電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化策略

周均智

摘 ?要：電廠熱動(dòng)系統(tǒng)的主要組成就是鍋爐，通過(guò)采取有效的鍋爐節(jié)能措施，有助于降低能耗，提高熱動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行效率。循環(huán)流化床在電廠運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用，采取有效的節(jié)能降耗措施，提高循環(huán)流化床的運(yùn)行質(zhì)量與效率。有鑒于此，文中選擇電廠循環(huán)流化床鍋爐為著手點(diǎn)，分析循環(huán)流化床運(yùn)行特點(diǎn)，結(jié)合電廠運(yùn)行實(shí)踐分析循環(huán)流化床節(jié)能運(yùn)行措施。

關(guān)鍵詞：電廠運(yùn)行;鍋爐節(jié)能;風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM621文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）32-0104-02

Abstract： The power plant thermal dynamic system is the main composition of the boiler. The adoption of effective boiler energy saving measureswill help to reduce energy consumptionand improve the thermal dynamic system operation efficiency. Circulating fluidized bed（CFB） plays an important role in the operation of power plant. In view of this， the paper selects the circulating fluidized bed boiler as the starting point， analyzes the operation characteristics of circulating fluidized bed， and analyzes the energy-saving operation measures according tothe operation practice of the power plant.

Keywords： power plant operation; boiler energy saving; fan regulation

電廠熱動(dòng)系統(tǒng)中鍋爐作為主要構(gòu)成，做好節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)具有現(xiàn)實(shí)意義。循環(huán)流化床在實(shí)際中有著廣泛應(yīng)用，通過(guò)引入節(jié)能優(yōu)化措施，降低流化床的運(yùn)行能耗。循環(huán)流化床（CFB）節(jié)能運(yùn)行時(shí)要選擇合適方式，降低鍋爐運(yùn)行能耗，滿(mǎn)足可持續(xù)發(fā)展需求。

1 循環(huán)流化床（CFB）分析

循環(huán)流化床不僅環(huán)保，而且可選燃料范圍廣、可調(diào)節(jié)負(fù)荷范圍大。近些年，CFB燃燒技術(shù)得到快速發(fā)展和提升，大多數(shù)火電廠鍋爐機(jī)組在運(yùn)行時(shí)都選用該技術(shù)，屬于行業(yè)認(rèn)同的潔凈煤燃燒技術(shù)。加上近年來(lái)我國(guó)環(huán)境污染嚴(yán)重，CFB燃燒技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對(duì)于解決環(huán)境問(wèn)題意義重大。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入，CFB發(fā)展迅速，因?yàn)槠湎冗M(jìn)的節(jié)能技術(shù)和環(huán)保理念，燃煤技術(shù)的高效化、低污染性，更是在火力發(fā)電行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

雖然CFB燃燒技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)成為當(dāng)前新型煤炭燃燒法，但在其理論研究和實(shí)踐操作中技術(shù)還不夠完善，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要不斷改進(jìn)和優(yōu)化，對(duì)CFB鍋爐性能進(jìn)行完善。只有對(duì)鍋爐具體運(yùn)行狀況進(jìn)行不斷研究，才能對(duì)CFB技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步提升，確保鍋爐運(yùn)行質(zhì)量，使無(wú)障礙運(yùn)行延長(zhǎng)至最長(zhǎng)，為企業(yè)和社會(huì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)帶來(lái)更多方便和實(shí)惠。因?yàn)槭艿轿覈?guó)科研技術(shù)的限制，在鍋爐設(shè)計(jì)、安裝過(guò)程中出現(xiàn)很多問(wèn)題，加上操作人員經(jīng)驗(yàn)不足、運(yùn)行、調(diào)試方法不合理，致使鍋爐機(jī)組在投入使用后，問(wèn)題頻發(fā)，而且實(shí)際耗煤量遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但是結(jié)合CFB運(yùn)行特點(diǎn)，能有效節(jié)能降耗、減排防污染。

2 循環(huán)流化床節(jié)能措施分析

2.1 改造工程概況

一電廠#5、#6爐為75t/h設(shè)置為中溫次CFB鍋爐，自2013年投產(chǎn)運(yùn)行，目前為止其污染物排放量已經(jīng)不能滿(mǎn)足環(huán)保要求。為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排號(hào)召，對(duì)電廠內(nèi)鍋爐進(jìn)行設(shè)備改造，實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫，從而滿(mǎn)足國(guó)家規(guī)定的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

節(jié)能改造完成后，CFB鍋爐煙塵排放濃度已經(jīng)符合國(guó)家要求的超低排放標(biāo)準(zhǔn)，排放總量明顯降低，滿(mǎn)足建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型和諧社會(huì)發(fā)展建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，社會(huì)環(huán)保效益明顯提升。

