xiàn)熄火次數(shù)過多的問題,可能的原因有煤質(zhì)、制粉系統(tǒng)以及爐膛溫度適宜程度等,但是也不能排除滅火保護誤動作。在實際生產(chǎn)過程中,一旦出現(xiàn)鍋爐滅火的狀況往往會給電廠帶來諸多困擾以及能源消耗,因此有必要對這一問題采取相應(yīng)的解決措施。
首先,在機組開始啟動之前應(yīng)對油槍進行試驗操作,防止出現(xiàn)油槍卡澀或霧化不良的狀況。在點火之前要盡早投入底部的加熱裝置,保證爐水處于較高的溫度,從而縮短機組的啟動時間,降低燃油消耗。在機組開機過程中,要注意機、爐、電之間的協(xié)調(diào)操作,保證鍋爐達到?jīng)_轉(zhuǎn)參數(shù)時汽機能夠具備相應(yīng)的沖轉(zhuǎn)條件,同時避免在汽機定速后電氣仍然尚未做好并網(wǎng)準(zhǔn)備等類似的設(shè)備協(xié)調(diào)不良問題。在停機過程中合理運用汽機的旁路系統(tǒng)對停爐工藝進行優(yōu)化,嚴格按照有關(guān)規(guī)定和程序進行設(shè)備的降溫、降壓,當(dāng)負荷達到120 MW 時,要逐漸打開汽機的旁路。在滑停過程中要合理利用汽機旁路的方法,實現(xiàn)在不投用助燃油的前提下降低汽機缸的溫度至380 ℃,最大限度降低機組冷卻所耗費的時間,以實現(xiàn)停爐燃油的節(jié)約,為檢修人員的檢修工作提供有利條件。
其次,正常運行時一次風(fēng)總風(fēng)壓要保持在約3000 Pa,要盡可能地降低一次風(fēng)速,以不堵塞粉管為基本原則,將爐膛負壓維持在-20~40 Pa,爐膛出口的氧含量在3%~4%。當(dāng)負荷低于70%時,要合理分配給粉機的下粉量,并維持低一次風(fēng)率、增加煤粉濃度。并且,應(yīng)適當(dāng)增加下兩層的給粉機的轉(zhuǎn)速,保持煤粉的濃度、爐膛的溫度。
此外也可以采用配煤摻燒的方式,根據(jù)機組的負荷,將發(fā)熱量高的煤炭和發(fā)熱量低的摻在一起,將揮發(fā)份高的煤炭配合揮發(fā)份低的摻在一起,或是新煤炭和老煤炭摻在一起燃燒。這種摻燒的方法可以在很大程度上降低由于煤質(zhì)的突然改變而造成的鍋爐熄火,進而減少助燃油的用量。
最后,在實際操作過程中,一旦出現(xiàn)熄火問題時要保證電廠的運行人員和檢修人員能密切配合,利用低谷消缺來努力打造一個不燒油消缺的環(huán)境。同時還要加強對電廠人員節(jié)油技術(shù)方面的相關(guān)培訓(xùn),不斷增強其專業(yè)技術(shù)能力,使其樹立節(jié)油意識。此外,還要將制定的各項相關(guān)措施以及獎勵制度落實到位,以充分調(diào)動電廠運行人員的節(jié)油積極性,進而更好地開展節(jié)油工作。
綜上所述,節(jié)能降耗不僅可以使電廠降低生產(chǎn)成本、獲得更高的經(jīng)濟效益,同時也有利于調(diào)節(jié)當(dāng)前市場上的能源的供需矛盾,是社會發(fā)展的必然需求??梢?,對火力發(fā)電廠的節(jié)能降耗對策與措施進行研究意義重大。