电厂锅炉节能降耗研究论文
第一篇
一、电厂锅炉的研究意义
随着经济的发展，我国不断深入进行工业化的建设，因此，对于目前的发展而言，需要更多的能源。节约能源和降低能源消耗作为目前需要重点进行关注的事情，在能够保证社会和谐发展的同时，也存在一些问题。例如，随着消费的群体不断加大，导致能源消耗的增多，因此会导致一定的供不应求。再加上对于使用的能源而言，具有较低的利用率，因此会造成一定的能源浪费。针对以上问题，电厂锅炉施行相应的节约能源和降低能源消耗措施，以期有效提升能源的利用效率，满足经济的发展。但是在使用电厂锅炉促进经济发展的同时，也会产生一定的有害物质，导致环境的污染。旧的发展理念是先污染后治理，已经不能够满足现代社会的飞速发展，基于这一事实，需要国家对自身的发展观念进行一定程度的更改，从而降低电厂锅炉的污染，在合理保护环境的基础上，进行经济方面的持续发展。所以对于节约能源和降低能源消耗的相关措施成为目前需要关注的重点内容。
二、电厂锅炉使用问题
对于一个电厂的发展而言，其受到很多环节的影响，具体包括电厂锅炉的动力供应、电厂锅炉相关使用设备、电厂锅炉自身的容量和参数等。所以，不断提升的技术会增加电厂锅炉的发电效率。对于我国半个世纪的发展而言，对于电厂锅炉方面的问题已经取得了显著的成就，如二十世纪八十年代的垂直上升锅炉的制造和配套电厂锅炉的组合等。这类成就能够更好地对我国相关电力方面的产业存在较好的支撑。目前我国使用电厂锅炉的主要区域是对人们生活的能源进行供应。我国对于电厂锅炉的使用问题而言，主要存在的问题包括锅炉使用过程多次发生熄灭、锅炉内可燃物产生的灰尘较多、锅炉设备过于老化和陈旧等。
三、电厂锅炉改进办法
(一)辅机节能。对一个动力设备使用效率影响最大的一点就是电厂锅炉的辅机效率，并且这些辅机也会对节约能源和降低能源消耗方面存在影响。对于主系统的节约能源问题，多数设计者都能够纳入考虑之中，但是对于辅助系统而言，其节约能源方面的问题则会被大大忽略。对于一个电厂锅炉而言，辅机对于电厂锅炉的正常运行起到了至关重要的作用，并且辅机也作为一个能源消耗过程中最主体的部分，需要我们在今后对电厂锅炉进行相应的节约能源和降低能源消耗时，将辅机的相关部件进行改造，从而有效提升电厂锅炉的使用效率。比如，使用风机改造叶轮，能够更好地帮助系统降低能源消耗。利用风机的不同工作电长产生不同的工作效果，从而有效降低风机的负荷，以此来达到节约能源和降低能源消耗的目的。
(二)合理开启和关闭辅机。对于一个电厂锅炉而言，其工作效率受到电厂锅炉运行参数相关配置的合理性影响。多数的电厂使用一致的参数进行锅炉的运行，造成行业内污染持续增多的问题。我国使用的电厂具有直吹式制粉配置，会严重影响系统的磨组，因此对于这种系统进行开启和关闭，是一个相当复杂的大工程。从某种程度上讲，也就是说辅机的开启和关闭严重制约了节约能源和降低能源消耗。所以需要我们对于电厂锅炉的内部运行参数进行合理的调整，从而有效节约系统能源和降低能源消耗。为有效地避免高峰用电时发生故障，需要我们有效地对电网价格进行了解，并合理制定其价格，例如在用电低谷时，可以进行一定的切换。开启和关闭辅机时，需要尽量提升电厂的使用效率，而不是仅仅依靠提升电厂的成本来增加效率。
