火电厂节能减排的必要性与对策分析

【摘 要】随着技术不断创新与发展，环保设施和烟气污染物排放监控系统作为实现烟气污染物排放情况全面监测的必要手段，得到普及与应用，在火电行业得到快速推广，通过系统的运行能够全面对火电厂环保设施运行状态和燃煤发电机组SO2、NOX、烟尘等烟气污染物排放浓度做好随时监控，既达到减少排放的目标，同時，也实现了企业节能目的。

【关键词】火电厂；节能减排；必要性；对策

引言

当前，我国各地雾霾天气渐趋严重、环境污染不断加剧，不但影响了人们正常生活，也危害到人们身体健康，根本不利于社会经济稳定持续发展。只有全面抓住重点，切实提升火电厂技术能力，才能全面改善空气质量，构建和谐社会，使火电厂烟气废弃物排放指标缩减，为人们提供良好的生活工作环境空间，解决好火电厂对环境污染问题是提升大气质量的关键，为此，我国相继颁布了一系列法律、法规，对火电厂生产进行约束，全面做好火电厂烟气污染物排放检测，使有害物质排放得到监管。

1、火电厂贯彻节能减排理念的必要性

一般说来，经济发展无法脱离电力基础设施建设，换而言之社会化大生产发展越稳定则对于电力行业依赖程度越严重。由此可见，电力行业是推动国民经济蓬勃发展的基础，占据经济建设极其重要的作用。伴随环保意识不断强化，我国电力行业逐步推行全新政策及全新技术，但是原有的用电基数较大，促使相当一段时间内电源结构维持燃煤机组格局，客观上要求火力发电厂结合实际情况，以保证用电量为前提条件将节能减排理念贯穿于生产过程始终，保护周边环境。此外，除持续输送清洁能源外，燃煤电厂中燃煤不可避免产生大量的重金属汞、氮氧化物、二氧化硫及烟尘等污染物，换而言之供电量越大则污染越严重。

2 火电厂能耗分析

2.1 脱硝装置能耗

为了全面解决好现阶段的问题，一些火电厂引进了大量的设施设备，通过空气预热器进行有效除尘，经引风机将风压不断提高，经脱硫岛排放二氧化硫。当前，一些风烟系统受脱硝装置及脱硫装置影响，为了保证脱硫效果，往往需要扩容原风机或对风机增压才能解决，催化还原脱硝装置得到广泛应用。通常，火电发电设备中，会在省煤器与空气预热器间布置催化还原脱硝装置，以此提升整体效果与质量。为了加强效果，还需要在催化还原脱硝装置中安装两到三层催化剂，这样就能大大提升脱硝品质，确保净化。安装了以上设备后，当系统运行时，就会增加许多能耗，主要表现是催化剂导致风压损失、蒸汽吹灰和液氨加热形成了蒸汽消耗。

2.2 除尘装置能耗

在各种除尘装置中，电除尘效果较为优越，整体优势为效率高、处理气体量大、阻力小、极大减少风机动力水泵电能、适宜高温、可回收干灰，其综合优势非常明显，这也就是设置被广泛使用的根本原因，通过现代化设备的使用，大大提高了对污染物的治理效果，实现了火电发电减排目标。电除尘器有良好的运行效率，但是整体质量受放电极与收尘极电压大小的影响。在实际使用中，要确保最佳标准值，通过设定最佳标准值，确保电除尘效果，使粉尘、温度、湿度、电阻等得到控制，电除尘器能耗主要受到电极间距、电极型式、电压波形、电极灰尘影响，需要在实际运行中全面进行控制，避免出现能源浪费与损失。

3、火电厂能耗现状分析

3.1锅炉负荷有限

企业在进行锅炉的负荷计算时，往往都是在理想值的情况下进行。所以说，使得锅炉的负荷能力计算值高于实际值。锅炉在实际的运行过程中，往往负荷都是比较低的，因为能源的利用不高，导致了一些铺张浪费的情况出现。

3.2锅炉余热得不到有效利用

目前，用于火电厂的锅炉不仅要求具备基本的供热能力，还应该对余热进行有效的处理。一旦余热得到了重新利用，能源的利用就会得到提升。然而，从实际的调查分析来看，很多锅炉对余热的处理功能非常低下，甚至达不到余热处理的要求，使得余热部分白白浪费，得不到回收和再利用。而在余热的排出过程中，相关的碳和烟的排放量也超标，使得总体的能源耗费问题比较严重。

