电厂锅炉节能减排措施研究

电厂锅炉节能减排措施研究

李佳

国家电投集团河南电力有限公司技术信息中心 河南省郑州市 450003

摘要：社会发展中离不开火力发电厂的支持，但其运行中会消耗大量能源，尤其在锅炉运行中，不同类型燃料的燃烧不仅需要增加资金投入，还会产生各类污染物，给生态环境带来不良影响。文章分析了电厂锅炉运行中常见的问题及相应的处理措施，提出了节能降耗技术在锅炉运行过程中的应用措施，并对未来应用进行了展望。

关键词：电厂锅炉；节能减排

中图分类号：TE 991     文献标识码：A

引言

随着国民经济的快速发展和人民生活水平的提高，能源的需求和消耗不断增加，特别是在钢铁、石化、化工、电力等重工业领域中，锅炉作为一类重要的能源消耗设备，对国民经济的发展和社会各方面发挥着巨大作用。当前，电厂锅炉在能源利用率、燃烧效率及污染物排放方面存在一系列问题。能源利用率低导致了能源的浪费，燃烧效率不高则增加了供暖和电力生产的成本，同时锅炉排放的大量 SO2和 NOx等污染物严重影响了大气环境质量。因此，研究节能减排措施势在必行。

1、电厂锅炉运行存在的问题

1.1、能源浪费问题

能源浪费是目前电厂锅炉运行面临的一个严重问题，其影响深远，不容忽视。一些电厂锅炉存在能量利用效率低的问题，燃料在燃烧过程中未能完全转化为热能，造成能源的大量浪费。这主要源于燃烧不完全、燃烧设备老化或设计不合理，以及燃料的选择和搭配不当。同时，电厂锅炉在启停过程中的能量损失也较为明显。频繁地启停会导致锅炉处于不稳定状态，使得锅炉温度和压力出现波动，从而导致能量损失。此外，启停过程中的冷却和预热也会消耗大量的能量，增加了电厂的能源浪费。这些能源浪费不仅仅是经济问题，更是环境问题。能源浪费导致了不必要的资源消耗，加剧了能源供需紧张的局面。

1.2、结垢问题

结垢是锅炉运行中常见的问题。在高温高压条件下，锅炉水中的杂质在蒸发过程中被浓缩并沉积在传热表面，溶解碳酸钙、碳酸镁等也会在锅炉内壁上沉积形成硬质或软质的垢层 。这些沉积物的存在会阻碍热量的传递，增加燃料的消耗，结垢严重时会导致锅炉内壁出现变形，裂纹等现象。为了有效预防和处理锅炉水处理中的结垢问题，可以通过离子交换法、药剂软化法等软化处理方法降低水中的结垢浓度，从而有效预防结垢问题产生；同时也可以在锅炉进水口安装过滤器，降低杂质浓度，减少结垢。

2、优化电厂锅炉燃烧系统控制措施

2.1、燃料供给系统控制

燃油供应系统的优化需要考虑燃油质量和供应方式。选择高质量的燃料，如低硫煤或液化石油气，可以减少锅炉燃烧过程中 产生的污染物排放。同时，采 用先进的燃料供给方式，可以提高燃烧效率，减少燃料浪费。优化燃料供给系统需要考虑燃烧过程中 的 O2供应和温度控制。通过控制 O2供应量，可以实现最佳的燃烧效果，减少燃烧过程中 的不完全燃烧和气体泄漏现象。此外，通过精确控制燃料供给的温度，可以保证燃料的完全燃烧，提高燃烧效率。优化燃料供给系统需要考虑锅炉的负荷变化和运行状态。根据锅炉负荷和运 行状态的变化，合理调整燃料供给系统的工作模式和参数，以实现最佳的燃烧效果。

2.2、余热利用

余热利用是指将锅炉正常运行中产生的热量，通过一定的方式进行收集、传递和利用，从而达到节能降耗的目的，提高能源利用效率。在锅炉水处理过程中，常见的余热利用措施有：通过冷却塔将热水进行冷却，散热后的温水或凉水可用于供暖、灌溉等；在锅炉系统中，通过热交换器可将热水或蒸汽的热量转移，使得低温水升温，实现热能的利用；锅炉燃烧过程中会有一部分热量随烟气排放，可以通过烟热回收器将此部分热损失进行回收，从而节省燃料。上述节能降耗技术的应用，使锅炉水处理过程中的余热得到了有效利用，提高了能源利用效率，减少了能源消耗[1]。