2.2 轉(zhuǎn)變爐頂對(duì)空排汽方式

傳統(tǒng)模式下，鍋爐在點(diǎn)?；蛲饨缲?fù)荷波動(dòng)較大時(shí)，會(huì)自行啟動(dòng)爐頂?shù)膶?duì)空排氣閥，直接將蒸汽排入大氣，浪費(fèi)熱能的同時(shí)造成空氣污染。如果將該蒸汽或汽水回收利用，尤其是在點(diǎn)爐后一段時(shí)間內(nèi)，鍋爐溫度、壓力相對(duì)較低時(shí)，可以將膨脹器步驟省去，直接對(duì)除氧器中打入空氣，如此既能對(duì)汽水混合物的熱量進(jìn)行利用，又能回收除鹽水。

2.3 及時(shí)調(diào)整冷渣器的類(lèi)型

一般情況下，CFB鍋爐排出的渣為固體形式，而且其溫度高達(dá)900℃，底渣排放需要經(jīng)過(guò)冷渣器方能完成，如此不僅可以改善鍋爐硫化質(zhì)量，提升燃料燃燒率，提高運(yùn)行質(zhì)量和效率。正常運(yùn)轉(zhuǎn)的冷渣器能對(duì)灰渣熱量進(jìn)行回收和再利用，將物理熱損控制在一定范圍，對(duì)鍋爐運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行有效延長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)鍋爐能耗和停爐次數(shù)進(jìn)行控制。市場(chǎng)上常見(jiàn)冷渣器類(lèi)型為風(fēng)水聯(lián)合式，如果遇到風(fēng)量較小、不均或風(fēng)帽阻塞時(shí)，灰渣量會(huì)快速增多，發(fā)生二次燃燒，然后由冷風(fēng)將部分熱量帶走，導(dǎo)致中小型鍋爐在使用時(shí)效果不理想，對(duì)此，可以將風(fēng)水聯(lián)合式冷渣器改換為滾筒式，將原本的除鹽水作為鍋爐內(nèi)部的冷卻水，實(shí)現(xiàn)對(duì)灰渣熱能的合理回收和利用。

火電廠中通常選用CFB鍋爐機(jī)組，配合壓頭較大的風(fēng)機(jī)，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)開(kāi)度的方式控制風(fēng)量大小，但該法在控制風(fēng)量時(shí)存在一些弊端：（1）對(duì)節(jié)流、渦流產(chǎn)生較大損害;（2）系統(tǒng)整體反應(yīng)變慢，不能滿(mǎn)足實(shí)際需求;（3）整個(gè)運(yùn)行過(guò)程容易發(fā)生故障，增加后期維修成本;（4）在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)容易出現(xiàn)過(guò)電流，降低設(shè)備使用年限。對(duì)于這些問(wèn)題，可以選用低壓電動(dòng)機(jī)聯(lián)合風(fēng)門(mén)擋板調(diào)節(jié)法。如此改造，有效減少風(fēng)機(jī)擋板問(wèn)題引發(fā)的能量損失，提升電機(jī)運(yùn)行效率，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

2.4 降低鍋爐排煙溫度

衡量鍋爐運(yùn)行效率的主要指標(biāo)為熱效率，一般都采用降低各種熱損失的方法提升鍋爐熱效率。在鍋爐運(yùn)行時(shí)，最大的熱損失為排煙散熱，其損失主要和煙氣的溫度、熱容積關(guān)系密切。所以，一般在降低煙氣熱損失時(shí)，主要從煙氣溫度控制著手。

如現(xiàn)有兩臺(tái)硫化床鍋爐，其指標(biāo)為75t，但在具體運(yùn)行時(shí)，因?yàn)槊悍N偏離，導(dǎo)致鍋爐實(shí)際運(yùn)行溫度高于設(shè)計(jì)溫度，達(dá)到170℃。經(jīng)過(guò)測(cè)算，鍋爐排煙熱損失高達(dá)7.6%，經(jīng)過(guò)計(jì)算，發(fā)現(xiàn)流化床鍋爐運(yùn)行時(shí)熱效率僅有88%，低于原本設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2015年底，電廠計(jì)劃將電除塵器替換為電袋復(fù)合除塵器，但在運(yùn)行時(shí)受到高溫影響，考慮后又加入噴入脫鹽水設(shè)計(jì)，以此對(duì)煙塵溫度進(jìn)行控制，但這又會(huì)導(dǎo)致熱損失，增加脫鹽水用量，而且脫鹽水在噴入時(shí)需要依靠水泵配合，導(dǎo)致電能消耗，提高成本。所以，綜合考慮后改用熱管空預(yù)器。

2.5 脫硝升級(jí)改造

75t流化床鍋爐在運(yùn)行時(shí)采用SNCR+低氮燃燒的方式進(jìn)行脫銷(xiāo)處理，最大連續(xù)功率下，低氮燃燒后NOx濃度？燮230mg/Nm3，SNCR運(yùn)行后，對(duì)NOx濃度進(jìn)行有效控制，使其低于100mg/Nm3，氨逃逸率不高于8mg/Nm3。正常工作狀態(tài)下，且整個(gè)脫銷(xiāo)裝置設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按照NOx<45mg/Nm3進(jìn)行。

