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摘要：

探討燃煤發(fā)電過程中常用的節(jié)能技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)例分析了節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用情況，為進(jìn)一步加快電力節(jié)能技術(shù)的發(fā)展提供參考建議。

關(guān)鍵詞：

節(jié)能技術(shù)；燃煤；發(fā)電；淺析

引言

火力發(fā)電是目前電力生產(chǎn)的主要形式，在進(jìn)行火力發(fā)電時(shí)需使用大量煤炭資源，為降低煤炭能源使用量、減少環(huán)境污染物的排放量與提高發(fā)電效率，則需在燃煤發(fā)電過程中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，如改善機(jī)組設(shè)計(jì)方法、制造質(zhì)量及運(yùn)行水平等[1]。應(yīng)用節(jié)能技術(shù)是降低燃煤發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)成本與提升經(jīng)營效益的有效途徑。

1燃煤發(fā)電過程中常用的節(jié)能技

1.1IGCC節(jié)能技術(shù)

IGCC（整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)）技術(shù)具有高效及清潔的特點(diǎn)，能有效減少燃煤發(fā)電能耗，在燃煤發(fā)電領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。在應(yīng)用IGCC技術(shù)的過程中可對含碳燃料，包括重渣油、石油焦、生物質(zhì)及煤炭等進(jìn)行氣化處理，經(jīng)過氣化處理后將會(huì)得到可用于發(fā)電的合成氣，在發(fā)電前需對合成氣進(jìn)行凈化處理，以確保蒸汽、燃?xì)饪蓪?shí)現(xiàn)聯(lián)合循環(huán)。IGCC技術(shù)的機(jī)組設(shè)備主要包括兩大部分，第一部分中的設(shè)備有煤氣凈化裝置、空分設(shè)備及氣化爐等，余熱鍋爐、燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)及蒸汽輪機(jī)系統(tǒng)則屬于另一部分。從IGCC技術(shù)的發(fā)電設(shè)備制造與系統(tǒng)構(gòu)成角度來看，該發(fā)電技術(shù)融合了燃煤發(fā)電系統(tǒng)中的多種先進(jìn)技術(shù)，能優(yōu)化集成燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)技術(shù)、煤氣凈化工藝、煤氣化工藝及空氣分離工藝等[2]。因此可優(yōu)化整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)可梯級利用燃煤化學(xué)能，減少燃煤能耗，具有減少污染物如CO2、S等排放的優(yōu)勢，在火電企業(yè)中應(yīng)用不但可有效解決發(fā)電效率低下的問題，同時(shí)有利于保護(hù)環(huán)境，符合節(jié)能減排的發(fā)展要求。

1.2煤粉爐節(jié)能運(yùn)行技術(shù)

煤粉爐是常用的火力發(fā)電設(shè)備，該設(shè)備的燃燒效率較高，因此被許多發(fā)電廠引進(jìn)使用。煤炭質(zhì)量、煤種波動(dòng)等外界因素可對煤粉爐運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生影響，在煤炭質(zhì)量降低時(shí)還可能導(dǎo)致設(shè)備無法正常運(yùn)行，進(jìn)而造成設(shè)備燃燒效率降低，這樣就會(huì)增加用電量，不利于節(jié)能。因此，可根據(jù)發(fā)電要求對煤粉爐運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整或改造鍋爐設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。以300MW煤粉爐為例，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行，則可合理調(diào)整送風(fēng)量、引風(fēng)量。在調(diào)節(jié)引風(fēng)量時(shí)需要考慮煤粉爐運(yùn)行負(fù)荷情況，在需增加煤粉爐運(yùn)行負(fù)荷時(shí)，應(yīng)提前加大引風(fēng)量，以免造成爐膛內(nèi)部出現(xiàn)正壓，加大引風(fēng)量之后才能增加燃料量與送風(fēng)量，以提高燃料利用率及確保煤粉爐實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。在降低煤粉爐的運(yùn)行負(fù)荷前，先將送風(fēng)量與燃料量減少，隨后再將引風(fēng)量減少。在調(diào)整煤粉爐送風(fēng)量時(shí)應(yīng)將氧量作為參考依據(jù)，確保送風(fēng)后煤粉爐中氧量為3%～6%；同時(shí)在送風(fēng)后觀察火焰變化情況，如火焰處于熾白刺眼狀態(tài)或暗紅不穩(wěn)狀態(tài)，則表明風(fēng)量不合理，需及時(shí)調(diào)整送風(fēng)量[3]。在煤粉爐改造方面，首先可優(yōu)化選擇煤粉爐的型號，在發(fā)電時(shí)采用性能相對穩(wěn)定，燃燒效率較高的W型火焰爐或R型火焰爐，同時(shí)采用反向切圓、反吹風(fēng)等方法優(yōu)化射流配置，或?qū)煔饣亓餮b置安裝在燃燒器出口處等，確保煤粉在局部富集，并在燃燒過程中充分利用火熱。此外，可通過改造煤粉爐輔助設(shè)備，如磨煤機(jī)等確保煤粉爐實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。

