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火力发电厂节能减排策略分析
作者：冯永刚
来源：《科学与财富》2015年第27期
摘 要：火力发电厂消耗了我国一半以上的煤炭产量，同时造成了严重的环境污染。为实现节能减排的目标，本文从生产和管理环节提出了节能减排的各种方法，对于我国火力发电企业的节能减排具有一定的理论指导意义和现实应用价值。 关键词：火力发电厂；节能减排；有效策略 引言
当前，我国火力发电及供热用煤占全国煤炭总量的51%，产生的灰渣约占全国灰渣的70%，火电用水量占工业用水总量的40%，烟尘排放占工业排放的33%，二氧化硫排放占工业排放的56%，也足以表明火力发电厂节能减排势在必行。火力发电厂除了可以在宏观方面加强节能减排管理外，还可以采用先进的技术手段来提高产品质量和产品产量，减少能耗，提高能源利用率，从而节约能源、降低废物排放量，大力促进能源资源的高效利用和循环利用，从而缓解能源资源对经济发展的约束。 1电厂节能减排的意义
电力行业是节能减排的重点行业之一，作为能耗与排污的重点领域，其在节能减排上的成效直接关系到国家节能减排目标的实现。目前我国发电厂主要以火力发电为主，不仅消耗大量的煤炭资源，还给环境造成较大的污染，其现有的脱硫措施、废气利用、余热供暖等措施也取得了一定的成效，但是也存在着脱硫副产品综合利用率低，脱硫设备故障较多；脱硝系统中氨分布不均匀、喷水孔腐蚀、喷射器喷嘴结垢、喷射器蒸汽雾化不佳；烟气连续监测系统（CEMS）中个别机组数据（如烟气流速、烟尘浓度、NOX 浓度等）设备故障、测量不准或没有折算等问题。对这些问题的研究就处在迫在眉睫的地步，而且现有以煤耗为准的节能减排标准也不完善，缺乏客观的理论指导。 2火力发电厂节能减排的有效策略 2.1加强制度建设和机制建设
从法律制度等方面来说，环境保护与资源节约是我国的基本国策，但是真正把节能减排纳入法制化的轨道还有相当距离。如节能减排目标的确定、责任的分解及监督等方面，大多数情况下仍然采用的是行政管理手段，如签订责任书，甚至是通过“环保风暴”的方式进行。再如，有关火电厂二氧化硫的控制要求中，有浓度、排放速率、电厂总量（P值法和绩效法）、行业总量、区域总量控制等要求；环境管理手段有环境评价、“三同时”、排污收费等十多种管理要求，却存在着法规不配套、不协调甚至相互矛盾的情况。再比如，面对各个地方蜂拥而至的
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“火电厂建设热”却无法从法律上加以制约，直接造成了能源结构的进一步恶化。以政代法虽然在一时、一事、一域上有一定作用，却容易造成对市场经济体制发展的冲击，不利于长期、稳定、科学、低管理成本的节能减排。从机制建设来说，缺乏相应的市场激励机制来推动火电厂主动节能减排。如虽然我国实行了不同资源供电企业不同上网电价的政策，但是没有关于节能减排优秀企业的优惠电价政策。作者建议电力主管部门在上网电价方面给予节能减排达标或者优秀的企业一定的优惠，从而调动其主动性和积极性；同时，加强对电厂排污的监管和执法力度，敦促落后企业加强节能减排投入和对污染排放的日常管理。 2.2加强生产环节的控制
（1）提高燃煤质量，实现节能减排
煤粉锅炉被广泛地应用于火力发电厂中。一般来讲，燃料的成本占发电成本75%左右，占上网电价成本30%左右。煤质对火电厂的经济性影响很大，如果煤质很次，会限制电厂出力，使电厂煤耗和厂用电率上升，且锅炉本体及其辅助设备损耗加大；如果燃煤质好价优，则锅炉燃烧稳定、效率高，机组带得起负荷，不仅能够减少燃料的消耗量，更有利于节约发电成本，因此入厂和入炉燃料的控制是发电厂节能工作的源头。 （2）提高锅炉燃烧效率，实现节能减排
