（大唐山西新能源有限公司030032）
摘要：我国要实施低碳经济绿色发展，就必须采取技术创新措施，解决电站锅炉的节能降耗措施。本文主要介绍了风机节能技术改进，运用高效能风机等多项技术，针对维持我国电站锅炉发电的能源，提出一系列电站锅炉的节能方法，重点阐述了如何利用新技术解决低碳环境下电站锅炉的节能问题。
关键词：低碳环境；电站锅炉；节能措施
在“低碳、节能降耗”的原则指导下，电站锅炉在保证日常运行和企业生产需要的前提下，逐步开展和完善节能工作。在明晰企业运行存在问题的基础上，要从锅炉管理、运行过程、燃煤品种选择以及新技术使用等方面入手，强化节能效果，在提高运行质量前提下，提升经济效益。
一、电站锅炉节能运行现状
1.1不能实现稳定的燃煤质量
现阶段我国很多电站锅炉仍主要使用煤燃料，而煤燃料自身可燃品质、纯度以及颗粒大小等均会给锅炉燃烧率造成严重影响。可是燃煤原材料整个采购过程不能限定煤自身品质，一般会导致实际燃煤出现的热值达不到设计热值。使锅炉燃烧不充分，降低锅炉输出率，污染环境。
1.2实际运行过程中的平均负荷率非常低
不少企业站在长远发展角度上考虑，一般在对锅炉实际需求量进行设计时留余非常大，并且受到现代经济环境等影响，使锅炉大部分时间的运行都处于非最佳负荷状态，显著降低了其运行率。
1.3控制锅炉能力不强
由于我国电站锅炉实际运行条件比较苛刻，同时运行过程中的控制能力不强；缺乏仪表检测设备以及高效监控方法，所以无法将锅炉实际运行工况充分反应出来。同时，运行员自身专业素质局限性较大，依靠经验运行电站锅炉，降低了运行工况准确性的把握，没有科学合理调整其运行工况，不能确保锅炉一直处于良好的运行状态。
二、低碳环境下电站锅炉降低能耗与节能措施
2.1降低电站锅炉能耗损失的措施
2.1.1加强锅炉运行管理
（1）锅炉运行动力管理。电站锅炉是煤耗大户，所以需要对煤种进行严格控制，但在实际煤场的管理过程中，由于煤种变化较大，所以要想掌控燃料品质面临着较大的困难，所以需要加大煤场管控的力度，根据各种煤质的数据情况进行配煤掺烧，从而保证锅炉运转的节能性，确保掺烧方案的最优化，实现经济效益的最大化。（2）运行参数管理。为了实现节能，需要对各项参数及一次风量和二次风量进行优化，加强吹水系统的管理水平，降低排烟过程中所携带的热量，同时加强锅炉各部件的检修管理水平，从而使锅炉处于经济运行状态。（3）标准化管理和耗能管理。当前电站进行的是标准化生产，这就需要锅炉在运行中需要对各项指标进行考核，使电力生产过程中有可参考的数据，避免生产的随意性，从而实现耗能管理的制度化。（4）检修管理。锅炉运行状态并不是一成不变，影响因素较多，季节、煤种及水温等变化都可能导致锅炉运行状态发生变化，所以严格控制锅炉检修过程，确保其检修质量，使其在检修后能够一次启动成功。（5）风机改造。一方面，定制高效节能风机。结合以往的工作案例，对低转速低电压的电动机、以及双速电动机和压力变频器等部件采用可使风机达到节能，能实现一定程度上的节能效果。考虑到石化企业的发电实际，为了更好地实现节能效果，在风机进行改造过程中，要综合考虑经济和技术等因素进行对比，找到最佳平衡点。另一方面，对风机开展变频节能、变频调速的相关改造，能够降低能量损耗，提升经济效益，这种技术成本较低，实施起来相对简单，能够更好地对燃烧系统进行控制，提升实时匹配能力和管理的精确性，降低风机启动对于整个电网的冲击和影响，增加使用时间，降低工作噪音，减少现场工作环境的影响。
2.1.2研究劣质煤种的煤燃烧技术
（1）采用自动化程度较高的电站锅炉在线监测系统。当然，石化企业的火力发电中引入了实时监控系统，能够更高程度地保障发电机组平稳运行，并对运行状态进行实时监控。这一系统可以起到两方面作用，一是能够对生产中的运行信息持续进行记录和跟踪和调节，对超出运行允许值的参数进行告警和回调，实现锅炉运行的最佳状态。二是能够提升运行管理和监控自动化水平，减少人工劳动，提升管理的科学性。企业可以通过持续跟踪国内外相关技术，实现计算机控制系统的持续优化和升级，强化对电站锅炉运行实施优化和在线监控，实现节能降耗的预期效果。（2）努力降低锅炉能损。锅炉能损降低可以通过分级燃烧和排烟热量回收等措施进行。首先，利用分级燃烧，可以降低飞灰的含碳量。节能效益的实现主要是通过减少过滤中的NOX的排放数量来提升节能效益。采用这一思路，所需要较低的成本、效果也比较好，能够在优化锅炉运行状态的同时，尽可能降低飞灰含碳量，减少废气排放。其次，对于排烟产生的热量进行回收。电站锅炉的排烟温度控制受到酸腐蚀等因素的影响而变得比较困难，为了解决热量回收和温度控制问题，需要克服作业环境条件的制约，采用更好的低温省煤措施。对于低温省煤器实际使用中存在的强酸腐蚀和潮湿积灰问题，需要加快技术研发，尽力解决恶劣环境下的使用问题。
