火电厂热动系统节能减排措施分析

王帮耀 樊柱柱

摘要：在过度开采使用地球资源的前提下，为了响应“绿色，节能，环保”的国家号召，火电厂作为一个资源能源消耗比较大的产业，需要采取一定的节能减排措施节省能源。这不仅仅是该产业的关注问题，也是全社会共同关注的社会发展带来的问题。在火电厂的能源消耗系统当中，热动系统在其中占据了绝大部分份额。因此本文对火电厂热动系统节能减排措施进行深入的分析探讨。

关键词：火电厂;热动系统;节能减排措施

1火电厂热能动力联产系统的应用原理

1.1能量阶梯利用理论

热能动力联产系统在卡诺定律的基础上进行了优化，基于燃料化学、热能、自由之间的关联性，建立起对控制化学能、转换联产等理论的深化认知，经由大量试验分析对比后明确提炼出能量转换与组成转化二者间的耦合关系，基于能量阶梯利用理论进行热能动力联产系统设计，促使能量在化工侧、动力侧间实现均衡分配，保障热动系统的正常运转。

1.2能量转换原理

能量转换原理主要将CO2污染控制与能量转换利用进行一体化设计，在热动系统运行状态下针对增填脱除流程进行CO2脱除的控制，降低CO2的排放量，同时回收CO2气体后提取出清洁H2气体，以此优化气体合成流程，实现节约能耗、减少温室气体排放与能量转换利用的多重目标。

2火电厂热动系统能耗过多问题的常见原因

2.1自控系统问题

自控系统的作用目的是通过对当前路通温度的测量以及各类燃料加入量的分析，总结在当前以及经后一段时间内的燃料供热总量，通过对系统中设备的控制，自动控制合理的吹入空气量等，实现燃料的充分全面燃烧，以提高燃料的产热量。自动控制系统出现运行故障或者其本身采用的控制模型存在问题时，一方面会导致燃料无法充分燃烧，另一方面也会在一些客观因素的作用下，导致炉膛中吹入的空气总量过多，虽然燃料可以充分燃烧，但是由于空气流速过快，会带走燃料产生的热量，导致能量与炉膛内部的接触时间过短。

2.2燃料利用率问题

燃料利用率提高要能够让所有燃料充分燃烧，并且产生的热量在炉膛中存储较长时间，从而让燃料发挥原有的供热效果，该工作由自动控制系统监测和控制，并且只有在燃料质量能够得到确保的情况下，才可降低控制误差，并降低污染物排放重量，同时产生的热量让锅炉中的水问题满足要求。目前所在的问题一方面是燃料的质量保持效果较差，另一方面一些火力发电厂会在短时间内大量存储燃料，在长期的存储中产生的化学反应会降低燃料发热效率，导致消耗的燃料总量提高，无法发挥节能减排能力。

2.3废热利用率问题

火力发电厂中要完成对废气以及固体废弃物的处理工作，建成的工作设施包括脱硫脱氮系统、固体废弃物的吸附系统等，这类设施运行中需要一定的热量，最终让生产的和吸收的物质能够脱出。随着技术的革新，目前采用的方式已经从原有的自发热体系转变为对废热的高效利用体系，但是就实际中效果上来看，当前对废热的应用效率较低，而为了能够发挥系统应有的脱硫脱氮能力依然需要建成很专用的自发热工作体系，这一工作形式在无形中增加了燃料的投入总量，不能满足节能减排工作的要求。

3火电厂热动系统节能减排措施

3.1自动控制系统优化

自动控制系统优化首先要完成对于数据采集系统的建设，新的工作体系中要求所有的数据被系统控制处理，工作人员按照相关规定的要求发出燃料加入控制指令，所以说数据采集系统要落实对于炉膛内部的温度测量工作、加入燃料量的称重工作等，可通过温度传感器以及重量称取系统完成数据的采集工作。此外要求建成不同等级的燃料投入方案，该方案中含有多个选项，包括掺烧煤炭的配置方案、热动系统整体功率等，控制窗口直接与不同计算模型对应。其实是数据的处理系统和分析系统，其作用目的是通过对所有参数的调整和优化，实现对于整个工作体系的控制，将控制指令传递给被控对象，被控对象主要为鼓风机等设备，其能够根据实际需求向炉膛中吹入空气，比如在某火力发电厂运行过程中，方案一为焦炭，方案二为焦炭和含硫量较高低品质煤炭，其中方案二要保证煤炭充分燃烧则要消耗更多的氧气，所以在控制人员发出控制指令时，发出的控制指令为鼓风机功率提高15%，才能够让最终的炉膛温度保持在正常状态。

3.2废气处理系统融合

废气的处理系统包括对于废气的吸收和相关处理液体的喷灌，在减排工作落实中，最基础的项目是硫氧化物和氮氧化物的吸收与处理，以防止其进入到空气中。所以就具体的作用方式来看，要将这一系统中的所有设施进行高度的融合和整合，让废气的排放总量能够大幅度的降低。工作方案建设可在原有排放烟气的排放塔内部建成相应的循环水管道，循环水的目的为将废热导入到氨水池中，氨水池的作用是让氨气和硫氮氧化物反应，以降低烟气中的硫氮氧化物总量，并且经过后续的多次处理工作，实现对于硫氮氧化物的全面吸收，该系统中建成的工作系统在运行过程中，可以实现对所有废热的高效收集工作，从而让其的运行质量获得最大限度的提高。

3.3燃料质量试验记录

燃料的质量试验工作要求所有的实验室检测人员掌握各类设备的使用方法，并且在实验室环境完成具体的检测项目，检测内容包括某煤炭中的氮元素和硫元素的含量，并分析不可燃物質含量参数，该项工作需要定期完成。首先完成燃料入厂前的检测工作，在火电发电厂要采购煤炭时，要求实验室工作系统对某批次燃料采样，并使用专业设备分析各类参数。其次为经过短时间存放后煤炭的产热量，并研究各类污染性元素的含量。最后为分析经过长期存储的煤炭产热量，通常情况下长期存储的燃料存储时间超过三个月，检测过程中需要分析的主要项目包括煤炭的发热量、煤炭中的污染物质含量等，以此为基础制定后续的煤炭存储工作体系。

3.4新型锅炉升级替换

从传统的热动系统运行流程上来看，中小型锅炉相较于大型锅炉，在运行中虽然能够提供符合发电功率要求的热量，但是由于锅炉的总量较多，在运行过程中需要多个锅炉共同工作，才能够达到应有的发射总量，这就提高了电力发电企业的日常运维成本。此外类中小型锅炉在运行过程中会散失更多的热量，导致节能减排能力大幅度下降，所以在今后的工作中需要通过对原有中小型锅炉的升级替换工作降低热量消耗总量。比如在某火力发电企业运行中，对某一发电系统中原有的中小锅炉替换，采用多台功率更大锅炉优化原有的工作体系，就最终作用效果上来看，日常运维成本降低20%以上，并且燃料的消耗量降低了10%左右，排放的烟气中含有热量下降了50%，对于硫氮氧化物的处理效率提高了40%。

4结束语

火电厂作为传统高能耗企业中的代表，在电厂日常运行的过程中会产生大量能耗，对电厂经济与社会效益的提升构成了一定的阻碍作用。通过采用文中多种减排措施，可以有效提高能源转换效率，实现节能减排目标。

参考文献

[1]刘春平.火电厂热动系统节能减排措施分析[J].科技视界，2019（21）：59-60.

[2]焦宏伟.火电厂热动系统节能减排措施分析[J].电子乐园，2019（26）：0168-0168.