锅炉是最大的燃料消耗设备，燃料在锅炉内燃烧过程中的能量损失主要包括：排烟热损失，可燃气体未完全燃烧热损失，固体未完全燃烧热损失，锅炉散热损失，灰渣物理热损失等。降低排烟热损失的主要措施：降低排烟容积，控制火焰中心位置、防止局部高温，保持受热面清洁，减少漏风和保障省煤器的正常运行等；降低可燃气体未完全燃烧热损失的主要措施：保障空气与煤粉充分混合，控制过量空气系数在最佳值，进行必要的燃烧调整，提高入炉空气温度，注意锅炉负荷的变化并控制好一、二次风混合时间等；降低固体未完全燃烧热损失的主要措施：选择最佳的过量空气系数，合理调整和降低煤粉细度，合理组织炉内空气动力工况，并且在运行中根据煤种变化，使一、二次风适时混合等；降低散热损失的措施主要措施：水冷壁和炉墙等结构要严密、紧凑，炉墙和管道的保温良好，锅炉周围的空气要稍高并采用先进的保温材料等；降低排渣量和排渣温度的主要措施：控制排渣量和排渣温度。由此可见，通过提高锅炉燃烧效率来节能减排的潜力很大。 （3）提高汽轮机效率实现节能减排
在汽轮机内蒸汽热能转化为功能的过程中，由于进汽节流，汽流通过喷嘴与叶片摩摖，叶片顶部间隙漏汽及余速损失等原因，实际只能使蒸汽的可用焓降的一部分变为汽轮机的内功，造成汽轮机的内部损失。降低汽轮机内部损失的方法有：通过在冲动级中采用一定的反动度，蒸汽流过动叶栅时相对速度增加，尽量减小叶片出口边厚度，采用渐缩型叶片、窄型叶栅等措施来降低喷嘴损失；通过改进动叶型线，采用适当的反动度来降低动叶损失；通过将汽轮机的排气管做成扩压式，以便回收部分余速能量来降低余速损失等。
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（4）采用变频调速技术，实现节能减排
发电厂厂用电量约占机组容量的5%-l0%，除去制粉系统以外，泵与风机等火电机组的主要辅机设备消耗的电能约占厂用电70%- 80%。解决这个问题最有效手段之一就是利用变频技术对这些设备的驱动电源进行变频改造。采用变频调速技术既节约了电能，又可方便组成封闭环控制系统，实现恒压或恒流量控制，同时可以极大地改善锅炉的整个燃烧情况，使锅炉的各个指标趋于最佳，从而使单位煤耗、水耗一并减少。 2.3做好生产工作的管理
（1）加大对技术创新的投入力度
积极的推进技术创新，同时还应顺利的将这些技术创新的成果逐步的转化成为现实的生产力，火力发电企业能够迅速的发展和壮大的核心驱动力仍是科技创新的能力和水平，而这也是火力发电企业节约发展、安全发展和清洁发展的先决条件，降低发电过程所产生的能耗，提高燃煤发电的生产效率，从而提升发电企业可持续发展的能力应提倡应用新兴的效率更高、参数更精确以及容量更大的洁净煤发电技术，同时企业还应参考自身的特点和实际情况，采取工业废水零排放、中水应用、干式排渣、废水分类处理、梯级使用以及水淡化等先进的技术，最大限度的降低火力发电厂的供电煤耗。 （2）重视对燃料的管理工作
火力发电厂运行的物质基础就是燃料，其也占到了火力发电厂生产总成本的70%以上，所以，其对火力发电企业的经济效益有着决定性的影响，只有做好了燃料管理工作，才能保证发电企业经营目标的顺利完成首先，我们应大力的改革和创新发电企业燃料管理的体制，创新燃料管理模式，同时最好对煤炭供应商的管理工作，提升热值考核的标准，完善煤炭原料的买卖合同条款，不讲诚信的或是供应煤炭质量不符合要求，或是价格过高的供应商，应严禁选用。还应做好盘煤数据的计算工作，保证其准确性和真实性，控制标煤的单价，同时编制限价、限次以及限高的煤炭采购方案，尽可能的与大矿煤建立合作伙伴关系，保证燃煤的质量，同时降低发电企业的燃料成本。 结论
火力发电厂在我国的节能减排工作中占有很重要的地位。要实现火力发电厂的节能减排，必须要加强对生产环节的控制，另外还要在生产管理环节下功夫。对生产中各个环节进行有效的控制，节约能源，降低能耗，从而促进我国发电企业的发展和壮大。 参考文献
[1]王婷. 火力发电厂节能技术分析[J]. 科技创新与应用，2012，22：114.