袁占偉

國(guó)能濮陽(yáng)熱電有限公司，河南 濮陽(yáng) 457000

0 引言

在當(dāng)今提出建設(shè)和諧社會(huì)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的前提下，在提高火電技術(shù)的同時(shí)，也要考慮其對(duì)不可再生資源與環(huán)境的影響。火力發(fā)電廠應(yīng)用的原料主要是煤炭，而煤炭資源是不可再生資源，降低火力發(fā)電廠的煤耗對(duì)節(jié)約能源具有重要作用，此外，還能夠在環(huán)保工作中發(fā)揮作用。隨著城市化進(jìn)程的加快，能源的消耗越來(lái)越大，并且能源的利用率較低，浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。可見(jiàn)，在火力發(fā)電廠的運(yùn)行中對(duì)煤炭進(jìn)行節(jié)能管理非常關(guān)鍵，且對(duì)火力發(fā)電廠的長(zhǎng)期發(fā)展具有重要作用。

1 火力發(fā)電廠的發(fā)展?fàn)顩r和特點(diǎn)

（1）發(fā)展?fàn)顩r。火力發(fā)電是電力發(fā)展中不可缺少的內(nèi)容，我國(guó)雖然已經(jīng)有部分核電機(jī)組，但是火力發(fā)電仍占據(jù)重要的位置[1]。當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展非常重視循環(huán)經(jīng)濟(jì)，在火電技術(shù)發(fā)展方向上也要更加注重對(duì)能源和環(huán)境的影響。我國(guó)電力的發(fā)展相對(duì)滯后，和發(fā)達(dá)國(guó)家相比在供電消耗方面相對(duì)較高。火力發(fā)電廠在全國(guó)總裝機(jī)容量中占據(jù)非常大的一部分，并且基本都是靠煤炭來(lái)發(fā)電，對(duì)煤炭資源的需求較大[2]。煤炭資源屬于不可再生資源，推行火力發(fā)電廠的節(jié)能管理工作非常必要，且對(duì)發(fā)電企業(yè)的未來(lái)發(fā)展具有重要作用。

（2）特點(diǎn)。與其他電廠對(duì)比，火力發(fā)電廠具有以下特點(diǎn)。①在布局方面比較靈活，不受到限制，裝機(jī)容量可以根據(jù)具體的需求來(lái)制定。②具有較短的建造工期，一次性建造投資較少，是水電廠的一半左右。③耗煤量大，應(yīng)用在發(fā)電中的煤大約是煤炭總產(chǎn)量的25%，生產(chǎn)成本比水力發(fā)電高出3～4倍。④需要使用的動(dòng)力設(shè)備較多，在一些設(shè)備的操作方面具有復(fù)雜性，運(yùn)行費(fèi)用較高。⑤從環(huán)境方面看，給環(huán)境帶來(lái)不良影響。

2 燃煤存在的問(wèn)題

（1）設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題。大多數(shù)火力發(fā)電廠的設(shè)備存在問(wèn)題，相關(guān)人員在選擇鍋爐設(shè)備時(shí)，往往會(huì)選擇成本較低的設(shè)備，而忽視鍋爐長(zhǎng)時(shí)間的使用成本，使得設(shè)備存在一定的質(zhì)量問(wèn)題。這樣就會(huì)導(dǎo)致燃料的燃燒效率存在一定的問(wèn)題，造成能源消耗過(guò)多，并且鍋爐設(shè)備在后期長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生較多的問(wèn)題，如運(yùn)行不穩(wěn)定、發(fā)生故障情況多，以及經(jīng)常更換零件等，這就會(huì)在很大程度上造成鍋爐能源的浪費(fèi)[3]。

（2）煤炭質(zhì)量問(wèn)題?；鹆Πl(fā)電廠通常是采用層燃燃燒的方式，煤炭質(zhì)量與鍋爐的燃燒效率有著緊密的聯(lián)系。部分供應(yīng)商供給的煤炭質(zhì)量較差，有些沒(méi)有進(jìn)行加工就直接銷售[4]，有些煤炭雖然經(jīng)過(guò)了加工，但是供應(yīng)商為了獲得更多利潤(rùn)會(huì)在其中加入一些原煤，然后再進(jìn)行售賣，這樣就會(huì)降低爐煤的質(zhì)量，使用這樣的煤炭會(huì)導(dǎo)致熱值達(dá)不到鍋爐的設(shè)計(jì)值[5]。使用層燃燃燒的方式進(jìn)行燃燒時(shí)，會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，使得鍋爐輸出效率低、煤炭燃燒不夠充分，造成煤炭資源浪費(fèi)嚴(yán)重，并且會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染問(wèn)題。