3.3燃烧设备和煤炭质量问题

电厂运行主要的燃料是煤炭。这样，煤炭的品质就会对锅炉的节能产生直接的影响。目前，很多火电厂所用的煤的质量得不到保证。他们主要是将一些颗粒大、间隙小的不良的原煤品种用作燃料。在原煤的燃烧过程中，表面的大量污染物随着烟雾排出，从而形成了较为严重的环境污染，同时这种原煤也不利于燃烧效率和供热效率的提升。

3.4节能减排运行系统还不够完善

在现在的电厂中普遍存在的一个问题就是节能减排运行系统还不够完善，这在一定程度上阻碍了节能减排工作的实施。在实际的工作当中，由于缺乏一个完整的节能减排系统，这就使得在进行相关工作时没有相应的制度可以作为依据，很多困难都很难跨越，从而也就无法保证节能减排工作的顺利实施。

3.5烟气处理技术不成熟

在技术上，很多电厂的烟气处理技术不够成熟，有待改进，主要体现在以下几个方面：一方面，烟气处理技术落后，处理效率低并且处理效果不过关，对一些在烟气中的有害物质没有相应的处理技术；另一方面，电厂的烟气设备不够完善，这就在一定程度上影响了烟气处理技术的进一步完善，没有办法结合先进的烟气处理技术，导致烟气处理效果不尽如人意。

4、火电厂节能减排对策

4.1优化锅炉设备

目前国内火电的发展方向是总量管控，架构升级。对于提升煤炭能量转化效率，最为行之有效的方式就是对于锅炉设备的升级改造。核心手段就是更替、维修小方面来提升锅炉设备在运行过程中的稳定性，避免突发情况的出现，降低能源浪费。主要方法有：1）采用科学方式提升送风机与引风机频率，减低风机电耗，提升风机输力效率；2）升级改造锅炉设备中的低碳燃烧器与引射风粉混合设备，基于实际运行情况，用燃烧率较高的设备来替换原有系统中效率较低的设备，或者更换老旧设备，增加燃烧率。减少锅炉的熄火次数，减少氮氧化物排放的浓度及耗油程度，节能减排，保护环境。

火电厂对于现代社会经济的发展及生活的影响是重大的，所以火电厂的安全生产工作要十分重视，除了从制度，设备方面的规范之外，最主要的就是前线员工的安全生产意识，针对工作中可能出现或者己经出现的问题要有对应的应急处理方案，在突发事件中能够有效的控制事件影响范围，及时解决故障，保证生产工作，保障工作人员的工作环境安全。提升生产效率，促进电力事业的可持续发展。

4.2強化对锅炉燃料的管理

在火电厂生产过程中，燃烧材料的资源浪费情况同样是不容小觑的，燃烧过程中，经常会出现因为燃料不充足而导致的能源浪费情况，所以燃料资源的管理工作也要注重。除了完善的燃料领取与使用规范之外，对于燃料的存储也要有的一定的制度规范。比如存放位置，一定要在干燥环境中避免潮湿，在采购过程中确保燃料质量，清除燃料中存在的杂质，降低渣灰的物理热损耗，降低锅炉设备磨损程度。

4.3采用煤粉稳定节能燃烧技术

受到电能需求以及能源结构的影响，虽然我国已经积极开发了新能源，但是火力发电仍然为发电的重要形式，基于火力发电是电厂节能减排控制重点，且煤粉锅炉是火力发电厂必要设备，因此为了达到节能减排效果，相关人员必须使用到煤粉稳定节能燃烧技术。此时，工作人员就需要优化煤粉燃烧过程，以高浓度煤粉燃烧技术为工作指导，以降低煤粉燃烧对环境产生的污染与煤粉燃烧完全程度及燃烧稳定性为工作目的，提高煤炭使用效率，降低在电厂发电过程中消耗的煤炭资源，促使煤粉可以在充分燃烧的基础上，减少对环境造成的污染，使得锅炉可以有序、安全的运转。

在采用煤粉稳定节能燃烧技术时，工作人员还应该保证运行负荷状态，通过降低煤炭燃烧过程中产生的残渣，使得煤炭资源能够充分反应，进而提升能源利用效率。

4.4控制炉膛内的漏风率

对锅炉内的漏风率进行严格的控制，是提升节能减排效果的有效方式。因为如果漏风过多，会导致锅炉内的烟气体积不断膨胀。在其膨胀的过程中会损失较大的能量，同时会不利于燃料的充分燃烧。降低锅炉内漏风量的主要措施有：首先，做好对锅炉的密闭性处理。在锅炉的设计过程中，对锅炉的密闭性进行优化，同时在生产过程中做好严格的漏风把控，提升锅炉燃烧的安全性。其次，加强对锅炉燃烧的实时监控，通过电厂的DCS系统来实现锅炉燃烧状态的及时掌握。最后，要做好对锅炉的密封性定期检查，对出现漏风的部位进行及时改良。在提升锅炉燃烧安全系数的同时，达到节能减排的效果。