(三)使用变频调速法。为了保证电厂锅炉的正常工作，需要使用多种辅机进行相应的配合，因此，辅机具有其存在的意义。辅机由于具有相对复杂的组成，需要依靠工作人员对于辅机的熟练程度进行机器的调整工作。对于辅机系统内有关风机和水泵的相关使用，目的都是为了提升锅炉进行定向加速的运行作用。随着电厂锅炉的规模扩大，导致其工作量的提升，相应地，辅机的工作负荷也变多。针对这一情况，需要我们改变辅机中风机的出口挡板或者入口档板，或者是改变水泵的出口阀门进行对应的调节工作，从而有效降低辅机运转的负荷。不过，对于这一改变，会影响辅机的使用效率，并且不能够很好地降低能源的消耗。针对这一问题，使用对应的变频调速设备，可以很好地解决能源损耗等诸多方面的问题。正是由于变频调速设备，可以根据不同情况进行有针对性的调整，才能够更好地保证设备进行高效率的工作，从而有效降低能源消耗，提升辅机运行效率。
(四)设计照明设备。根据不同电厂锅炉内的情况，进行相应照明设备的设计，能够有效地促进能源的合理使用。照明设备能够明显地保证辅机的工作，提升电厂锅炉的使用效率，给工作人员提供一个尽可能安全的工作环境。对于一般机器的照明设备而言，主要选择直接的灯光设备进行照明工作，能够在很好地解决黑夜给工作带来的不便的同时，尽可能满足电厂的日常工作。但是这一照明设备具有明显的缺点就是不能够很好地节约能源与保护环境。因此，为了寻找节约能源和降低能源消耗的有效方案，需要我们聘请专业的设计团队进行照明设备的设计工作，从而达到最科学的照明效果，并可合理保护环境和节约能源。
(五)加强对燃料的管理。燃料作为电厂锅炉内较为重要的环节，涉及到多方面的管理。因此，对于一个燃料的采购问题，不但要保证有一个安全的电力输送，还要求保证燃料能够有一个相对均衡的供应，以此来尽可能地保证能源的利用。燃料成本作为电厂发电相关成本的重要组成，需要充分考虑在采购和运输燃料时，合理降低成本。使用相同的成本提高采购质量，使用合理的办法进行运输和存储，从而降低燃料的损耗。如此可以更好地对成本进行降低，以及有效减少资源的消耗，达到节约能源和降低能源消耗的目的。
四、结语
综上所述，本文主要讨论有关电厂锅炉在节约能源和降低能源消耗上的解决办法，具体包括对辅机的使用，变速调频设备以及相关照明设备上的改进措施。虽然我们目前对于电厂锅炉在节约能源和降低能源消耗上的研究已经取得了一定的成果，但是电厂锅炉在节约能源和降低能源消耗方面的研究是一个错综复杂的漫长过程，需要我们合理提升主系统的同时，还要兼顾辅系统。对电厂进行有关节约能源和降低能源消耗的开展，既有利于电厂锅炉的自身发展，又给国家的可持续发展带来帮助。
作者:林东海 单位:国电泉州热电有限公司
第二篇
1电厂锅炉节能降耗的意义
1.1能源和环境形势日臻严峻
随着经济和社会的快速发展，人们的生活质量和社会面貌都发生了巨大的变化，同时，一些片面追求经济水平提升的发展模式也要让生态环境遭受了巨大的损害。由于能源利用效率低，如今许多自然资源变得稀缺，与这些能源相关的产业和研究领域也因此难以生存和发展。对生态环境的保护意识的低下，也让许多大范围的自然灾害此起彼伏，社会生产和人们生活的正常、稳步进行构成了威胁。尤其是在煤、石油、天然气等一些不可再生的能源方面，现代许多以此为支撑的技术和设备，由于这些资源的逐渐匮乏，也难以在人们工作和生活中发挥出其应有的作用。因此，近些年来，人们逐渐意识到节能减排的重要性。并相继提出了与之相呼应的方针和办法。人们对新能源的探索和节能技术的研究脚步也逐步向前迈进。尽管人们为节能减排作出了如此多的努力，但目前能源形势仍旧严峻。电厂锅炉作为电厂发电过程中所使用到的能量转换装置，必然会有许多能量从这一生产环节中流失。因此，加强锅炉节能降耗方法和措施的研究，是提升能源利用率，为缓解地球资源形势的重要部分。
