引言

隨著中國經(jīng)濟社會飛速發(fā)展，人們日常生產生活對電力的需求日益增長，電廠需根據(jù)市場變化，不 斷調整經(jīng)營策略、革新工藝，以滿足現(xiàn)代電力市場巨大的需求。為應對日益嚴峻的能源枯竭與全球氣候變暖的形勢，中國針對電力市場提出低成本、低消耗、高產出 的建設目標，通過財政與各種經(jīng)濟政策補貼形式鼓勵電廠不斷革新生產工藝、降低能源浪費，不斷提高能源資源利用率。而電廠能源耗費量與鍋爐節(jié)能效果密切相 關，因此電廠提高能源利用率的工作重點就是對鍋爐進行優(yōu)化節(jié)能，這不僅有利于緩解日益嚴峻的能源危機，更有助于電廠降低生產成本，提高市場競爭力，促進電廠科學、可持續(xù)地發(fā)展。

1 電廠鍋爐的基本工作原理及特點分析

煤粉鍋爐系 統(tǒng)結構如圖1所示。在火力發(fā)電廠,鍋爐運用燃料燃燒釋放的熱能加熱給水,獲得高溫高壓的水蒸氣驅動汽輪機,汽輪機帶動發(fā)電機進行發(fā)電，即把一次能源煤炭向 二次能源即電力進行轉換，這個過程就是通過將煤炭中蘊含的化學能最終轉化為電能來實現(xiàn)發(fā)電。電廠鍋爐的主要特點可分為以下幾方面：a) 容量較大、爐膛內可調參數(shù)多;b) 具有較高的自我凈化能力;c) 為保證燃料燃燒產生的廢渣與廢氣及時排出，電力鍋爐具有較大的排氣與排渣孔。

1. 原煤斗;2.給煤機;3.磨煤機;4.汽包;5.高溫過濾器;6.屏式過熱器;7.下降管;8.爐膛水冷壁;9.燃燒器;10.下聯(lián)箱;11.低溫過熱 器;12.再熱器;13.再熱蒸汽出口;14.再熱蒸汽進口;15.省煤器;16.給水;17.空氣預熱器;18.排粉風機;19.排渣裝置;20.送風 機;21.除塵器;22.引風機;23.煙囪

圖1 煤粉鍋爐系統(tǒng)結構圖

2 電廠鍋爐使用現(xiàn)狀

近 年來，國內電力市場巨大的需求，促使中國風能、水力發(fā)電技術快速發(fā)展，但現(xiàn)階段中國電力供應仍以火力發(fā)電為主?；鹆Πl(fā)電廣的泛普及與應用使得不可再生的煤 炭能源大量消耗。為響應中國建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的政策，國家對傳統(tǒng)火力發(fā)電廠能源消耗提出更為嚴格的要求，并通過財政及各種經(jīng)濟政策補貼，鼓 勵火力發(fā)電廠在保證電力供應的前提下不斷革新發(fā)電技術，不斷提高能源資源利用率，即降低能源供應的同時保證電力供應。鍋爐是火力發(fā)電廠的主體發(fā)電與能源消 耗設備，國內眾多火力發(fā)電廠均通過對鍋爐進行優(yōu)化改造以提高能源利用率，降低發(fā)電成本，從而提高市場競爭力與企業(yè)經(jīng)濟效益?，F(xiàn)階段中國能源消耗與浪費現(xiàn)象 非常普遍，經(jīng)濟社會正處于從粗放型向集約型的過渡階段，節(jié)約能源的同時降低能源浪費，運用現(xiàn)代化的高科技技術與智能化設備對能源消耗的各個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化， 不僅能降低經(jīng)濟發(fā)展對能源資源的過度依賴程度，還有助于資源節(jié)約和環(huán)境保護。能源消耗量如公式(1)所示：

Ke=Rf+β(Rm-Rt)，(1)

式(1)中，Ke為能源消耗量，kJ;Rf為能源廢棄量，kJ;β為能源應用消耗系數(shù);Rm為實際耗費量，kJ;Rt為預計耗費量，kJ;Rm-Rt為能源應用消耗量，kJ。

