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    • 电厂锅炉节能改造措施

        1 电厂锅炉节能改造的重要性

        电厂内部管控的实际需要。随着我国各个电厂自动化水平的不断提高,电厂内部的控制系统逐步升级与优化,这就对其供电的稳定性有了更高的要求,主要表现为对能源利用率和污染物排放的要求,因而电厂锅炉节能改造是电厂内部管控的实际需要。电厂的发电流程主要是将煤炭作为燃料、将锅炉作为生产工具,将煤炭放入锅炉中进行燃烧,借助水蒸气推动汽轮机的运转,最终推动电厂发电机的实际运作。在此流程中电厂锅炉的运作是其核心,锅炉的能耗与电厂的经济效益密切相关,通过进行电厂锅炉的节能改造能有效提高锅炉运行效率和资源利用率。

        降低发电成本的直接途径。发电成本高的问题普遍存在于我国电厂运作过程中,主要来源于电厂锅炉较为严重的能源消耗问题,而电厂锅炉的节能改造则是降低发电成本的直接途径,同时也是电力产业发展的长久方向。在电力生产过程中,生产一定数量的电力资源就需一定数量煤炭资源来支撑,而定量的煤炭资源则能生产出其相应的电力资源,这同时也与锅炉的运作效率有密切关系。如要有效提高煤炭资源利用率、切实降低电厂的发电成本、实现电厂运作的节能减排,电厂锅炉的节能改造工作势在必行。通过对电厂锅炉设备运作效率的提高和节能工艺的完善优化,锅炉节能改造工作是实现电厂节能降耗目标的重要基础,推动着电厂运作效率和经济效益的全面发展。

        顺应国家节能减排理念的主要举措。近年来我国出现了为数不少的生态环境问题,部分区域的生态环境污染已严重影响到日常生活,因此我国对生态环境的保护力度逐步加强,节能减排已经成为当下各个领域重要工作内容之一,同时也囊括了电厂的生产运作过程。在经济发展速度日益加快的大环境下,社会用电量不断增长,在此过程中要保持电力的安全可靠供应,电厂电力生产过程的能源消耗量也不断增加,而其中电厂锅炉的节能改造工作就显得愈发重要,不仅能有效减少锅炉运作的资源浪费量,还能有效提高锅炉运行的效率和质量,从而推动火力发电技术和系统的全面完善和优化。

        2 电厂锅炉节能改造的影响因素

        锅炉型号与运行参数。这是电厂锅炉节能改造工作的关注重点之一,是影响锅炉能耗的重要因素。一般情况下电厂锅炉型号的选取会根据电厂实际锅炉容量需求、燃料供应类型和额定负荷等方面的情况来确定,以此来实现锅炉运作的基础性稳定。如若锅炉的型号、运行参数与电厂供应燃料类型和发电规模相匹配,电厂锅炉的能耗都会相应处于较低水平,其排放量也会符合国家相应标准。如不匹配则有一定可能性会导致电厂锅炉能耗较高的问题,严重时还会影响电厂锅炉运作的安全性和稳定性。

        自动化程度。对于发电用途的电厂锅炉来说,自动化程度影响着电厂锅炉运作的精度与准确性,是影响电厂锅炉节能改造工作的因素之一。电厂锅炉自动控制系统的作用是对锅炉运作的安全性和准确性进行精确控制,如超压报警、水位联锁和超标报警装置等,能有效为电厂锅炉的生产运作、维护保养和节能减排工作提供技术支持。作为电厂锅炉改造的主要方向之一,自动化能有效提高电厂锅炉运作效率,推动电厂锅炉经济效益和运行安全性的提高。在电厂锅炉的自动化方面,影响电厂锅炉能耗的不只有自动化程度,还有自动化的运行状态和运行契合度,只有电厂锅炉自动化系统的运行处于正常状态且与锅炉燃烧的工况相契合,才能有效发挥其控制与保障作用,否则会产生运作故障或其他安全问题。

        设备保温性能。作为电厂锅炉能耗较高的主要表现之一,电厂锅炉的散热损失与其设备保温性能密切相关。电厂锅炉设备保温性能与其保温材料质量有关,不同部位需不同类型保温材料,主要界定标准是部位介质的温度、湿度和外形等。此外还与特殊部件的保温材料类型有关,如低温环境、异形形状等部位的锅炉部件和管道应采用适用的保温材料,才能有效保障锅炉设备保温性能的发挥。

        用水质量。电厂锅炉用水质量主要是指锅炉原水、给水和排污水的质量总称,是锅炉安全节能改造工作的重要影响因素。锅炉原水指进入锅炉的水源水,主要来源是江河水、水库水和城市自来水等。锅炉给水指在锅炉运作过程中直接进入锅炉的水,主要可分为补给水和生产回水两部分,其中最为关键的回水指的是锅炉运作蒸汽产生的未被污染的凝结水和低温水,可经回收处理和水质改善进行循环利用,以此来达到水资源利用率最大化目的。电厂锅炉用水质量必须与锅炉结构特点和运行参数相符合,不合理的用水质量会导致锅炉结垢、腐蚀,甚至影响锅炉蒸汽的品质和最终的电力品质,对于锅炉运行的影响较大。