1.2电厂锅炉承担着巨大的能量转换任务
在日臻严峻的资源形势和气候环境条件的驱使下，人们在新能源的开发，以及节能减排事业的发展方面都作出了巨大的努力。尽管在快速发展的经济和科技地推动下，新能源及相关技术已经在人们的工作和生活中有所运用，特别是新的清洁能源发电技术已经能够向人们提供大量电力的情况下，火力发电仍旧在电力市场中占据着最重要的地位。火力发电厂在发电的过程中，主要将天然气、石油等燃料放入锅炉当中燃烧，然后在适当的时机，将适量的热水加入到其中，在高温的炙烤下，这些水迅速转换成蒸汽，同时将燃料中所含有的能量带走，水蒸气也因此具备巨大的动能和热能。最后通过将这些贮备这巨大能量的水蒸气聚集在固定的容器当中，以建立高压，带动汽轮机旋转，实现水蒸气热能、动能与汽轮机机械能的转换。由于在发电的过程中，所涉及的是高温、高压的环境，同时所采用的锅炉、汽轮机等设备体积和质量都比较大，与与空气接触的面积也相对较大，因此在实际的作业过程中，难免会有能量的损失。而这能量损失的多少，与仪器设备的设计制造水平和工作人员的操纵水平有着巨大的关系。鉴于电厂发电过程中，锅炉工作时会有大量能量的散失，而能量散失的多少，是能够通过技术的改进和人员的管理实现减少的，所以，加强电厂锅炉节能降耗措施的研究有着重要的意义。
2电厂锅炉节能降耗的有效措施
2.1对电厂锅炉设计和制造技术的改进
随着人们工作和生活中对电力的需求量和质量的要求日臻提升，现代火力发电厂中所使用的锅炉不仅在体型上变得巨大、结构上变得复杂，同时在所使用的材料和各个部件之间的联接和配合方式上也发生了很大的变化。尽管锅炉在工作的可靠性、稳定性和寿命上都较以往取得了新的进步，但许多电厂的锅炉在运行的过程中，仍旧难以保障高的能源利用效率，造成了大量能源的浪费。为了适应时代的发展，提升能量的利用率，需要电厂锅炉的设计者在对当前的锅炉进行改造的过程中，针对锅炉运行时常出现的问题和自身在节能减排方面的缺陷，对其结构和材料作及时的调整。锅炉的制造者在对锅炉进行制造和加工时，要严格按照相关的制造流程和加工工艺进行，同时要认真对待每一个锅炉加工制造环节，保障加工制造的精度，使制造出来的锅炉能够按照设计者的意图工作，实现发电和节能降耗。
2.2升级锅炉燃烧技术
要实现锅炉的节能降耗，最主要的是减少不同形势的能量在装换的过程中的损失。燃料燃烧是火力发电时的重要环节，燃料燃烧质量的好坏，不仅影响着燃料能量的充分释放，同时还会影响颗粒、粉尘等对环境有害的物质的产生。因此，升级锅炉燃烧技术对提升能量利用率、降低能量转换过程中能量损失有着重要仪器。目前常用的锅炉燃烧技术主要有低氮氧化物燃烧技术和电厂锅炉烟气余热利用节能技术两种。低氮氧化物燃烧技术主要是对燃料燃烧过程中的点火、燃烧、能量传递等环节的控制，将这些环节中能量损失降低到最小，以实现总的能量损失的降低。而电厂锅炉烟气余热利用节能技术主要是对燃料燃烧过程中所散失出来的热量，以及粉尘、颗粒等物质进行重新收集，再利用其中的能量。在实际发电的过程中，可以将这两项技术结合起来，实现能量利用率的最大化。
3电厂锅炉节能降耗过程中需要注意的问题