2.1.3运行过程中加强调整，降低锅炉损耗
锅炉无论在燃烧过程中还是在排烟过程中都会导致热量损失的发生，这就需要对电站锅炉的运行工况进行适当的调整和优化，从而有效降低排烟热损失。这就需要对锅炉的燃烧参数进行实时调整，同时也需要对锅炉结构进行局部调整，从而避免热损失，从而降低飞灰含碳量，确保煤炭燃烧效益的最大化。
2.1.4加大技术改造，积极推进新技术研究与利用
在实现节能降耗的各项措施中，技术改造和新技术、新设备的应用占据重要地位。为提升低碳环境下电站锅炉的节能工作效率，需要持续进行技术改造和技术更新来降低锅炉的磨损和提升运行效益。此外，加强技术研发和新技术、新设备应用，能够使电站锅炉更加安全、稳定、经济运行，延长锅炉寿命，促进生产活动可持续运行。
2.2电站锅炉节能技术措施
2.2.1电站锅炉风机节能改造
（1）定制高效节能风机。根据以往案例和相关测试，通过更换低转速低压电动机、双速电动机以及压力变频器等部件对风机进行节能改造，均可以在一定程度上实现风机节能。在实际的电力生产中，要最大程度上实现节能效果，在对高效节能风机进行改造时，可以进行经济因素和技术因素的比较。（2）对风机进行变频节能改造。对风机实施变频调速，对降低风门挡板的能量损耗有一定帮助，获得较好的经济效益，而且，这项技术操作简单，成本低，可以实现燃烧系统的线性调节，提高动态适应性和控制的精细程度，也可以有效降低电动机启动时对电网的冲击，延长使用时间，降低噪音，优化工作环境。
2.2.2电站锅炉在线监测系统节能技术
目前，很多火力发电厂都引入了计算机DCS监控系统，对发电机组的安全和高效益运行进行监控，一方面，可以对生产过程中的数据进行实施记录和监视，对于超出安全生产指标的数据进行预警，最终实现锅炉运行的最优效益和最高节能。另一方面，实现对电力生产的智能化和自动化管理，有效降低人员的劳动强度。通过该项技术，可以实现电站锅炉运行在线优化和燃烧监控，实现整个机组的节能目标。
2.2.3电站锅炉节能点火技术
电站锅炉的节能点火技术主要有两种：一是少油气化燃烧直接点火技术，这项技术包含了小油枪和少油点火；一是无油直接点火技术，这项技术主要有等离子和高温空气无油点火技术，这两项技术是当前（超）大型发电厂进行节能点火的主要技术。
2.2.4降低锅炉能损的两项技术
（1）实现空气分级燃烧，降低飞灰含碳量。空气分级燃烧技术通过减少锅炉中NOX排放量来实现节能效益，这项技术的节能成本投入低，节能综合效益好，这项技术在优化锅炉运行设计的同时，可以有效降低飞灰中的含碳量，是优化排放废气的重要手段。（2）排烟热量回收节能技术。降低电站锅炉的排烟温度长期以来都由于酸腐蚀及潮湿积灰问题而成为一大难题，所以要想解决这一难题，则需要突破环境的限制，实现低温省煤，尽管当前低温省煤器已在实际工作中得以应用，但存在着硫酸的腐蚀及潮湿积灰的问题，这是低温省煤器运行的阻碍，有等于加快研究力度，使其得以有效解决。
三、锅炉节能环保技术的实际应用
3.1利用辅机节能技术提高锅炉节能效率
辅机运行效率会直接影响到锅炉实际工作效率，所以其在节能降耗方面的作用是非常大的[3]。设计锅炉时，相关设计人员一般仅仅注重主体系统相关能源问题，没有重视辅助系统方面的节能问题，可是辅助系统其实也属于能源消耗关键环节。比如，优化风机设计时，一般利用改造设计叶轮这种方式来提升风机运行效率，减少系统能耗，达到节能减排的目标。
3.2合理安排辅机的启动以及停机
想要达到锅炉节能这一环保目标，就应该合理调整电站锅炉里面的辅助设备，这样能够减少成本投入，同时还能够缓解辅机因为一直超负荷工作而产生的频繁启停问题，随着电价状态的改变，辅机也会发生相应的改变，因此相关专业人员必须预测辅机超负荷状态，依据预测结构来合理安排设备的启停，尽量让设备的启动处于电价相对较低的一个期间，这样既能够减少开机费，还可以降低设备启动对整个电力网络造成的不良影响。