        工作人员职业素养。其水平直接影响到电厂锅炉节能改造工作的质量,高职业素养水平的工作人员能推动电厂锅炉节能改造工作的科学性和合理性发展。在电厂锅炉的节能改造过程中所需职业素养主要包括对锅炉和新技术基础的把握、电厂锅炉实际情况的了解、对现下市场节能改造技术的把控三者缺一不可,共同支撑着工作人员进行电厂锅炉节能改造工作,能够为电厂锅炉的节能改造工作提供人力资源方面的支撑。

        3 电厂锅炉节能改造面临的问题

        锅炉运行参数不准确。准确的原因主要是锅炉型号选取不当和运行负荷低,二者中出现一项就会影响电厂锅炉的能耗。锅炉型号选取不当问题的主要原因是选取过程中没有经过合理的锅炉容量和燃料类型计算与考察,最终投入使用的锅炉会出现与燃料或燃煤规模不匹配的问题,最终导致电厂锅炉的能耗持续升高。而电厂锅炉运行负荷低则在链条炉排锅炉中较为普遍,运行负荷低的问题会导致电厂锅炉内炉渣的碳含量偏高,锅炉内空气的过剩系数偏大,锅炉内排烟气温度偏高,最终造成锅炉热效率偏低的情况。

        自动化程度不高。机械自动化改造已基本渗透了电厂锅炉的使用过程中,但自动化程度不高的问题仍旧一定程度上影响着电厂锅炉的节能改造工作,部分电厂锅炉的自动化控制系统会因维护维修不及时或不符合锅炉运作实况而出现控制性能水平不高的问题。不仅如此,部分电厂锅炉的自动化仅覆盖在前期阶段,而对于锅炉燃烧的工况没有采用自动化技术,锅炉燃烧阶段的操作仅由操作人员根据经验和现场观察来进行,极有可能性会由于过分重视经济性导致安全性不足、只关注安全性而导致经济性低下的情况。

        散热损失严重。在部分电厂锅炉的保温装备中,简易保温的方式较为常见,此类简易保温指的是只对蒸汽管道和其他耗能设备进行统一处理,并不对温度不同、环境不同和形状不同的管道与设备进行选择与筛分,加以后续维修、维护不到位的问题,不可避免的会导致管道设备阀门的散热损失,最终造成大量的热量浪费,不利于电厂锅炉节能改造工作进行,同时也是电厂锅炉节能改造工作重点之一。

        用水质量不达标。主要来源于锅炉水质处理工作不到位或电厂对水质处理重视度不高。部分电厂对于原水、给水和排污水采用同一种水质处理工艺,并不对原水、给水和排污水进行具体的成分分析与检测,且在给水使用和污水排放前不对水质进行达标性检测,最终投入使用或排放的用水质量不达标,造成了锅炉内部结垢、腐蚀或生态环境污染的情况,对电厂锅炉节能改造工作具有消极作用,甚至还会影响锅炉生产运作的蒸汽品质,导致电厂锅炉的不稳定运行,威胁电厂锅炉运作的安全性。

        技术人员职业素养不到位。在部分电厂的锅炉节能降耗改造工作过程中,专业从事电厂锅炉节能改造工作的技术人员数量较少,且电厂技术人员呈现老龄化趋势,部分技术人员的文化水平和职业素养水平不高或是其他职位的转岗工,这一定程度上会影响电厂锅炉节能改造工作的有效性和科学性。而职业素养水平不到位的技术人员会对电厂锅炉的运作原理、流程、核心技术、能耗问题等不甚了解和掌握,此种情况下进行的电厂锅炉节能改造工作不仅不能有效降低电厂锅炉的能耗,减少排放污染,反而还会增加电厂锅炉的运作负担,甚至造成一定的安全威胁与隐患。

        4 电厂锅炉节能改造措施

        4.1 优化锅炉使用规划

        在电厂锅炉房中通常有多个锅炉,各个锅炉的运行参数和型号往往各不相同,各锅炉之间的搭配方式和负担任务直接影响到了电厂锅炉整体的能耗效率,因此要对锅炉的使用规划进行优化,以此来达到全面合理进行电厂锅炉节能改造目的。

        硬件规划。在硬件使用规划过程中,可根据总效率的高低来对锅炉的供气量进行合理分配,让高效率的锅炉承担更多负荷,当高效率高负荷的锅炉满载后再由低效率锅炉来承担剩余负荷,以此来有效提高锅炉内蒸汽的使用和利用率,从而有效降低能耗、减少排放。需注意的是,锅炉开启时应适当减少排气量,锅炉的输水器需进行定期检修和维护,从多个角度保证锅炉内热量的利用率。

