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電廠鍋爐節能降耗研究論文
第一篇
一、電廠鍋爐的研究意義
隨著經濟的發展，我國不斷深入進行工業化的建設，因此，對于目前的發展而言，需要更多的能源。節約能源和降低能源消耗作為目前需要重點進行關注的事情，在能夠保證社會和諧發展的同時，也存在一些問題。例如，隨著消費的群體不斷加大，導致能源消耗的增多，因此會導致一定的供不應求。再加上對于使用的能源而言，具有較低的利用率，因此會造成一定的能源浪費。針對以上問題，電廠鍋爐施行相應的節約能源和降低能源消耗措施，以期有效提升能源的利用效率，滿足經濟的發展。但是在使用電廠鍋爐促進經濟發展的同時，也會產生一定的有害物質，導致環境的污染。舊的發展理念是先污染后治理，已經不能夠滿足現代社會的飛速發展，基于這一事實，需要國家對自身的發展觀念進行一定程度的更改，從而降低電廠鍋爐的污染，在合理保護環境的基礎上，進行經濟方面的持續發展。所以對于節約能源和降低能源消耗的相關措施成為目前需要關注的重點內容。
二、電廠鍋爐使用問題
對于一個電廠的發展而言，其受到很多環節的影響，具體包括電廠鍋爐的動力供應、電廠鍋爐相關使用設備、電廠鍋爐自身的容量和參數等。所以，不斷提升的技術會增加電廠鍋爐的發電效率。對于我國半個世紀的發展而言，對于電廠鍋爐方面的問題已經取得了顯著的成就，如二十世紀八十年代的垂直上升鍋爐的制造和配套電廠鍋爐的組合等。這類成就能夠更好地對我國相關電力方面的產業存在較好的支撐。目前我國使用電廠鍋爐的主要區域是對人們生活的能源進行供應。我國對于電廠鍋爐的使用問題而言，主要存在的問題包括鍋爐使用過程多次發生熄滅、鍋爐內可燃物產生的灰塵較多、鍋爐設備過于老化和陳舊等。
三、電廠鍋爐改進辦法
(一)輔機節能。對一個動力設備使用效率影響最大的一點就是電廠鍋爐的輔機效率，并且這些輔機也會對節約能源和降低能源消耗方面存在影響。對于主系統的節約能源問題，多數設計者都能夠納入考慮之中，但是對于輔助系統而言，其節約能源方面的問題則會被大大忽略。對于一個電廠鍋爐而言，輔機對于電廠鍋爐的正常運行起到了至關重要的作用，并且輔機也作為一個能源消耗過程中最主體的部分，需要我們在今后對電廠鍋爐進行相應的節約能源和降低能源消耗時，將輔機的相關部件進行改造，從而有效提升電廠鍋爐的使用效率。比如，使用風機改造葉輪，能夠更好地幫助系統降低能源消耗。利用風機的不同工作電長產生不同的工作效果，從而有效降低風機的負荷，以此來達到節約能源和降低能源消耗的目的。
(二)合理開啟和關閉輔機。對于一個電廠鍋爐而言，其工作效率受到電廠鍋爐運行參數相關配置的合理性影響。多數的電廠使用一致的參數進行鍋爐的運行，造成行業內污染持續增多的問題。我國使用的電廠具有直吹式制粉配置，會嚴重影響系統的磨組，因此對于這種系統進行開啟和關閉，是一個相當復雜的大工程。從某種程度上講，也就是說輔機的開啟和關閉嚴重制約了節約能源和降低能源消耗。所以需要我們對于電廠鍋爐的內部運行參數進行合理的調整，從而有效節約系統能源和降低能源消耗。為有效地避免高峰用電時發生故障，需要我們有效地對電網價格進行了解，并合理制定其價格，例如在用電低谷時，可以進行一定的切換。開啟和關閉輔機時，需要盡量提升電廠的使用效率，而不是僅僅依靠提升電廠的成本來增加效率。