3.3变频调速技术的有效应用
开展节能降耗工作，应该重视变频调速技术的应用。发电厂的风机以及水泵等设备之所以应用变频技术，就是为了提高锅炉的运行效率。在我国电厂规模逐渐扩大的条件下，机制运行承担的负荷也显著增加，想要减小机组负荷，就应该迅速适应新形势，比较常用的一种方法就是优化设计风机出入口位置的挡板，通过水泵出口阀门完成锅炉给水调节，保证系统能够高效运行。利用这种方式可以减小给水泵以及风机实际运行功效，但很难实现节能环保目标。采取变频调速技术可以有效防止这种问题的产生，得到显著节能效果。
3.4严格管控锅炉燃料
电厂通过锅炉技术实现发电的核心是燃料，可是燃料实际燃烧过程中往往存在燃烧不充分导致能源浪费的问题，因此必须在锅炉运行过程中对燃料进行合理有效得管理。燃料管理环节需要严格燃料的采购、运输以及存储环节等，燃料入煤场和入炉前还应该仔细地检验燃料，燃料在锅炉燃烧时合理地调节风煤比，保证燃料充分燃烧，降低飞灰含碳量。
3.5合理设计照明设备，达到锅炉节能目的
通常情况下，大多数电站使用的照明手段均为直接灯光照明，该手段尽管可以满足晚间工作对照明的需求，然而却没有考虑到环保问题。只有符合电站实际情况的照明设计才具有科学合理性。想要提高锅炉节能效率，就应该考虑合理科学的照明设计，站在各个角度来设计灯光的布置，尽量优化照明设施的数量、光照强度，不仅满足锅炉房工作照明的需求，同时还能减少能耗，节约电能。
3.6提高锅炉控制力
熟悉掌握锅炉所有环节和工序所具有的特点，以及工作原理，结合丰富的实践经验，依据相关数据以及工作流程来进行工艺控制。比如，当锅炉处于启动阶段时，必须最大程度上降低排汽量或者是不排汽，通过蒸汽将热能顺利激活。另外对疏水器工况进行控制，使蒸汽热量可以有效回收到相应扩容器，循环利用形成的优质蒸馏水，做为锅炉给水，减少水处理方面的消耗，节约成本。对于传热的控制，能够结合蒸汽热量消散途径来合理处理管网，达到保温目的。由于保温管道以及热设备与所处空间中的空气存在热交换现象，所以所采用的保温元件必须具有相对较低的热导系数，并且热性能要高；如果温度较高，就应该使用机械性能非常稳定的材料；尽量使用吸湿性比较低的材料，从而降低管线腐蚀概率。设计管线过程中，最好使用极小值管径并且输送距离不长的方案来减小热损失，有效提高管线的保温效果。同时，还应具备锅炉操作以及管理人员所具有的专业技术，定期对人员工作技能以及现代化知识进行培训，对节能技术进行不断完善以及创新，使电站获得良好节能环保效果。
四、锅炉节能环保技术的有效发展
在当前低碳环保的大背景要求下，要想从根源上进行电站锅炉的节能减排，最好的方法就是进行技术革新，采用先进的节能技术，从而达到电站锅炉节能的要求。当前较为有效的方法包括以下几种。①低氮氧化物具体燃烧技术。低氮氧化物燃烧也叫做炉内脱氮技术，其主要利用各种燃烧方式对整个燃烧中产生的NOx含量进行控制。②节油点火技术。该技术主要利用的是高能气化油枪、等离子技术、中频加热技术以及高温空气技术等有效点燃煤粉，完成锅炉点火过程。③循环流化床富氧燃烧技术。富氧燃烧技术是有效结合流化床洁净燃烧方法以及富氧空气燃烧方法的一种新技术，这种技术的节能效果非常好。最近几年，荷兰以及日本等国家这种研究技术从原来的实验阶段开始往成熟阶段发展，可是我国这种技术的研究依然处于实验阶段，有待进一步的发展。④炉内强化传热技术。这类技术主要就是把所使用的锅炉看作一个换热器，利用提升锅炉内部元件性能的方法来保证在单位时间以及单位面积中传递较多的热量。⑤采用空气预热器。实现节能环保目的：就是指将锅炉尾部烟道里面的散热片当作载体，利用烟道里面存在的烟气把即将进入锅炉的那些空气提前加热至相应温度的一种受热面，一般使用的有两种，分别是管式和回转式。⑥低温省煤器。其主要是由进/出口箱、换热管束以及省煤器管屏组成的，其可以利用吸收低温烟热这种方式把锅炉给水有效转化成处于汽包压力下的一种饱和水的相应受热面。
结论
综上所述，可知电站锅炉节能技术的开发十分重要，目前我国的电站锅炉依然需要消耗大量的煤量才能够保持运行，严重影响了环境与电站的经济效益，通过对电站锅炉进行节能减排新技术改造，解决现阶段电站锅炉热效率低得问题，就能实现环保节能、低碳发展的目标。
参考文献
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