2.3、变频调速技术

变频调速技术是利用变频器对锅炉的主要设备进行调速控制，使其适应不同负荷条件下的运行要求。例如通过对风机、给水泵等设备使用变频器进行控制，根据实际用户热负荷的需求进行调节，提高设备的运行效率，避免因设备的过剩或不足而造成能耗的浪费。变频调速技术还可以实现设备的平稳启停和运行过程中的负荷平衡，降低设备的能耗和机械损耗。变频调速技术还可以通过优化设备运行曲线，降低设备的空载运行时间和峰谷电价时段的运行成本，进一步提高能源利用效率。

2.4、辅机节能技术

锅炉辅机的能耗在电厂总能耗中占有很大的比重，因此辅机节能技术的应用是实现节能降耗的重要途径。这项技术包括优化设备设计、采用高效节能设备以及改进运行管理等措施。在通风系统方面，通过合理的设计和运行参数调整，可以实现高效通风，例如设置通风口和排风口，调整风速和风量，以降低能耗。同时，采用高效节能通风设备，如可调风量风机和高效过滤器，也有助于降低通风系统的能源消耗。在水泵和风机等辅机设备方面，应选择高效节能设备，例如采用变频调速技术，实现按需供水和精确运行，从而减少能源浪费。另外，建立智能化控制系统，对辅机进行实时监测和调节，优化运行策略，也可实现自动化控制和精确运行，进而降低能耗。

2.5、合理应用除尘技术

电除尘技术是基于静电力，通过电场力将烟气中的颗粒引导到集尘电极上，实现颗粒的分离和收集。电除尘器的优点是具有较高的除尘 效率和处理烟气量大。它可以对烟气中 的细小颗粒物进行有效的捕集和去除； 湿式除尘技术主要是通过将烟气与水蒸气接触使颗粒物吸附在水滴表面，从而达到净化烟气的目的。湿式除尘 技术具有除尘 效率高、适用于高温烟气和可处理颗粒物较细小的优点。常用的湿式除尘设 备包括湿式静电除尘器和湿式过滤器；布袋除尘 技术。该技术主要是通过布袋过滤器捕集和分离烟气中 的颗粒物。布袋除尘 器具有高除尘 效率和较大的处理能力，能够有效去除小颗粒粒径的颗粒物。对于布袋除尘器，可以根据烟气特性选用不同的滤料材料，如聚酯、玻璃纤维等[2]。

2.6、融合防漏风技术

锅炉漏风是实际运行中常见的问题之一，一旦出现锅炉漏风的情况，容易增加锅炉的能耗，还会导致锅炉内部燃气膨胀的问题，使气体体积增加，进而带来较高的热损耗，且漏风问题还会浪费电能，降低燃料利用率，久而久之，浪费材料，增加运行成本，可见，防漏风技术的应用十分必要。火电厂应安排专门的技术人员对漏风概率较高的区域进行排查，及时发现和处理漏风问题，让锅炉运行中的密闭性得到保证，有助于节约能源消耗与减少污染物排放。针对燃油、燃气型的火电厂内部锅炉在实际运行过程中存在气体未完全燃烧的情况，导致损失大量的热能，因为锅炉炉膛内的一氧化碳未得到充分燃烧，不利于热能的完全转换，会增加热损失。火电厂还可以充分利用观火孔进行观察，主要了解火焰的颜色及实际变化，明确锅炉运行过程中是否在管板位置存在积碳，一旦发现问题，应及时与技术部门进行沟通，对锅炉运行情况进行专业判断，为后续的调试等工作提供依据[3]。

结束语

综上所述，锅炉节能减排技术在保障能源安全和环境保护方面仍然发挥着至关重要的作用。为了更好地面对运行过程中存在的问题和挑战，未来要不断努力，加强研发工作，开发适应性更高的水处理技术以满足不同的工业需求，同时加强企业对锅炉水处理技术的重视程度，建立完善管理系统以便更好地为企业发展提供动力。通过持续的努力和改进，可以实现锅炉运行的高效节能，减少环境污染，从而实现可持续发展的目标。

参考文献：

[1]李浩淼.浅谈电厂锅炉工作及节能措施[J].能源与节能,2019,(06):84-85.

[2]黄序华.电厂锅炉运行中节能降耗技术的应用策略探讨[J].科技创新与应用,2019,(16):175-176.

[3]刘扬.发电厂热动运行系统节能优化与减排设计[J].科技风,2018,(35):161-162.