（3）鍋爐運(yùn)行問(wèn)題。能源的消耗和鍋爐的運(yùn)行負(fù)荷率有著很大的關(guān)系，煤炭的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或者沒(méi)有按照規(guī)定來(lái)運(yùn)行鍋爐都會(huì)增加能耗。例如，有些煤場(chǎng)是露天式的，在遇到雨季的情況下會(huì)使煤質(zhì)水分增加，嚴(yán)重的情況下會(huì)導(dǎo)致鍋爐出現(xiàn)熄火情況，甚至損壞鍋爐設(shè)備，使得鍋爐設(shè)備的能源利用率下降，能源損耗增加[6]。

（4）鍋爐使用時(shí)間較長(zhǎng)。如果鍋爐使用的時(shí)間較長(zhǎng)，并且不注重對(duì)鍋爐的養(yǎng)護(hù)，沒(méi)有對(duì)鍋爐中的爐渣進(jìn)行清理，就會(huì)影響鍋爐的使用效率，降低受熱位置的熱交換效率，從而出現(xiàn)浪費(fèi)能源的現(xiàn)象[7]。

（5）鍋爐老化問(wèn)題。鍋爐使用的時(shí)間較長(zhǎng)，并且在使用方式上存在一定的問(wèn)題，再加上一些維修工作沒(méi)有做好，設(shè)備經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用難免會(huì)出現(xiàn)磨損、零件老化的情況。一些設(shè)備的運(yùn)行效率就會(huì)下降，導(dǎo)致鍋爐的運(yùn)行時(shí)間增加，出現(xiàn)浪費(fèi)現(xiàn)象。

（6）鍋爐運(yùn)行控制水平較低。鍋爐一般是按照相關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)使用和運(yùn)行，但是有的火電廠缺少必要的檢測(cè)儀表，不能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)鍋爐的運(yùn)行情況[8]。部分操作人員的專業(yè)水平不夠高，缺乏一定的專業(yè)技能，在工作中往往依據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)操作，不能準(zhǔn)確地判定鍋爐的運(yùn)行狀況，致使鍋爐的運(yùn)行不在最佳的能源利用狀態(tài)。

（7）鍋爐燃油環(huán)節(jié)消耗較大。部分發(fā)電廠沒(méi)有使用等離子點(diǎn)火技術(shù)，造成發(fā)電廠在啟、停爐的期間對(duì)燃油的消耗增加。鍋爐遇到汽機(jī)定速而電氣沒(méi)有做好并網(wǎng)準(zhǔn)備，或者鍋爐達(dá)到?jīng)_轉(zhuǎn)參數(shù)但汽機(jī)沒(méi)有沖轉(zhuǎn)條件等狀況時(shí)，就會(huì)在很大程度上增加燃油的消耗。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，功率為300 MW的功率機(jī)組，啟動(dòng)一次的油耗量大約需要17 t，因此，做好煤炭管理，科學(xué)使用燃料對(duì)提高火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益具有重要的作用，能夠起到節(jié)能降耗的作用。

3 燃煤熱值損失的原因

煤場(chǎng)的周轉(zhuǎn)率和熱值存在很大的聯(lián)系，煤場(chǎng)中煤的儲(chǔ)存時(shí)間如果過(guò)長(zhǎng)，周轉(zhuǎn)率就會(huì)下降，熱值損失也會(huì)相應(yīng)增加。通常情況下，煤場(chǎng)是根據(jù)周轉(zhuǎn)率進(jìn)行管理的，如果周轉(zhuǎn)率下降，煤的自身溫度也就升高，導(dǎo)致出現(xiàn)高溫煤，增加熱值損失。部分火力發(fā)電廠為了緩解高溫煤的產(chǎn)生，會(huì)在上午、下午對(duì)燃料進(jìn)行測(cè)量[9]。相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，如果高溫煤的溫度超過(guò)了一定的限度，會(huì)增加熱值損失，存在處理不當(dāng)?shù)那闆r時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)自燃現(xiàn)象，降低煤場(chǎng)的安全性。

周轉(zhuǎn)率降低可以從多個(gè)角度進(jìn)行分析，當(dāng)前我國(guó)部分煤場(chǎng)具有庫(kù)存高但儲(chǔ)存量少的問(wèn)題，如果新煤和舊煤替換不及時(shí)，會(huì)導(dǎo)致煤的儲(chǔ)存時(shí)間延長(zhǎng)，進(jìn)而增加熱值損失。此外，受到天氣的影響，如果遇到連續(xù)降雨的天氣，會(huì)使煤場(chǎng)的水分增加，導(dǎo)致煤不能按照正常時(shí)間進(jìn)行替換，使得煤的存儲(chǔ)時(shí)間延長(zhǎng)[10]。此外，受某些因素的影響造成高溫煤的出現(xiàn)，還會(huì)導(dǎo)致煤場(chǎng)中出現(xiàn)較大面積的高溫情況，給煤場(chǎng)造成一定的損失。