(三)使用變頻調速法。為了保證電廠鍋爐的正常工作，需要使用多種輔機進行相應的配合，因此，輔機具有其存在的意義。輔機由于具有相對復雜的組成，需要依靠工作人員對于輔機的熟練程度進行機器的調整工作。對于輔機系統內有關風機和水泵的相關使用，目的都是為了提升鍋爐進行定向加速的運行作用。隨著電廠鍋爐的規模擴大，導致其工作量的提升，相應地，輔機的工作負荷也變多。針對這一情況，需要我們改變輔機中風機的出口擋板或者入口檔板，或者是改變水泵的出口閥門進行對應的調節工作，從而有效降低輔機運轉的負荷。不過，對于這一改變，會影響輔機的使用效率，并且不能夠很好地降低能源的消耗。針對這一問題，使用對應的變頻調速設備，可以很好地解決能源損耗等諸多方面的問題。正是由于變頻調速設備，可以根據不同情況進行有針對性的調整，才能夠更好地保證設備進行高效率的工作，從而有效降低能源消耗，提升輔機運行效率。
(四)設計照明設備。根據不同電廠鍋爐內的情況，進行相應照明設備的設計，能夠有效地促進能源的合理使用。照明設備能夠明顯地保證輔機的工作，提升電廠鍋爐的使用效率，給工作人員提供一個盡可能安全的工作環境。對于一般機器的照明設備而言，主要選擇直接的燈光設備進行照明工作，能夠在很好地解決黑夜給工作帶來的不便的同時，盡可能滿足電廠的日常工作。但是這一照明設備具有明顯的缺點就是不能夠很好地節約能源與保護環境。因此，為了尋找節約能源和降低能源消耗的有效方案，需要我們聘請專業的設計團隊進行照明設備的設計工作，從而達到最科學的照明效果，并可合理保護環境和節約能源。
(五)加強對燃料的管理。燃料作為電廠鍋爐內較為重要的環節，涉及到多方面的管理。因此，對于一個燃料的采購問題，不但要保證有一個安全的電力輸送，還要求保證燃料能夠有一個相對均衡的供應，以此來盡可能地保證能源的利用。燃料成本作為電廠發電相關成本的重要組成，需要充分考慮在采購和運輸燃料時，合理降低成本。使用相同的成本提高采購質量，使用合理的辦法進行運輸和存儲，從而降低燃料的損耗。如此可以更好地對成本進行降低，以及有效減少資源的消耗，達到節約能源和降低能源消耗的目的。
四、結語
綜上所述，本文主要討論有關電廠鍋爐在節約能源和降低能源消耗上的解決辦法，具體包括對輔機的使用，變速調頻設備以及相關照明設備上的改進措施。雖然我們目前對于電廠鍋爐在節約能源和降低能源消耗上的研究已經取得了一定的成果，但是電廠鍋爐在節約能源和降低能源消耗方面的研究是一個錯綜復雜的漫長過程，需要我們合理提升主系統的同時，還要兼顧輔系統。對電廠進行有關節約能源和降低能源消耗的開展，既有利于電廠鍋爐的自身發展，又給國家的可持續發展帶來幫助。
作者:林東海 單位:國電泉州熱電有限公司
第二篇
1電廠鍋爐節能降耗的意義
1.1能源和環境形勢日臻嚴峻
隨著經濟和社會的快速發展，人們的生活質量和社會面貌都發生了巨大的變化，同時，一些片面追求經濟水平提升的發展模式也要讓生態環境遭受了巨大的損害。由于能源利用效率低，如今許多自然資源變得稀缺，與這些能源相關的產業和研究領域也因此難以生存和發展。對生態環境的保護意識的低下，也讓許多大范圍的自然災害此起彼伏，社會生產和人們生活的正常、穩步進行構成了威脅。尤其是在煤、石油、天然氣等一些不可再生的能源方面，現代許多以此為支撐的技術和設備，由于這些資源的逐漸匱乏，也難以在人們工作和生活中發揮出其應有的作用。因此，近些年來，人們逐漸意識到節能減排的重要性。并相繼提出了與之相呼應的方針和辦法。人們對新能源的探索和節能技術的研究腳步也逐步向前邁進。盡管人們為節能減排作出了如此多的努力，但目前能源形勢仍舊嚴峻。電廠鍋爐作為電廠發電過程中所使用到的能量轉換裝置，必然會有許多能量從這一生產環節中流失。因此，加強鍋爐節能降耗方法和措施的研究，是提升能源利用率，為緩解地球資源形勢的重要部分。
