缩略图

火电厂锅炉运行中节能对策分析

作者

赛北 杨澜 邓洪浩 张庆冠 纪东阳

华能国际股份有限公司大连电厂 辽宁 大连市 116100

引言:火电厂锅炉在燃烧、热交换、废气处理等环节中往往存在较大的能源浪费,且随着设备老化运行效率逐渐下降。采用先进的智能控制技术、优化锅炉负荷与燃烧过程、提升热力系统效率、改进排烟与余热回收以及加强操作管理和设备维护等对策为提升锅炉节能效果、减少不必要的能源损耗提供了有效手段。火电厂锅炉的节能优化不仅能降低生产成本,提升经济效益,还能在降低污染排放方面发挥重要作用。

.分析火电厂锅炉烟气排放

烟气排放主要指的是锅炉燃烧操作期间对烟气等气体的排放。烟气等气体内存在多种类型的有害物质,包括SO 以及颗粒物等。此类物质对自然环境和人体健康会产生较为显著的不良影响。

1.1 燃烧

伴随着锅炉燃烧形成的烟气等,主要是因燃料内成分因高温影响进行燃烧反应形成的,燃烧期间形成O2 和燃料内的C、H 等元素进行氧化反应后,产生 CO2 等物质。燃料内的S、N 等,和 O2 进行反应,产生 SO2 等存在有害性的物质。

1.2 处理

降低烟气排放产生的不良影响,要应用多种科学的治理手段。在对烟气进行治理的过程中,要通过化学、物理性措施将烟气内存在的各类有害物质消除,降低排放出气体的浓度,降低其对人体健康和周边自然环境的影响。现阶段在工业锅炉中应用较为普遍的治理手段,主要涉及脱硫、机械除尘等。其中,脱硫是借助化学反应的发生,对烟气内的SO2 与其他氮氧化物等有害物质进行清除;机械除尘是借助专业机械对烟气内的烟雾及颗粒物等进行清除。

2.分析燃烧改良

要解决锅炉耗能过大的问题,降低其排放物对周边环境和人体健康的不良影响,需要重点关注的是提供优良的燃烧条件,促使燃料和空气内的 O2 完全接触,实现更充分的燃烧。为达到这一目的,火电厂应注重采取科学的技术手段,包括对燃烧室及炉功等的结构进行改良,优化炉内的燃烧条件,增加炉膛温度,优化配风规划设计等。为促使燃料得到更充分的利用,需要对其燃烧期间产生烟气的氧气含有量进行科学调控。在观察燃料燃烧状态时,可依靠两种因素分辨其实际利用效率,即烟气的温度和成分,倘若烟气中的CO2、O2、CO 的含量较多,则表示燃料利用率较低,属于不完全燃烧,热损失较为明显,炉膛温度低于设计温度,烟气温度较高,表示对热能的利用并不完全,存在能源耗损问题。炉膛中所含 O2 量,会对氮氧化物产生直接影响,O2 越多,对应氮氧化物也越多,基于此,有必要让燃料长久处于O2 较低的状态下。倘若氮氧化物的量出现突发性变化,要通过调整氨水溶液加入量等方式,避免生成过量的氮氧化物。为了提升对 O2 的控制效果,可借助测氧设备,对炉膛出口排放气体进行检测,得出对应的空气系数,明确风和燃料的最优配比。对于火电厂锅炉而言,其烟气温度比一般锅炉要高,通过有效的余热回收技术可对火电厂锅炉能耗进行优化控制。要想提升节能的落实效果,也要对燃料燃烧期间的炉膛负压进行有效管控。倘若炉膛负压过大,则表示冷风吸入过多,会导致炉膛温度降低,热损失增加;倘若炉膛压力是正数,炉内O2 含量提升,会引发烟气和火焰喷射等问题,甚至导致生产事故,对周边设备及人员造成威胁。最合理的状态即为炉膛基于微负压的状态下工作,如此一来,可促使悬浮颗粒于内部的停留时间增加,提高对燃料的利用率,降低烟气排放对环境的影响。

3.分析余热回收

3.1 分析原理

结合火电厂生产实际情况,多数工艺会涉及大量余热的形成,倘若此类余热无法实现科学的回收和利用,势必会对周边自然环境造成不良影响,同时也会出现能源大量耗损等问题。余热回收即经由对此类余热的合理回收及利用,实现降低余热排放导致的环境和能源问题不良影响的一种技术。其原理为火电厂生产开展期间,火电厂锅炉运行与烟气治理的节能措施余热进行回收,并促使其进入其他介质中,使得对应介质在后续工艺中发挥热能供给的作用,或者为热负荷供给热能,进而实现对能源更为充分的利用,提升节能的落实效果。

3.2 分析应用

实际应用期间,可借助吸附剂促使废热基于吸附影响,出现冷却反应,以达到有效回收废热的目的。这一技术可促使废热转化成能够发挥制冷作用的能源,促进节能的落实。对供热回水的温度进行调控,促使其保持在55-65℃的范围中,可借助热泵实现对烟气的冷凝余热进行回收。此外,也可以通过热交换设备实现余热回收目标。此类设备在火电厂生产中较为常见,主要指的是一种可以基于热能实现热交换的设备,运行期间,可将对应余热经由热传导传输至其他介质中,实现对余热的回收。现阶段应用较为广泛的此类设备包括管式、板式换热设备等。有效发挥热交换设备实效性,可对余热进行有效的回收及利用,促使其以其他能源的形式展现出来,在后续工艺中发挥作用。

总结:总而言之,在火电厂生产过程中,火电厂锅炉发挥的作用至关重要,其是否能够实现有效运行,直接关系到生产整体的能耗及质量。火电厂锅炉运行通常会形成较多的废气与烟气,其中存在大量的有害物质,会对周边自然环境及人体健康产生不良影响,为降低锅炉能耗,减少烟气排放,达到节能的目标,需要采用多种措施,提升火电厂生产的环保效益,推动其可持续发展。

参考文献:

[1]孙新建.火力发电厂锅炉运行控制的节能措施[J].大众标准化,2023,(18):109-111.

[2]游骏杰,何自立.火力发电厂锅炉燃煤的节能对策研究[J].内蒙古科技与经济,2022,(21):121-123.

[3]王林健.火力发电厂锅炉运行控制的节能策略探究[J].现代工业经济和信息化,2022,12(08):234-235+258.