4.5合理安排辅机的启动及停机

从工作效率入手也可以促进节能降耗工作的进行，比如讲节能降耗作为一个工作项目分配给各员工，举办节能降耗指标比赛活动，提升各员工节能降耗意识，提升工作效率。当前国内电厂普遍使用的大型机组都是直吹式的制粉系统，为降低锅炉设备的电力损耗，需要配合对应的辅助机器，合作运作不但可以减少成本，还能在一定程度上解决由于工作量太大导致辅机时常出现重启和停机的情况。辅机在工作时容易受到电价差异的影响，所以电厂应该安排专业技术员针对超负荷状态进行检测和评估，基于评估的数据来合理调整辅机的启动机停机时间，将时间段安排在电价较低的时段，不但能够减低开机电耗，还能减低辅机启动时对于电网的冲击。

4.6脱硝设备的降耗措施

我们要以环保标准为指导，全面做好节能工作，通过有效的方法与措施，提高电厂发电量，保护好环境空间。根据环保设施关键能耗点，我们发现增加能耗的设备较多，需要把握好各个设备情况，确保良好运行，减少能耗总量。要不断强化管理能力、提升技术手段，从全局方向推动火电发电健康持续发展。脱硝设备在运行过程中，整体能耗损失较大，特别是催化剂积更容易导致风压出现大量的损失，蒸汽吹灰和液氨或尿素加热蒸发了大量的蒸汽。为此，需要对设备进行全面升级改进，在催化剂积灰、脱硝系统改造时，要充分利用小灰斗进行输灰，合理有效的做好烟道改良；脱硝系统在工作时，需要全面注意催化剂压差，优化蒸汽吹灰频率，尽可能利用声波吹灰，防止催化剂积灰导致的风压损失，降低催化剂磨损。

4.7电除尘器降耗措施

电除尘运行过程，是一个抑制反电晕产生的过程。需要利用间歇脉冲供电形式，对反电晕现象做好全面有效控制，使除尘效率更高，保证质量。良好的供电能够节能降耗，需要根据实际运行情况，合理科学地选择电源方式，保证供电稳定性，推动设备良好运行。除尘过程中，需要对设备运行情况进行观测，以烟气温度变化、烟气流量变化的不同，选择合适的工作方式，提升整体工作效能。根据运行情况做好维护管理计划，做好定期维护，确保电除尘器稳定的运行。检修主要就是对电晕线做好积灰的清理，保证设备运转灵活，提升运行效率，以技术为推动，对高频电源进行全面的改良，也能够起到节能的作用。

4.8脱硫系统的降耗措施

脱硫系统对能源的消耗量较大，在节能控制中需要全面重视起来，这个设备是最主要的能耗点，需要不断强化脱硫系统管理，使节能效果更好。时刻观测机组运行情况，如果机组处于低负荷运转，同时，入口烟气硫化物含量降低工况下，就可以对浆液循环泵停止运行，既达到排放目的，同时也能够起到降低能耗的作用。可以说，消耗最大的是增压风机，在整个脱硫系统中这个部件是能耗大户，我们需要根据实际情况，做好有效的改良，可以适当对引风机进行扩容，取消脱硫系统增压风机，这样就形成了引风机和增压风机二合一，能够全面实现节能目标。在引风机出口加装复合相变换热器，也是改造的一个方向，通过这项改造，能够大幅度降低废气排放温度，节省能耗。不断强化对除雾器和GGH换热器的控制，随时做好管理与监控，使除雾器和GGH换热器冲洗流程更加优化合理，避免出现除雾器和GGH堵塞的问题，如果出现堵塞，则会造成能耗的部分损失。

结语

总而言之，在我国经济突飞猛进的背景下，人们对电能的需求不断增加。但从目前来看，我国火电厂在发电时，主要利用煤炭能源，这在一定程度上污染了人们赖以生存的环境。所以，详细探讨火电厂节能减排技术是很有必要的，它不仅能够降低能耗，还能够保护环境。通过阐述火电厂节能减排技术的应用举措，优化能源结构，增加大容量机组，开发并实施节能自动化，完善锅炉系统，应用变频调速技术，提高汽轮机组运行效率，加强火电厂正常的检查维护，管理节油，强化节油技术培训。只有这样，才能够确保节能减排技术的有效性和实用性，从而推动社会的可持续发展。

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（作者单位：神华国能山东建设集团有限公司）