任 兵
(陜西國華錦界能源有限責(zé)任公司 陜西榆林 719319)
火電廠是火力發(fā)電廠的簡稱,它是利用燃煤、石油、天然氣等作為主要燃料生產(chǎn)電能的工廠,發(fā)電量約占發(fā)電總量的80%左右,其生產(chǎn)過程如下:燃料在鍋爐當中燃燒加熱,使水變?yōu)檎羝?,將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能,然后由蒸汽壓力汽輪機組旋轉(zhuǎn),再將熱能轉(zhuǎn)換為機械能,汽輪機組帶動發(fā)電機運轉(zhuǎn),使機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。具體而言,火電廠的生產(chǎn)過程就是各種能的轉(zhuǎn)換過程,其中鍋爐燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能是基礎(chǔ),這使得鍋爐成為火電廠中不可或缺的重要設(shè)備之一。
縱觀國內(nèi)的各大火電廠,它們在不斷發(fā)展的過程中,均體現(xiàn)了高能耗、高污染的特點,這不但制約了火電廠自身的發(fā)展,同時,還影響了我國節(jié)約型社會的構(gòu)建。但由于火電廠生產(chǎn)的產(chǎn)品為電能,這是人類社會保持正常運行的關(guān)鍵能源,正因如此,雖然火電廠能耗高、污染大,其仍有存在的必要。而火電廠想要持續(xù)發(fā)展,就必須實現(xiàn)節(jié)能減排的目標,最大程度地提高能源的利用率。煤炭是火電廠消耗的主要燃料,約有50%的煤炭全部是用于鍋爐燃燒,鍋爐機組運行的過程中會產(chǎn)生出大量的廢棄物,對環(huán)境造成了嚴重污染,鑒于此火電廠的節(jié)能減排工作應(yīng)當從鍋爐機組入手,通過采取合理可行的節(jié)能減排技術(shù)措施,降低鍋爐的運行能耗,減少污染,這不但能夠提升火電廠的經(jīng)濟效益,而且還能促進其穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。
為了實現(xiàn)火電廠鍋爐的節(jié)能減排,可合理應(yīng)用以下清潔燃燒技術(shù):
2.1.1 下飼式爐排。這種爐排的優(yōu)點是調(diào)節(jié)比較高,可達10∶1,并且風(fēng)煤比也比較適當,可有效提高燃燒效率。實踐表明,采用下飼式爐排的4T/h鍋爐每年能夠節(jié)約燃煤290t左右,減少二氧化碳排放400t左右,全壽命周期內(nèi)大約可減少二氧化碳排放6000t左右。
2.1.2 振動式爐排。這是一種全機械化,可以自動撥火,分段送風(fēng),此類鍋爐燃燒的過程中采用煙煤能夠大幅度提升熱效率,每年可節(jié)約燃燒約500t左右,可減少二氧化碳排放830t左右,全壽命周期內(nèi)可減少二氧化碳排放1.2×104t左右,節(jié)能減排效果顯著。
2.1.3 角管式鍋爐。此類鍋爐可以配置各種不同的燃燒設(shè)備,如鏈條式爐排、水冷振動式爐排等等,其熱效率超過85%,容量可達10~130T/h。以20T/h的角管式鍋爐為例,每年可以節(jié)約燃煤900t左右,減少二氧化碳排放1450t左右,全壽命周期可減少二氧化碳排放2×104t左右,該爐型適用于小型火電廠。
通過對國內(nèi)一些火電廠的鍋爐運行情況進行調(diào)查分析后發(fā)現(xiàn),由于鍋爐本身的燃燒調(diào)整不科學(xué),使得燃燒率未獲得最大程度地優(yōu)化,致使燃料在爐內(nèi)燃燒的不夠充分,不但影響了鍋爐的使用效率,而且還增大了能耗及排放量。為此,在火電廠鍋爐節(jié)能減排的過程中,應(yīng)當對鍋爐的燃燒進行科學(xué)調(diào)整,合理安排風(fēng)量配比,使鍋爐的運行始終處于最佳狀態(tài)。為進一步提升鍋爐的燃燒率,除了要對燃燒進行調(diào)整之外,還應(yīng)當對風(fēng)量的配比進行優(yōu)化改進,采用科學(xué)的過??諝庀禂?shù),使爐內(nèi)燃料的燃燒更加充分。實踐證明,通過對空氣系數(shù)進行科學(xué)的調(diào)整,可以顯著降低能源的損耗。具體可采取如下方法進行調(diào)整:當鍋爐處于正常運行工況時,若是增大負荷,則必須增大風(fēng)量,借此來使燃料量的比值低于風(fēng)量的調(diào)整比值,然后再逐步加大燃燒兩。負荷降低時,可以適當減小風(fēng)量,使燃燒量的比值超過風(fēng)量的調(diào)整比值,隨后在逐步減少燃燒量。
火電廠鍋爐能耗的較高的主要原因是鍋爐自身存在缺陷,如鍋爐漏風(fēng),當鍋爐運行時,某個方向或是部位漏風(fēng),都可能使爐內(nèi)氣體體積迅速膨脹變大,這樣一來便會導(dǎo)致排煙的熱損耗增大,吸風(fēng)機的電耗也會相應(yīng)增大。同時鍋爐漏風(fēng)還會對空預(yù)器的溫度帶來一定影響,極有可能引起風(fēng)溫下降。為此,必須采取有效的措施防止鍋爐漏風(fēng),由此能夠減少鍋爐運行中的能耗。一方面要保證鍋爐的密封性,減少漏風(fēng)問題的發(fā)生;另一方面要加強對鍋爐運行的監(jiān)視與管理,對容易出現(xiàn)漏風(fēng)的部位進行定期檢查,及時發(fā)現(xiàn)問題并解決處理,確保鍋爐運行狀態(tài)良好,進而達到節(jié)能減排的目的。
綜上所述,在我國火電廠既是電能的主要生產(chǎn)基地,同時也是能耗大戶,為了適應(yīng)國家提倡的節(jié)能減排要求,火電廠應(yīng)當在生產(chǎn)過程中,對鍋爐采取有效的節(jié)能減排技術(shù)措施,以此來降低能耗,減少排放,這不但有助于提升火電廠的經(jīng)濟效益,而且還能提高環(huán)境效益,對于火電廠的穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展意義重大。
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