4 減少燃煤熱值損失的方法

（1）提高煤場(chǎng)周轉(zhuǎn)率。增加煤場(chǎng)的容量，能夠提高煤場(chǎng)的周轉(zhuǎn)率。可以對(duì)煤場(chǎng)進(jìn)行擴(kuò)建，通過(guò)這樣的方式能夠改善舊煤被新煤覆蓋的問(wèn)題，只有煤場(chǎng)的周轉(zhuǎn)率提高了，才能夠有效緩解煤場(chǎng)大面積的高溫問(wèn)題，可以從很大程度上減少熱值的損失。

（2）做好清底置換安排。在煤場(chǎng)管理中，要做好煤的置換工作，在用料中，遵循先進(jìn)的煤先出、后進(jìn)的煤后出的原則，防止長(zhǎng)時(shí)間存煤現(xiàn)象的發(fā)生。若出現(xiàn)高溫煤，要在第一時(shí)間對(duì)高溫煤進(jìn)行處理，盡可能減少熱值損失。煤場(chǎng)中煤的種類是不同的，對(duì)于這些不同種類的煤要進(jìn)行不同的燃燒試驗(yàn)，以詳細(xì)、全面了解煤的特性，以及其儲(chǔ)存時(shí)間的長(zhǎng)短，依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)煤進(jìn)行置換，通過(guò)這樣的方式來(lái)降低熱值損失，減少清理的時(shí)間，提高煤場(chǎng)的周轉(zhuǎn)率[11]。

（3）完善煤場(chǎng)防雨管理辦法。完善煤場(chǎng)的防雨措施非常關(guān)鍵，雨季降水量較多，并且有時(shí)會(huì)出現(xiàn)連續(xù)降雨[12]。針對(duì)這些問(wèn)題，煤場(chǎng)相關(guān)人員要及時(shí)找出防范和補(bǔ)救措施。例如，可以增加雨布的覆蓋面積，準(zhǔn)備足夠量的編織袋，因?yàn)樵趷毫犹鞖鈦?lái)臨時(shí)往往會(huì)有大風(fēng)等，做好防范措施，避免煤受到惡劣天氣的破壞，這樣可以保證煤能夠正常進(jìn)行置換和使用，減少熱值損失。

5 火力發(fā)電廠燃煤的節(jié)能措施

（1）制訂節(jié)能計(jì)劃。因?yàn)榛鹆Πl(fā)電廠的具體情況有所差異，所以相關(guān)人員要根據(jù)火力發(fā)電廠的實(shí)際情況制訂完善的節(jié)能計(jì)劃，要加強(qiáng)對(duì)火力發(fā)電廠節(jié)能環(huán)境的全面分析，制訂節(jié)能計(jì)劃和方案，降低能源消耗，提高火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）減少鍋爐的燃料用油情況。在鍋爐停止運(yùn)行的情況下，要對(duì)其進(jìn)行降溫降壓，如果是300 MW機(jī)組，鍋爐的負(fù)荷在120 MW時(shí)，要打開汽機(jī)高、低旁路，并在滑停中科學(xué)使用汽機(jī)旁路等措施，在不使用燃油的情況下將汽機(jī)的缸溫降到最低，減少機(jī)組冷卻時(shí)間。

（3）改善鍋爐的傳熱效果。鍋爐要能夠達(dá)到傳熱的性能。鍋爐在運(yùn)行期間，主要是使用過(guò)熱器、水冷壁、省煤器等進(jìn)行傳熱，其中水冷壁是最主要的換熱部件。確保其他傳熱部件的正常運(yùn)行，增加冷水壁的換熱量，可以達(dá)到優(yōu)化傳熱的效果，并且能起到節(jié)能的作用。

（4）保證鍋爐的密封性能。鍋爐的運(yùn)行情況可以反映出火力發(fā)電的效率，一旦鍋爐出現(xiàn)問(wèn)題，肯定會(huì)增加整個(gè)鍋爐機(jī)組的耗能量，鍋爐漏風(fēng)就是最常見(jiàn)的問(wèn)題之一。漏風(fēng)會(huì)增加鍋爐排煙期間的損失，加大引風(fēng)機(jī)的耗能量，并且鍋爐燃燒的能量損失也會(huì)有很大程度的提升。提高鍋爐自身的密封性可減少漏風(fēng)現(xiàn)象，因此要做好鍋爐構(gòu)件的定期檢查工作，以便在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)鍋爐存在的風(fēng)險(xiǎn)，并及時(shí)修復(fù)，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