1.2電廠鍋爐承擔著巨大的能量轉換任務
在日臻嚴峻的資源形勢和氣候環境條件的驅使下，人們在新能源的開發，以及節能減排事業的發展方面都作出了巨大的努力。盡管在快速發展的經濟和科技地推動下，新能源及相關技術已經在人們的工作和生活中有所運用，特別是新的清潔能源發電技術已經能夠向人們提供大量電力的情況下，火力發電仍舊在電力市場中占據著最重要的地位。火力發電廠在發電的過程中，主要將天然氣、石油等燃料放入鍋爐當中燃燒，然后在適當的時機，將適量的熱水加入到其中，在高溫的炙烤下，這些水迅速轉換成蒸汽，同時將燃料中所含有的能量帶走，水蒸氣也因此具備巨大的動能和熱能。最后通過將這些貯備這巨大能量的水蒸氣聚集在固定的容器當中，以建立高壓，帶動汽輪機旋轉，實現水蒸氣熱能、動能與汽輪機機械能的轉換。由于在發電的過程中，所涉及的是高溫、高壓的環境，同時所采用的鍋爐、汽輪機等設備體積和質量都比較大，與與空氣接觸的面積也相對較大，因此在實際的作業過程中，難免會有能量的損失。而這能量損失的多少，與儀器設備的設計制造水平和工作人員的操縱水平有著巨大的關系。鑒于電廠發電過程中，鍋爐工作時會有大量能量的散失，而能量散失的多少，是能夠通過技術的改進和人員的管理實現減少的，所以，加強電廠鍋爐節能降耗措施的研究有著重要的意義。
2電廠鍋爐節能降耗的有效措施
2.1對電廠鍋爐設計和制造技術的改進
隨著人們工作和生活中對電力的需求量和質量的要求日臻提升，現代火力發電廠中所使用的鍋爐不僅在體型上變得巨大、結構上變得復雜，同時在所使用的材料和各個部件之間的聯接和配合方式上也發生了很大的變化。盡管鍋爐在工作的可靠性、穩定性和壽命上都較以往取得了新的進步，但許多電廠的鍋爐在運行的過程中，仍舊難以保障高的能源利用效率，造成了大量能源的浪費。為了適應時代的發展，提升能量的利用率，需要電廠鍋爐的設計者在對當前的鍋爐進行改造的過程中，針對鍋爐運行時常出現的問題和自身在節能減排方面的缺陷，對其結構和材料作及時的調整。鍋爐的制造者在對鍋爐進行制造和加工時，要嚴格按照相關的制造流程和加工工藝進行，同時要認真對待每一個鍋爐加工制造環節，保障加工制造的精度，使制造出來的鍋爐能夠按照設計者的意圖工作，實現發電和節能降耗。
2.2升級鍋爐燃燒技術
要實現鍋爐的節能降耗，最主要的是減少不同形勢的能量在裝換的過程中的損失。燃料燃燒是火力發電時的重要環節，燃料燃燒質量的好壞，不僅影響著燃料能量的充分釋放，同時還會影響顆粒、粉塵等對環境有害的物質的產生。因此，升級鍋爐燃燒技術對提升能量利用率、降低能量轉換過程中能量損失有著重要儀器。目前常用的鍋爐燃燒技術主要有低氮氧化物燃燒技術和電廠鍋爐煙氣余熱利用節能技術兩種。低氮氧化物燃燒技術主要是對燃料燃燒過程中的點火、燃燒、能量傳遞等環節的控制，將這些環節中能量損失降低到最小，以實現總的能量損失的降低。而電廠鍋爐煙氣余熱利用節能技術主要是對燃料燃燒過程中所散失出來的熱量，以及粉塵、顆粒等物質進行重新收集，再利用其中的能量。在實際發電的過程中，可以將這兩項技術結合起來，實現能量利用率的最大化。
3電廠鍋爐節能降耗過程中需要注意的問題
