电厂锅炉节能改造措施研究

电厂锅炉节能改造措施研究

孙鹏义

青海宁北发电有限责任公司唐湖分公司 青海省海北州 810200

摘要：近年来，国内经济建设迅速发展，锅炉设备已广泛应用于电厂电能生产，成为发展国民经济的重要热工设备。当前，很多电厂的锅炉燃煤利用率都不高，其需要结合实际生产情况进行节能改造，深入挖掘节能降耗潜力，进一步提高燃煤利用率和经济效益。本文首先分析了电厂锅炉节能改造的重要性，然后研究了电厂锅炉节能改造的影响因素，最后提出了具体的节能改造措施，以供相关人员参考。

关键词：锅炉；节能

引言

火电厂锅炉是重要的能源转换装备，其煤炭消耗量较大，具有极大的能源节约潜力。但由于多数火电厂锅炉设计、制造、运行环节缺乏规范能效法规，节能技术应用不到位，导致锅炉运行效率较低，能源浪费现象极其严重。因此，以火电厂锅炉为例，研究其运行节能对策具有非常重要的现实意义。

1电厂锅炉节能改造的重要性

作为能源转换的重要装置，电厂锅炉的能效直接关系到整个电厂的能源利用效率。随着能源紧缺和环境污染日益严重，节能改造显得尤为迫切。通过节能改造，可以有效降低电厂锅炉的能源消耗，提高发电效率。采用先进的节能技术和设备，优化燃烧过程，改进热能回收系统，可以减少能源的浪费和损失。这不仅有助于降低电厂的运营成本，还能提高发电效率，增强电厂的竞争力。同时，电厂锅炉节能改造有助于减少对不可再生能源的依赖，推动能源结构的优化。引入清洁能源替代传统能源，如风能、太阳能等可再生能源，减少煤炭等高排放能源的使用，有助于实现绿色低碳发展，为可持续发展打下坚实基础。此举不仅有助于保护有限的不可再生资源，还能减少温室气体排放，积极响应全球应对气候变化的行动。此外，电厂锅炉节能改造也是保护环境的重要举措。优化锅炉的运行管理，提高能源利用效率，减少排放量，有助于减少大气污染物的排放，改善空气质量，保护生态环境。这对于城市的环境治理和人们的身体健康都具有重要意义。电厂作为能源的主要生产和消费单位，其节能改造不仅能使电力行业发挥示范效应，还为其他行业的节能减排工作提供了有益借鉴。

2电厂锅炉节能改造的影响因素

2.1锅炉本体运行参数不合理

不完全燃烧损失高是锅炉整体能耗水平高于设计值的主要原因，与锅炉本体运行参数不合理有关。在火电厂锅炉运行过程中，锅炉运行参数不佳，特别是主蒸汽流量、主蒸汽出口压力、再热蒸汽出口压力、主蒸汽出口温度、供电煤耗等参数不协调，无法满足锅炉热耗率保证值验收工况，可能埋下锅炉辅机热能失衡隐患。加之锅炉本体运行参数长期依靠人员调节，自动控制技术应用较浅显，缺乏运行参数控制装置，存在较大调节失误风险，可能导致不完全燃烧损失高，甚至引发能耗超标。

2.2设备保温性能

锅炉的保温性能对能源损耗有着直接的影响。一台性能优良的保温锅炉可以有效地减少热量的散失，从而降低能耗并提高能源的利用效率。在节能改造的过程中，改善锅炉的保温性能成为一个重要的方向。通过采用先进的保温材料和技术，可以有效地减少锅炉表面的热辐射和对流散热，进而减少热能的损失。保温材料应具备良好的隔热性能，同时能够抵御湿气和腐蚀，确保长期稳定的保温效果。此外，合理设计锅炉的保温结构和厚度也至关重要，以保证保温效果最优化。

2.3燃料消耗过多

在实际的运行过程中，燃料消耗过多主要是指燃料消耗量过大。由于实际燃烧过程中不能完全满足锅炉出力需要以及煤种适应性差等问题的存在，则会导致燃料消耗量过多。由于锅炉长期处于高负荷运行状态下会严重影响到燃料燃烧效率及锅炉安全运行。如果锅炉运行负荷过高，则会导致燃料燃烧不充分，出现黑烟等问题，从而使锅炉的热损失增加；如果锅炉燃烧负荷过低，则会导致燃料消耗过多，从而使锅炉出现积灰、结渣等问题，如果积灰严重则会严重影响到锅炉的安全运行；如果燃料消耗过多，则会导致锅炉排烟温度过高，从而影响到锅炉的热损失。因此，在实际的运行过程中一定要合理控制燃料的消耗量。