2燃煤發(fā)電節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

以青海華電大通發(fā)電有限公司中的燃煤發(fā)電機(jī)組為例，深入分析節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用情況。該公司中的1號發(fā)電機(jī)組與2號發(fā)電機(jī)組煤粉爐存在粉管積粉及堵管問題，且爐渣含碳量較高，不但會(huì)對機(jī)組安全運(yùn)行構(gòu)成威脅，還會(huì)導(dǎo)致煤粉化學(xué)能利用率降低，不利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能。對煤粉爐進(jìn)行檢修后發(fā)現(xiàn)其輔助設(shè)備磨煤機(jī)中的分離器存在設(shè)計(jì)缺陷，因此為使煤粉爐實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行，決定適當(dāng)改造及優(yōu)化分離器的設(shè)計(jì)形式。該公司采用的鍋爐為懸吊式、單爐膛及平衡通風(fēng)亞臨界汽包爐，機(jī)組容量為2×300MW。煤粉爐中配備的磨煤機(jī)為BBD4054型，共為6臺，分離器共為6臺。分離器的直徑為290cm，出口溫度為70℃，入口溫度為330℃，出口風(fēng)壓為2.8kPa，入口風(fēng)壓為9.2kPa，總風(fēng)壓為12.4kPa，一次風(fēng)溫為70℃，一次風(fēng)速為24m/s。磨煤機(jī)的電機(jī)型號為YTM710-6，額定出力為54t/h，額定電流為163A，額定電壓為6000V，額定功率為1300kW，煤粉細(xì)度在18%～20%之間。

2.1分離器存在的問題

由于分離器與磨煤機(jī)不屬于同一生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，在使用過程中難以實(shí)現(xiàn)配套，主要表現(xiàn)為分離器實(shí)際容積過大，利用率偏低，且在工作過程中需克服較大阻力，在燃煤雜質(zhì)含量較大時(shí)，分離器極容易發(fā)生堵塞問題，且分離煤粉效果不理想。同時(shí)需增大磨煤機(jī)負(fù)荷才能有效分離煤粉，造成能耗量增加[4]。另一方面，分離器在回粉過程中入口氣流可將簾板吹起，造成含塵氣流進(jìn)入到簾板下部內(nèi)椎體中，內(nèi)椎體中煤粉無法得到有效分離，直接進(jìn)入到風(fēng)管道當(dāng)中，因此爐膛中煤粉均勻性就會(huì)受到影響，粗大顆粒煤粉比例增加，造成燃燒效率明顯降低。

2.2分離器的節(jié)能改造

1）需對分離器進(jìn)行合理選型。合理選擇分離器的目的在于有效調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度，降低循環(huán)倍率、減少分離后粗大顆粒所占比例，進(jìn)而提高燃燒效率與實(shí)現(xiàn)節(jié)能[5]。由于磨煤機(jī)的風(fēng)量為80t/h，風(fēng)煤比為1.4，出力為55t，出口溫度為70℃，因此將分離器煤粉細(xì)度調(diào)整為15%，選擇直徑為310cm的分離器。2）選擇好與磨煤機(jī)運(yùn)行工況相符合的分離器后，采用以下方法進(jìn)行安裝：在粉管入口與磨煤機(jī)的出口之間安裝好分離器，同時(shí)適當(dāng)增加擋板角度，以便加快分離器流速；根據(jù)煤粉爐運(yùn)行需要適當(dāng)增加回粉管直徑，以避免回粉管出現(xiàn)堵塞，還將耐磨性能良好的陶瓷粘貼于椎體內(nèi)側(cè)，以增強(qiáng)分離器抗磨損能力，進(jìn)而起到改善運(yùn)行工況及節(jié)約煤炭能源的作用。

3結(jié)語

煤炭資源具有不可再生的特點(diǎn)，提高煤炭資源利用率有助于保證能源供應(yīng)穩(wěn)定性，同時(shí)可減輕使用煤炭能源時(shí)產(chǎn)生的大氣污染。在火力發(fā)電中需使用大量煤炭，因此要注重應(yīng)用節(jié)能發(fā)電技術(shù)，包括IGCC節(jié)能技術(shù)及空冷節(jié)能技術(shù)。此外，在應(yīng)用節(jié)能技術(shù)的過程中重視強(qiáng)化發(fā)電節(jié)能管理，如在啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組時(shí)應(yīng)做到連續(xù)監(jiān)督大氣疏水過程，從而降低啟動(dòng)機(jī)組時(shí)的能耗。

作者：黃曉虎 單位：青海華電大通發(fā)電有限公司

參考文獻(xiàn)

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