盡管在日臻嚴峻的能源和環境形勢的要求下，電廠鍋爐節能降耗工作變得越來越重要，但由于現今所能使用的節能降耗技術較多，技術之間的利弊也有很大的不同，因此，火力發電廠在使用這些技術的時候，不僅要考慮電廠發電的成本，同時還要考慮技術與電廠發電設備的兼容性，對市場上所流行的節能降排技術要有明確的認知，避免由于采用了不適宜的節能降耗技術，導致節能降耗技術的效能沒能發揮，發電長發電成本的提高。另外，一些發電廠盡管在節能降耗設備技術的匹配上達到了一定的水準，按理說能夠實現很好的節能降耗效果。但這些電廠在對鍋爐和節能降耗設備的日常操作和維護上，沒有按照相關的標準執行，使鍋爐和節能降耗技術設備的壽命和運行的穩定性得不到保障，節能降耗的效能無法充分發揮出來。這都是電廠鍋爐節能降耗工作中所應該注意的問題。
4結束語
當今社會，人們工作和生活中所使用到的許多儀器和設備的正常運行都依賴于電力的供應，電力對我國經濟的發展和人們生活水平的提高息息相關。在日臻嚴峻的資源和環境形勢的要求下，我們不僅要注重發電質量，同時應兼顧發電過程中的節能降耗工作，將電廠鍋爐發電過程中的能量損耗降到最小，提高能量的利用率，降低粉塵、顆粒等對環境和人體有害的物質的排放，實現電廠發電的經濟效益和環境效益。
作者:吳達超 單位:湛江電力有限公司
第三篇
1研究背景
通過分析有關的數據我們得知，當前我們國家的特種裝置的能耗非常高，排放的物質占據的比例很大。就拿鍋爐來講，當前我們國家使用的鍋爐大約有60萬臺，而有超過四分之三的設備運轉依靠的都是煤炭。整個行業單年耗用的煤炭超過4億噸，但是其產生的熱效率只有65%，較之于國際優秀水平有較大的差距。
2鍋爐燃料熱損失的組成部分
在鍋爐運行中滿足Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6的能量守恒等式，其中Q為鍋爐燃料燃燒輸入的總熱量，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6分別為鍋爐散出的熱量，根據能量守恒定律兩者相等。其中Q1為鍋爐有效利用熱量，即工質焓變吸收的熱量，也就是在單位時間內工質在鍋爐中所吸收的熱量。Q2指的是排煙過程中煙氣帶走的熱量損失值，Q3為燃料化學燃燒過程中由于燃料燃燒不充分造成的熱量的損失部分，Q4為由于機械不完全燃燒造成的熱量損失，包括從爐中排出的煤，灰渣中含有的可燃物和隨煙氣飄出爐外的飛灰中含有的可燃物。Q5指的是鍋爐散熱造成的熱量損失。Q6指的是灰渣物理上的熱損失。鍋爐熱損失主要由Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的值體現。排煙損失指的是設備煙氣釋放造成的能量損失，它是各種損失中最為嚴重的一種。化學未完全燃燒造成的熱損失主要是因為在燃燒的是會后，爐內的氣體含量指數以及氣流等干擾，使得一些氣體沒有有效釋放就排出，最終導致熱能耗損。機械未完全燃燒熱損失主要是因為設備爐膛在燃燒的時候，因為一些固體物質沒有充分燃燒就被灰塵帶到爐子外面了，此時導致能源得不到合理的使用。具體來講，這種問題的形成和物質的特性以及爐膛的氣溫有著非常緊密的關聯。散熱損失指的是因為設備暴露在大氣里面，伴隨著熱量傳遞而導致熱能損失。
3鍋爐燃料熱損失的原因及回收方式