3电厂锅炉节能改造措施

3.1确定运行参数优化值

在原锅炉运行参数一定的情况下，根据锅炉现有结构特点，以增加受热面的方式优化蒸汽参数。同时，兼顾蒸汽阻力、烟气流动速度，优化锅炉辅机热平衡参数。优化运行参数优化后，火电厂可以综合考虑锅炉型式、循环方式、烟风系统、汽水系统等情况，在水平烟道、炉膛、炉顶标高、尾部烟道等外形结构尺寸一定以及汽包本体结构维持不变的情况下，改造使用原设计煤种并进行校核，以促使燃煤进入易燃烬区，提高燃煤着火稳定性，降低燃烧。校核后：煤种碱酸比为0.08，氧化铝和氧化硅之比为0.95，结渣性轻微，着火稳定系数为5.42，处于易稳定区；燃料燃烬指数为30.43，处于易燃烬区，轻微沾污，严重磨损。

3.2炉膛温度控制

控制好炉膛温度对于锅炉燃烧至关重要，它是一个复杂的动态过程，而且对运行参数也有严格的要求。但是在实际运行中，炉膛温度很难做到控制，往往是通过控制送风机频率、一次风量、二次风量来达到温度控制的目的。锅炉送风量和一次风量的比例关系是影响炉膛温度的一个重要因素，而炉内送风量和一次风量又直接影响着炉膛温度，所以只有将这两者之间的比例关系调整到最佳状态时，才能使锅炉温度得到有效控制。为了确保锅炉燃烧正常稳定，可以采取以下两种措施：一是将炉膛温度控制在额定值；二是对送风量和一次风量进行调节，以确保炉内送风量和一次风量之间的合理比例。

3.3提升锅炉燃烧效率

锅炉燃烧过程中最重要的是排烟过程中的热损失，这是由于气体和热固体没有被充分燃烧，要降低排烟损耗。首先要对火焰中心进行控制，降低局部高温，保证受热区域的清洁；择优选择好的空气品质，对煤的细度和纯度进行优化。其次要使锅炉充分燃烧，就必须合理分配风量，一次风和二次风及时混合。同时，还要调节空气系数，如果空气系数太大，气流的传输速率太高，在燃烧过程中不能与空气充分融合，会造成煤粉在锅炉内停留时间不足，从而造成煤炭燃烧不完全。因此，在锅炉的正常运转中，应该对风量进行适当的调节，减少热量的损耗。最后还要使用隔热材料，减少排渣量和排渣温度，从而达到节约能源、减少排放的目的。

3.4重视多流程循环流化床锅炉循环灰对炉膛温度的影响

多流程循环流化床锅炉是创新性地将立式循环流化床锅炉单级炉膛修改为三级炉膛，将一级灰循环修改为两级灰循环，由风室、风冒、主燃室、副燃室、燃尽室、料腿、分离器等组成。燃料由料斗送入炉膛内，沿着炉膛和物料进行混合，在主燃室内循环上升进入副燃烧室，在副燃室底部，物料分为两部分，一部分物料从一次物料循环入口返回主燃室形成第一级物料循环;另一部分物料从副燃室进入燃尽室，然后由分离器进行分离，经料腿返回，形成第二级物料循环。整个燃烧过程中，物料在燃烧设备中形成了一个两级物料循环。

结语

未来电厂锅炉行业将聚焦安全、节能、环保和优质四位一体发展，集合新能源利用和信息化融合等领域，根据地域特点与应用需求，进一步加强关键技术、核心设备的研发，同时，大力推广节能减排技术，不断提高设备的自动化与信息化程度，争取以更少的燃料、更少的人力、更低的排放、更高的效率，创造更好的效益。

参考文献

［1］王永辉.电站锅炉燃烧优化系统研究［J］.电站系统工程，2020（4）：43-44.

［2］张晓秋，赵璇，何志强.关于锅炉水处理节能减排的措施研究［J］.中国石油和化工标准与质量，2020（11）：50-51.

［3］黄殿奎.我国中小型煤粉电站锅炉节能技术应用策略［J］.中国设备工程，2020（8）：166-167.