根據(jù)超低排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)SNCR系統(tǒng)進(jìn)行改造，同時(shí)聯(lián)合SCR增容工藝，幫助鍋爐大幅度提升自身脫硝能力，同時(shí)對(duì)脫硝劑用量進(jìn)行控制，當(dāng)鍋爐組處于低負(fù)荷時(shí)，雖然反應(yīng)溫度不是最佳狀態(tài)，但依然能夠保證SCR出口的NOx濃度？燮100mg/Nm3。因此，在電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化時(shí)，可以選擇選擇該數(shù)據(jù)對(duì)COA低溫協(xié)同脫硝裝置處理系統(tǒng)功率進(jìn)行計(jì)算。

3 熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能的其他措施

3.1 制定合適設(shè)備安裝方案

對(duì)于熱動(dòng)設(shè)備安裝工程的施工而言，對(duì)于不同的機(jī)電工程項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該采用不同的施工方案。熱動(dòng)設(shè)備安裝方案的制定對(duì)于整個(gè)工程施工都會(huì)起到重要的指導(dǎo)作用。因此需要建立在實(shí)際條件之上，并且對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和安裝，科學(xué)做好相關(guān)的防護(hù)工作，從而讓施工方案發(fā)揮應(yīng)有的作用。

由于熱動(dòng)設(shè)備在工作過(guò)程中不可避免會(huì)受到電磁干擾的影響，導(dǎo)致測(cè)量參數(shù)存在誤差，影響設(shè)備的自動(dòng)控制能力，甚至影響產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量。因此可以使用屏蔽處理技術(shù)降低電磁干擾的影響。具體可以通過(guò)將屏蔽管與儀表相連，減少干擾。由于設(shè)備的不斷發(fā)展創(chuàng)新，使用高質(zhì)量的屏蔽管還會(huì)改善自動(dòng)化儀表的工作性能，對(duì)于提升控制水平，改善生產(chǎn)具有重要意義。電磁干擾的影響在很大程度上與設(shè)備之間的距離有很大關(guān)系，因此通過(guò)控制有效的安全距離，可以降低輻射頻率，減弱電磁干擾的影響，從而更加合理的控制電磁干擾對(duì)設(shè)備的影響。具體在處理過(guò)程中，可以將熱動(dòng)設(shè)備裝置安裝在距離導(dǎo)線較遠(yuǎn)的位置，并結(jié)合屏蔽管的作用，有效處理電磁干擾的問(wèn)題。

3.2 安全接地處理

熱動(dòng)設(shè)備安裝程序復(fù)雜，需要安裝技術(shù)人員具備相應(yīng)的技術(shù)素養(yǎng)。熱動(dòng)設(shè)備安裝過(guò)程中技術(shù)人員起到主導(dǎo)作用，需要得到各方面的重視。在測(cè)試熱動(dòng)設(shè)備的性能時(shí)，需要保證技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)水平，在了解相關(guān)安裝標(biāo)準(zhǔn)和注意事項(xiàng)的前提下進(jìn)行安裝。具體而言，在安裝過(guò)程中為了避免發(fā)生不必要的錯(cuò)誤，需要讓安裝的技術(shù)人員提前熟悉安裝的設(shè)備和安裝環(huán)境，并在正式安裝之前通過(guò)對(duì)比分析，形成完善的安裝方案，通過(guò)這種方式對(duì)材料和圖形進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)，保證安裝的準(zhǔn)確值。在安裝過(guò)程中，需要充分兼顧到不同熱動(dòng)設(shè)備的特殊性要求，通過(guò)優(yōu)化安裝過(guò)程，降低安裝風(fēng)險(xiǎn)。

在熱動(dòng)設(shè)備的安裝過(guò)程中，及時(shí)進(jìn)行接地處理，可以保證設(shè)備的安全運(yùn)行，減少干擾電流的匯入，從而提升儀表的性能，保證參數(shù)的精確程度。在熱動(dòng)設(shè)備的安裝工作中，需要嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)接地和接零進(jìn)行處理。并且嚴(yán)格控制周邊電磁輻射對(duì)設(shè)備的影響，對(duì)電路和電源進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，避免形成不必要的感應(yīng)電流，從而降低對(duì)熱動(dòng)設(shè)備的輻射干擾，提升設(shè)備測(cè)量的精準(zhǔn)程度。

4 結(jié)束語(yǔ)

由上可知，火力發(fā)電廠想要改進(jìn)工藝，在市場(chǎng)上擁有立足之地，需要通過(guò)節(jié)能減耗系統(tǒng)幫助其對(duì)發(fā)電成本進(jìn)行控制，同時(shí)根據(jù)鍋爐組特點(diǎn)選擇合適節(jié)能減排措施，制定合理節(jié)預(yù)案，對(duì)傳統(tǒng)鍋爐運(yùn)行方式的缺點(diǎn)進(jìn)行改善。以鍋爐為例，節(jié)能減耗屬于有一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，需要經(jīng)過(guò)反復(fù)計(jì)算和實(shí)踐，才能保證鍋爐組安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)效運(yùn)行，控制發(fā)電成本的同時(shí)提升電廠效益。

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