        软件规划。在软件使用的规划过程中,可在锅炉内部各区域增加传感装置,对锅炉内部各运行状况进行实时监测和反馈,此来有效保障锅炉运行状态的正常性。根据传感装置反馈的锅炉运行状态信息数据,可对锅炉各参数进行科学合理的调整,从各方面对锅炉的节能降耗提供支持。此外还可从配套系统方面完善锅炉内部的软件规划,如扩大自动化覆盖范围至风室和其他区域、采用计算机总控和各锅炉串联反馈的形式等。由于锅炉使用规划和节能改造需进行停机,因此前期规划的合理性直接影响到节能改造工作的效率,要在前期考察和分析充分的情况下进行锅炉的使用规划。在改造基本完成后可将改造完成后的锅炉进行试用,对锅炉试运行期间的热效率和改造结果进行检查和记录,以此来保证锅炉节能改造的科学性和合理性。

        4.2 提高锅炉保温质量

        锅炉保温质量的提高主要可通过进行保温材料的合理选择和规划来实现,能够有效节约煤炭资源,降低电厂锅炉的热量损失。不同条件的锅炉部位可采取不同的保温材料进行保温工作,对于接触温度在300~600℃的锅炉设备与管道,可使用硅酸钙和硅酸铝复合保温材料;对于接触温度小于300摄氏度的锅炉设备与管道,可采用岩和矿棉制品保温材料;对于所处环境较为潮湿或低温的锅炉设备与管道,应采用输水类型的保温材料;对于异形部位的锅炉设备与管道,可采用保温涂料或其他质量较轻的保温材料。其中异形部位的锅炉设备与管道主要包括阀门和管道弯头部位,这些部位的保温工作往往会被忽视或轻视,应注意采用质量较轻不易脱落的保温材料进行保温加固。通过对保温材料的类型和规划进行优化,锅炉的保温质量能够得到一定程度上的提高。

        4.3 加强水质管理

        为有效减少锅炉内部结垢和腐蚀问题,锅炉水质管理至关重要。在给水方面,应保持给水中的悬浮物质直径在10.4mm以下,尽可能排除给水中的悬浮杂质,如油脂、砂石、粘土和其他纤维等。给水中的胶体物质直径应保持在10.4mm之下,尽可能排除给水中的胶体杂质,如矿物质胶体和有机胶体等,这部分胶体有可能会使锅炉中产生坚硬的水垢和泡沫。给水中的溶解物质应保持在10mm之下,主要是指气体和矿物质盐类等,这部分物质会腐蚀锅炉的金属,从而引起煤炭燃料的浪费,严重时还有一定可能会产生汽水共沸而产生管道爆裂等重大安全事故。在电厂锅炉的排污水方面,应将连续排污管口放置在正常水位的90mm处,保持其蒸发量在1%左右,排污时间一般保持在25s左右,重复次数为2~3次,具体情况可根据锅炉内的电导率高低来确定,以此来形成污水水流的震荡作用,充分强化电厂锅炉的排污效果。

        4.4 推广热管换热器

        热管换热器的主要构造是多个热管互相组合而成的表面换气结构,是一种传热元件,能够在不接触其他热流体的情况下来完成烟气余热的有效回收,能够有效提高锅炉热能的利用率,缓解电厂锅炉的漏风情况,从而降低锅炉烟气的余热排放量。在实际应用的过程中,热管换热器的主要作用是低温除尘和余热回收,不仅能够有效增强自身的热效用,还能提高锅炉污染物排放的处理效率,从而有效降低电厂锅炉的整体能耗。

        4.5 加大培训投入

        对锅炉节能改造人员专业水平素质不高的问题,可定期采取集中培训或外出学习的形式来培养相关人员职业素养水平和岗位责任感。通过针对性的节能降耗培训,相关人员能充分认识到节能降耗对电场锅炉运行的重要性,并掌握相应的电厂锅炉节能降耗基础技能知识,以此来实现自身职业素养的全面提高。此外,通过对绩效奖励机制和竞争考核制度的切实完善,也能有效提高相关人员工作热情和工作积极性,从而在人力资源层面为电厂的锅炉节能降耗改造工作打好基础。

        5 结语

        为提高电厂锅炉节能改造工作的有效性,达到煤炭资源利用率的最大化,就要将电厂锅炉运作的各个环节相应的节能改造工作进行有效串联,并实现步步衔接与完善,并采用先进的自动化技术和各类控制技术来对电厂锅炉进行全面系统的改造,以此来推动电厂锅炉能源利用率的快速提高,促进电厂锅炉运作效率的快速提升。

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