尽管在日臻严峻的能源和环境形势的要求下，电厂锅炉节能降耗工作变得越来越重要，但由于现今所能使用的节能降耗技术较多，技术之间的利弊也有很大的不同，因此，火力发电厂在使用这些技术的时候，不仅要考虑电厂发电的成本，同时还要考虑技术与电厂发电设备的兼容性，对市场上所流行的节能降排技术要有明确的认知，避免由于采用了不适宜的节能降耗技术，导致节能降耗技术的效能没能发挥，发电长发电成本的提高。另外，一些发电厂尽管在节能降耗设备技术的匹配上达到了一定的水准，按理说能够实现很好的节能降耗效果。但这些电厂在对锅炉和节能降耗设备的日常操作和维护上，没有按照相关的标准执行，使锅炉和节能降耗技术设备的寿命和运行的稳定性得不到保障，节能降耗的效能无法充分发挥出来。这都是电厂锅炉节能降耗工作中所应该注意的问题。
4结束语
当今社会，人们工作和生活中所使用到的许多仪器和设备的正常运行都依赖于电力的供应，电力对我国经济的发展和人们生活水平的提高息息相关。在日臻严峻的资源和环境形势的要求下，我们不仅要注重发电质量，同时应兼顾发电过程中的节能降耗工作，将电厂锅炉发电过程中的能量损耗降到最小，提高能量的利用率，降低粉尘、颗粒等对环境和人体有害的`物质的排放，实现电厂发电的经济效益和环境效益。
作者:吴达超 单位:湛江电力有限公司
第三篇
1研究背景
通过分析有关的数据我们得知，当前我们国家的特种装置的能耗非常高，排放的物质占据的比例很大。就拿锅炉来讲，当前我们国家使用的锅炉大约有60万台，而有超过四分之三的设备运转依靠的都是煤炭。整个行业单年耗用的煤炭超过4亿吨，但是其产生的热效率只有65%，较之于国际优秀水平有较大的差距。
2锅炉燃料热损失的组成部分
在锅炉运行中满足Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6的能量守恒等式，其中Q为锅炉燃料燃烧输入的总热量，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6分别为锅炉散出的热量，根据能量守恒定律两者相等。其中Q1为锅炉有效利用热量，即工质焓变吸收的热量，也就是在单位时间内工质在锅炉中所吸收的热量。Q2指的是排烟过程中烟气带走的热量损失值，Q3为燃料化学燃烧过程中由于燃料燃烧不充分造成的热量的损失部分，Q4为由于机械不完全燃烧造成的热量损失，包括从炉中排出的煤，灰渣中含有的可燃物和随烟气飘出炉外的飞灰中含有的可燃物。Q5指的是锅炉散热造成的热量损失。Q6指的是灰渣物理上的热损失。锅炉热损失主要由Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的值体现。排烟损失指的是设备烟气释放造成的能量损失，它是各种损失中最为严重的一种。化学未完全燃烧造成的热损失主要是因为在燃烧的是会后，炉内的气体含量指数以及气流等干扰，使得一些气体没有有效释放就排出，最终导致热能耗损。机械未完全燃烧热损失主要是因为设备炉膛在燃烧的时候，因为一些固体物质没有充分燃烧就被灰尘带到炉子外面了，此时导致能源得不到合理的使用。具体来讲，这种问题的形成和物质的特性以及炉膛的气温有着非常紧密的关联。散热损失指的是因为设备暴露在大气里面，伴随着热量传递而导致热能损失。
3锅炉燃料热损失的原因及回收方式