通過對公式(1)分析可知，能源消耗量主要是由能源浪費量及能源利用量所決定，能源利用量是整個電廠電力供應的基礎，是不可避免的，但能源浪費量卻能通過先進的節(jié)能降耗新技術予以避免或盡量減小，以提高能源利用效率。

3 電廠鍋爐節(jié)能措施分析

3.1 嚴格控制鍋爐熱能損失

電 廠鍋爐排煙過程中會產生較大的熱能損耗，因此可根據(jù)這一點對電廠鍋爐節(jié)能措施進行深入分析，通過優(yōu)化排煙過程降低排煙熱損，提高電廠能源利用率。以衡水電 廠為例來針對性分析排煙優(yōu)化方案[1]。該電廠鍋爐由于主要結構密封不嚴及燃燒過程中鼓入過量空氣，發(fā)電過程中產生大量熱能損耗，所以科學、高效的節(jié)能措 施可從提高鍋爐密封性降低漏氣量的角度入手。以下為電廠鍋爐節(jié)能優(yōu)化措施的操作流程：a) 對爐膛內煤粉等燃料充分燃燒所需氧氣量進行科學計算并嚴格控制空氣鼓入量，避免因爐膛內燃料過度燃燒而造成大量熱能損耗;b) 嚴謹排查整個鍋爐系統(tǒng)的密封性;c) 按照周圍環(huán)境的動態(tài)變化控制排煙量，并根據(jù)排煙量計算出特定比例的冷卻風輸送量;d) 鍋爐使用完畢后，要對爐膛內煙灰與殘渣等進行定期清理，尤其是排煙道部位，避免排煙過度造成大量熱量損耗，以提高能源利用率。

3.2 利用變頻調速技術進行鍋爐的節(jié)能降耗

過 熱蒸汽對汽輪機的驅動力與發(fā)電機運行速度不匹配，即“大牛拉小車”的情況，同樣會造成大量能源損耗[2]。以邢臺電廠為例，該電廠針對鍋爐能量供應系統(tǒng)與 發(fā)電機運轉狀況不匹配導致的能源損耗問題引進變頻調速技術，在鍋爐系統(tǒng)內安裝智能變頻設備，能根據(jù)發(fā)電機最佳負荷來調節(jié)鍋爐能量輸出及發(fā)電機運行速度，以 保證整個系統(tǒng)各設備處于最佳運行狀態(tài)，避免鍋爐系統(tǒng)能源輸出過量，顯著降低由于兩者不匹配造成的大量能源損耗。

3.3 提高燃料燃燒率

造 成電廠鍋爐能量大量損耗的另一重要因素是爐膛內燃料的不充分燃燒，因此電廠專業(yè)技術人員可通過對空氣及燃料的科學調節(jié)來提高燃料利用率[3]。針對這一情 況可采取以下措施：a) 加強燃料管理。設立高素質的燃料供應監(jiān)督領導小組，嚴格排查燃料從采購到后期使用整個過程中存在的各種弊端與隱患，同時采用燃燒率較高的燃料，以保證燃料 充分燃燒，降低由于燃料不充分燃燒造成的能源損耗;b) 針對鍋爐系統(tǒng)進行結構優(yōu)化，并配備各種輔助設備，如鼓風調速器、鍋爐溫度傳感器等，來提高爐膛內燃料燃燒率。

4 結語

傳 統(tǒng)電廠鍋爐在發(fā)電過程中會造成巨大的能源消耗，不僅使中國能源危機局勢日益嚴峻，同時也是造成電廠能源資源利用率較低及大量能源浪費的主要原因，這與中國 建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的戰(zhàn)略背道而馳。因此面對日益嚴峻的能源危機，利用科學、高效的節(jié)能措施對電廠鍋爐進行優(yōu)化改造，在保證電廠電力供應的前 提下，提高能源利用率，建設低成本、低消耗、高產出的現(xiàn)代化電廠是電廠專業(yè)技術人員面臨的巨大挑戰(zhàn)。