根據鍋爐燃燒熱量守恒等式可以發現，鍋爐燃料燃燒熱量的損失主要有排煙損失、化學未完全燃燒熱損失、機械未完全燃燒熱損失、散熱損失和灰渣物理熱損失。要充分利用鍋爐燃料，實現特種設備的節能降耗就需要從燃料熱損失的角度進行考量。當前我們在減少熱能損失的時候，主要是經由回收熱能，提升設備的利用率，來實現節能意義的。通過分析設備的熱損失情況，我們得知當前的熱量回收工作包括三個要點，分別是鍋爐排放煙氣、鍋爐介質熱量回收和鍋爐殘渣回收利用。所謂的鍋爐排煙再利用，指的是經由對煙氣降溫，使得其散發熱能，進而對此熱能多次使用，最終起到節能的意義。而鍋爐介質相關的回收工作指的是借助水以及蒸汽降溫，確保介質釋放熱能，最終將熱能合理運用。對于第三種來講，它指的是經由殘渣的多次使用，確保熱能得以釋放，或是把殘渣轉變為肥料，最終實現節能目的。
4鍋爐燃料余熱回收技術應用
針對鍋爐熱損失的情況以及相應的回收技術分析，目前對鍋爐燃料燃燒形成的熱能排放損耗也有相應的技術支持進行回收。對于鍋爐燃燒排放的煙氣進行熱能回收的技術包括加裝省煤器、蒸汽發生器和空氣預熱器等。省煤器是在鍋爐的尾部排煙管道中利用鍋爐排放煙氣的溫度通過熱面接觸將鍋爐給水進行加熱，使鍋爐給水達到汽包壓力下的飽和狀態，從而降低煙氣排放溫度，將煙氣中含帶熱能進行回收，實現熱量資源的重復利用。例如某冶金行業的大型鍋爐設備，前期運行時煤氣熱值產量只有2900kJ/Nm3，經過省煤器的安裝，鍋爐熱值產量提高到了3268kJ/Nm3。同時，因為設備在給水，進入汽包以前的時候，就經由省煤器開展了預熱活動，此時能夠防止給水吸收熱量，最終降低了單位的投資。蒸汽發生器和空氣預熱器原理與省煤器類似，蒸汽發生器通過利用鍋爐中排放煙氣帶有的熱量將其它設備用水加熱成蒸汽進行利用。空氣預熱器是通過利用鍋爐排放煙氣的熱量將其它生產設備實現空氣的加熱，進而使得熱量能夠多次使用，減少了投資。在回收鍋爐介質中的熱能的時候，我們經常會用到兩種方法，分別是蒸汽回收裝置和冷凝水回收技術。蒸汽回收裝置通過閉合回收系統，通過管內凝結水的流動將蒸汽中的熱量進行吸收并輸送到鍋爐系統中釋放，實現熱能回收利用。因為該裝置本身是個閉合的體系，因此不用單獨處理管中的水，此時就降低了投資，而且使得步驟更加精簡，能夠明顯的提升利潤。冷凝水回收技術一方面通過冷凝水的過濾回收再次用于鍋爐設備中實現水資源的重復利用，另一方面通過噴淋水旁路系統，確保了鍋爐釋放的氣體可以在短時間內變冷，進而揮發熱量，確保了設備的補水氣溫上升，最終保證了熱能循環使用，實現節能的意義。燃料殘渣剩余熱值的回收通常通過對煤渣進行回收實現，例如將煤渣做成蜂窩煤進行再次利用或者將燃料灰渣進行處理用作生物肥料。鍋爐燃料廢渣一方面可以將殘渣進行脫硫處理后再次燃燒利用，確保那些燃燒不充分的物質可以二次燃燒，把釋放的熱量合理的運用。另外，通過把煤渣以及水泥等適當的配比，確保了建筑物質能夠被再次的使用。而且，因為煤渣里面有許多的礦物成分，這些礦物質本身是一種非常好的肥料，所以，我們可以經由合理的處理煤渣來增加農業產值，提升利潤。
5結束語
通過上述我們發現，當前時期特種設備的能耗相當嚴重，要想降低耗損，增加效益，就必須積極的開展節能工作。經由不斷的研究鍋爐裝置的預熱利用情況，我們得知當前這些設備的熱能耗損是由多種要素導致的。要想降低其耗損的話，就要合理的回收利用熱能，只有這樣才可以降低耗損，才能夠增加相關單位的收益。而且，還能夠精簡產能環節，減少投資，提升最終的利潤。最主要的是對生態保護有益處。
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