火电厂集控运行中节能减排技术研究与实践

引言：集控运行模式主要是以集中监控和统一管理方法，实现对整个生产过程的全面监管和设备集中调控，规避了传统工作模式下的分散性问题，缓解了不同设备设施之间的协调不畅矛盾，是火电厂在新时代背景下的重要发展支撑，为节能减排技术的应用提供了契机和保障。

1. 节能减排技术在火电厂集控运行模式下的应用

1.1 燃烧控制技术

1.1.1 传统技术优化

借助人工作业模式的传统燃烧控制方法虽能在一定程度上满足火电厂的生产与发展需要，但缺乏精准控制的燃烧工艺势必会影响整个机组的运行稳定性，能源效率低下等问题现已成为了阻碍火电厂集控运行发展的一个重要因素。

具有现代化特征的燃烧控制技术主要借助自动化实时监测系统和燃烧控制系统，来实现对再热汽温系统、过热汽温系统、主汽压力系统等其他关键设施的精准把控。搭载了多个高精度传感器、执行器的燃烧控制系统，可在先进模型预测控制算法的作用支撑下，对整个锅炉机组的运行状态进行全方位实时监测，由此确定当前锅炉内部的燃料供给量、炉膛内部温度变化情况和空气流量值、烟气浓度等，模型预测控制算法在详细分析当前数据的特征后，得出基于当前锅炉机组燃烧状态的变化规律，结合机组动态模型和现有生产条件下的负荷需求，预测锅炉机组在下一个生产阶段可能出现的状态变动情况，据此自动调整燃料供应量和其他基础参数，优化燃料与空气之间的配备，提高锅炉机组的负荷响应速度和运行稳定性。

另外，还可采用激光诊断技术，来完成对锅炉机组内部结构的无害化扫描，根据激光束的吸收特性和反射特性，确定燃烧区域的作业环境，判断空气流速、颗粒浓度等是否控制在允许范围之内，并及时展开针对异常数据或异常火苗的研究，尽快处理燃烧异常问题[1]。

1.1.2 低氮燃烧技术

作为火电厂节能减排的关键技术之一，低氮燃烧技术通过优化锅炉机组运行方式和燃烧条件的方法，来抑制氮氧化物 (N0_x ）的生成，具体可分为分级燃烧技术、浓淡燃烧技术、烟气再循环技术等。

分级燃烧技术的应用能够有效避免锅炉机组在运行初期所出现的高温高氧情况，有效降低了生成氮氧化物的反应率，减少了热力型氮氧化物的生成量。

浓淡燃烧技术主要通过对一次风的浓淡划分，来实现锅炉机组不同区域在燃烧过程中的温度和氧气浓度控制。

烟气再循环技术则是在锅炉机组空气预热器前抽取一部分低温烟气直接送入炉内，或与一次风、二次风混合后送入炉内，由此降低燃烧温度和氮氧化物的排放浓度。

1.2 余热余压回收利用技术

基于热力学基本原理的余热余压回收利用技术，主要采用以烟气余热锅炉、热管换热器等为主的烟气余热回收装置，来实现对废弃能量的收集和转化，主要作用在锅炉机组、冷凝器、汽轮机等热力系统中。

以某火电厂（2X330MW）为例，该火电厂积极引入余热锅炉回收系统和热泵技术，安装热管式余热锅炉来完成对锅炉排烟余热的全面回收，将其运用在驱动汽轮机发电和加热给水作业中，实现了锅炉进水温度和锅炉工作热效率的同步提高，增强了热管式余热锅炉的传热特性。

不仅如此，该火电厂还使用了抽汽回热技术，先在汽轮机系统中安装余热回收装置，将汽轮机排气中的余热转化为电能，然后再引入回热系统中，为锅炉给水用的换热反应提供足够多的热量。同时，该电厂超低排放改造项目配套低温省煤器为烟气—换热器，每台机组设一套低温省煤器换热装置。该换热装置利用烟气余热加热凝结水，降低排烟温度，提高除尘效率，有助于烟尘达标排放，实现节能减排的目的。在一定程度上减少了锅炉机组的实际燃料供给需求，提高了资源能源的利用效率。

1.3 智能化控制技术

智能化控制技术主要通过24 小时不间断监测、数据分析、自动控制等方法，实现对火电厂实际生产与运行过程的全面管控，对提高火电厂的节能减排发展具有重要战略意义。

基于智能化控制技术的智能控制系统在实际设计过程中，需充分考虑锅炉机组和发电机等核心设备的特性，保证系统具有较强可扩展性，能够实现对所采集数据信息的深度挖掘和特征提取，完成对设备运行参数变化趋势的预测，快速识别各类关键设备设施的正常运行状态和异常状态，必要时还可使用人工智能算法来共建关键设备的运行模型和控制模型，及时发现当前火电厂的潜在能效问题，准确判断设备故障类型和故障位置，自动调整运行参数，优化燃烧过程 [2]。

2. 火电厂节能减排的措施与实践

2.1 加强燃料管理

一是要采取封闭式管理方法，加强对燃煤火电厂开放式储煤厂的全面监管，在保证火电厂现有生产经营条件不变的情况下，尽可能降低扬尘，对周边自然环境的影响，降低煤炭燃料的空气污染程度。

二是要根据火电厂所使用关键设备设施的设计参数和运行特征，选择粒度分布均匀的煤炭燃料。

三是要对现有煤种比例进行优化，以多种燃料的掺烧方法，减少燃料损耗与能源浪费。

2.2 设备优化

结合原有锅炉机组运行年限较长、设备老化或损毁严重的问题，火电厂应尽快开展正对锅炉机组的改造升级工作，使用更具现代化特征的超临界锅炉机组或新型叶轮机，保证所排放的污染物浓度控制在允许范围内，减少环境污染。

结束语：综上所述，相关从业者应尽快转变传统工作观念，充分利用现代化信息技术手段，推动节能减排技术在火电厂中的融入深度，并通过加强燃料管理、设备管理、人员管理等举措，为火电厂和电力行业的发展，赢得更多经济效益、社会效益和生态效益。

参考文献：

[1] 王国鸿 . 火电厂集控运行中节能减排技术的探讨与实践 [J]. 科技资讯 ,2025,23(03):196-198.