根据锅炉燃烧热量守恒等式可以发现，锅炉燃料燃烧热量的损失主要有排烟损失、化学未完全燃烧热损失、机械未完全燃烧热损失、散热损失和灰渣物理热损失。要充分利用锅炉燃料，实现特种设备的节能降耗就需要从燃料热损失的角度进行考量。当前我们在减少热能损失的时候，主要是经由回收热能，提升设备的利用率，来实现节能意义的。通过分析设备的热损失情况，我们得知当前的热量回收工作包括三个要点，分别是锅炉排放烟气、锅炉介质热量回收和锅炉残渣回收利用。所谓的锅炉排烟再利用，指的是经由对烟气降温，使得其散发热能，进而对此热能多次使用，最终起到节能的意义。而锅炉介质相关的回收工作指的是借助水以及蒸汽降温，确保介质释放热能，最终将热能合理运用。对于第三种来讲，它指的是经由残渣的多次使用，确保热能得以释放，或是把残渣转变为肥料，最终实现节能目的。
4锅炉燃料余热回收技术应用
针对锅炉热损失的情况以及相应的回收技术分析，目前对锅炉燃料燃烧形成的热能排放损耗也有相应的技术支持进行回收。对于锅炉燃烧排放的烟气进行热能回收的技术包括加装省煤器、蒸汽发生器和空气预热器等。省煤器是在锅炉的尾部排烟管道中利用锅炉排放烟气的温度通过热面接触将锅炉给水进行加热，使锅炉给水达到汽包压力下的饱和状态，从而降低烟气排放温度，将烟气中含带热能进行回收，实现热量资源的重复利用。例如某冶金行业的大型锅炉设备，前期运行时煤气热值产量只有2900kJ/Nm3，经过省煤器的安装，锅炉热值产量提高到了3268kJ/Nm3。同时，因为设备在给水，进入汽包以前的时候，就经由省煤器开展了预热活动，此时能够防止给水吸收热量，最终降低了单位的投资。蒸汽发生器和空气预热器原理与省煤器类似，蒸汽发生器通过利用锅炉中排放烟气带有的热量将其它设备用水加热成蒸汽进行利用。空气预热器是通过利用锅炉排放烟气的热量将其它生产设备实现空气的加热，进而使得热量能够多次使用，减少了投资。在回收锅炉介质中的热能的时候，我们经常会用到两种方法，分别是蒸汽回收装置和冷凝水回收技术。蒸汽回收装置通过闭合回收系统，通过管内凝结水的流动将蒸汽中的热量进行吸收并输送到锅炉系统中释放，实现热能回收利用。因为该装置本身是个闭合的体系，因此不用单独处理管中的水，此时就降低了投资，而且使得步骤更加精简，能够明显的提升利润。冷凝水回收技术一方面通过冷凝水的过滤回收再次用于锅炉设备中实现水资源的重复利用，另一方面通过喷淋水旁路系统，确保了锅炉释放的气体可以在短时间内变冷，进而挥发热量，确保了设备的补水气温上升，最终保证了热能循环使用，实现节能的意义。燃料残渣剩余热值的回收通常通过对煤渣进行回收实现，例如将煤渣做成蜂窝煤进行再次利用或者将燃料灰渣进行处理用作生物肥料。锅炉燃料废渣一方面可以将残渣进行脱硫处理后再次燃烧利用，确保那些燃烧不充分的物质可以二次燃烧，把释放的热量合理的运用。另外，通过把煤渣以及水泥等适当的配比，确保了建筑物质能够被再次的使用。而且，因为煤渣里面有许多的矿物成分，这些矿物质本身是一种非常好的肥料，所以，我们可以经由合理的处理煤渣来增加农业产值，提升利润。
5结束语
通过上述我们发现，当前时期特种设备的能耗相当严重，要想降低耗损，增加效益，就必须积极的开展节能工作。经由不断的研究锅炉装置的预热利用情况，我们得知当前这些设备的热能耗损是由多种要素导致的。要想降低其耗损的话，就要合理的回收利用热能，只有这样才可以降低耗损，才能够增加相关单位的收益。而且，还能够精简产能环节，减少投资，提升最终的利润。最主要的是对生态保护有益处。
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