（5）合理回收煙氣余熱。鍋爐煙道余熱回收主要是應(yīng)用空氣預(yù)熱器進(jìn)行，因?yàn)槭軣崦嬖阱仩t的尾部，所以能夠?qū)﹀仩t運(yùn)行中產(chǎn)生的煙氣余熱進(jìn)行回收，進(jìn)而提高鍋爐熱能的使用率，達(dá)到節(jié)約能源的目的。

（6）加強(qiáng)管網(wǎng)保溫工作。因?yàn)楦邷卣羝艿篮推渌脽嵩O(shè)備在空氣中暴露時(shí)會(huì)導(dǎo)致熱能下降，所以要重視其保溫工作，在保證安全性的同時(shí)達(dá)到節(jié)能的目的。要選擇絕熱性要好、導(dǎo)熱系數(shù)低的材料，這樣的材料即使遇到高溫環(huán)境，其機(jī)械性能也不會(huì)輕易出現(xiàn)變化，同時(shí)材料的吸濕指數(shù)要低，保證管線不會(huì)被腐蝕。管線最好是使用最小管徑的，這樣可以縮短疏松的距離，對(duì)維持較小的壓降具有很大作用。

（7）增加煤的利用率。在火力發(fā)電廠中，有三種能量轉(zhuǎn)換過(guò)程：在鍋爐中煤的化學(xué)能會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?；在汽輪機(jī)中熱能會(huì)轉(zhuǎn)變成機(jī)械能；在發(fā)電機(jī)中機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｄ芰哭D(zhuǎn)換運(yùn)用到的設(shè)備主要有鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)，而鍋爐是最基本的設(shè)備。鍋爐燃燒會(huì)使用到的原料是煤粉，其是利用磨煤機(jī)將煤炭磨成細(xì)小煤炭顆粒，因?yàn)槊悍垲w粒是非常小的，但是表面很大，所以能夠吸附大量的空氣，并且其還具有流動(dòng)性。從制粉系統(tǒng)來(lái)看，如果將煤粉磨得粗一些，可以降低磨煤電耗和金屬消耗。在進(jìn)行煤粉細(xì)度的選擇時(shí)，要使各項(xiàng)損失降到最低。針對(duì)揮發(fā)份高及容易燃燒的煤種，磨制煤粉顆粒均勻的制粉設(shè)備或者強(qiáng)化燃燒的鍋爐，其煤粉細(xì)度可以稍微大一些，這樣可以在一定程度上節(jié)省磨煤能耗，燃煤的利用率也會(huì)有很大提升。

（8）構(gòu)建完善的數(shù)字化煤場(chǎng)管理系統(tǒng)。我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平在不斷提高，一些先進(jìn)的科學(xué)管理技術(shù)如數(shù)字化管理已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)中，煤場(chǎng)管理也要構(gòu)建數(shù)字化管理系統(tǒng)。當(dāng)前，很多火力發(fā)電廠的煤場(chǎng)管理依舊采用的是人工管理方法，人工的管理方式不僅會(huì)降低工作效率，也會(huì)導(dǎo)致很多問(wèn)題的出現(xiàn)，并且在遇到問(wèn)題時(shí)不能快速、及時(shí)進(jìn)行解決，可見(jiàn)構(gòu)建完善的數(shù)字化煤場(chǎng)管理系統(tǒng)具有重要意義。利用數(shù)字化管理系統(tǒng)可以及時(shí)了解火力發(fā)電廠的相關(guān)情況，對(duì)煤炭的儲(chǔ)存量、煤堆的位置、存放時(shí)間等都能夠及時(shí)掌握，可以為相關(guān)工作人員提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為各項(xiàng)工作帶來(lái)便利。

6 結(jié)束語(yǔ)

火力發(fā)電廠在現(xiàn)代社會(huì)電力發(fā)展中占據(jù)重要的位置，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平有了很大的提升，對(duì)電能的需求也越來(lái)越多。煤場(chǎng)管理在火力發(fā)電廠管理中占據(jù)重要的位置，提高煤場(chǎng)的管理水平能夠在很大程度上節(jié)省能源。采取有效的措施對(duì)煤炭進(jìn)行管理，可以很大程度上提高煤炭的利用率，減少能源消耗，降低火力發(fā)電廠的發(fā)電成本，對(duì)火力發(fā)電廠的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有重要意義。