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摘要：
探讨燃煤发电过程中常用的节能技术，并在此基础上结合实例分析了节能技术的应用情况，为进一步加快电力节能技术的发展提供参考建议。
关键词：
节能技术；燃煤；发电；浅析
引言
火力发电是目前电力生产的主要形式，在进行火力发电时需使用大量煤炭资源，为降低煤炭能源使用量、减少环境污染物的排放量与提高发电效率，则需在燃煤发电过程中应用节能技术，如改善机组设计方法、制造质量及运行水平等[1]。应用节能技术是降低燃煤发电企业生产成本与提升经营效益的有效途径。
1燃煤发电过程中常用的节能技
1.1IGCC节能技术
IGCC（整体煤气化联合循环发电系统）技术具有高效及清洁的特点，能有效减少燃煤发电能耗，在燃煤发电领域中得到了广泛应用。在应用IGCC技术的过程中可对含碳燃料，包括重渣油、石油焦、生物质及煤炭等进行气化处理，经过气化处理后将会得到可用于发电的合成气，在发电前需对合成气进行净化处理，以确保蒸汽、燃气可实现联合循环。IGCC技术的机组设备主要包括两大部分，第一部分中的设备有煤气净化装置、空分设备及气化炉等，余热锅炉、燃气轮机系统及蒸汽轮机系统则属于另一部分。从IGCC技术的发电设备制造与系统构成角度来看，该发电技术融合了燃煤发电系统中的多种先进技术，能优化集成燃气轮机循环技术、煤气净化工艺、煤气化工艺及空气分离工艺等[2]。因此可优化整个发电系统的运行状态，同时可梯级利用燃煤化学能，减少燃煤能耗，具有减少污染物如CO2、S等排放的优势，在火电企业中应用不但可有效解决发电效率低下的问题，同时有利于保护环境，符合节能减排的发展要求。
1.2煤粉炉节能运行技术
煤粉炉是常用的火力发电设备，该设备的燃烧效率较高，因此被许多发电厂引进使用。煤炭质量、煤种波动等外界因素可对煤粉炉运行质量产生影响，在煤炭质量降低时还可能导致设备无法正常运行，进而造成设备燃烧效率降低，这样就会增加用电量，不利于节能。因此，可根据发电要求对煤粉炉运行状态进行适当调整或改造锅炉设计结构，以实现节能运行。以300MW煤粉炉为例，为实现节能运行，则可合理调整送风量、引风量。在调节引风量时需要考虑煤粉炉运行负荷情况，在需增加煤粉炉运行负荷时，应提前加大引风量，以免造成炉膛内部出现正压，加大引风量之后才能增加燃料量与送风量，以提高燃料利用率及确保煤粉炉实现节能运行。在降低煤粉炉的运行负荷前，先将送风量与燃料量减少，随后再将引风量减少。在调整煤粉炉送风量时应将氧量作为参考依据，确保送风后煤粉炉中氧量为3%～6%；同时在送风后观察火焰变化情况，如火焰处于炽白刺眼状态或暗红不稳状态，则表明风量不合理，需及时调整送风量[3]。在煤粉炉改造方面，首先可优化选择煤粉炉的型号，在发电时采用性能相对稳定，燃烧效率较高的W型火焰炉或R型火焰炉，同时采用反向切圆、反吹风等方法优化射流配置，或将烟气回流装置安装在燃烧器出口处等，确保煤粉在局部富集，并在燃烧过程中充分利用火热。此外，可通过改造煤粉炉辅助设备，如磨煤机等确保煤粉炉实现节能运行。
2燃煤发电节能技术的应用
以青海华电大通发电有限公司中的燃煤发电机组为例，深入分析节能技术的应用情况。该公司中的1号发电机组与2号发电机组煤粉炉存在粉管积粉及堵管问题，且炉渣含碳量较高，不但会对机组安全运行构成威胁，还会导致煤粉化学能利用率降低，不利于实现节能。对煤粉炉进行检修后发现其辅助设备磨煤机中的分离器存在设计缺陷，因此为使煤粉炉实现节能运行，决定适当改造及优化分离器的设计形式。该公司采用的锅炉为悬吊式、单炉膛及平衡通风亚临界汽包炉，机组容量为2×300MW。煤粉炉中配备的磨煤机为BBD4054型，共为6台，分离器共为6台。分离器的直径为290cm，出口温度为70℃，入口温度为330℃，出口风压为2.8kPa，入口风压为9.2kPa，总风压为12.4kPa，一次风温为70℃，一次风速为24m/s。磨煤机的电机型号为YTM710-6，额定出力为54t/h，额定电流为163A，额定电压为6000V，额定功率为1300kW，煤粉细度在18%～20%之间。
2.1分离器存在的问题
由于分离器与磨煤机不属于同一生产厂家的产品，在使用过程中难以实现配套，主要表现为分离器实际容积过大，利用率偏低，且在工作过程中需克服较大阻力，在燃煤杂质含量较大时，分离器极容易发生堵塞问题，且分离煤粉效果不理想。同时需增大磨煤机负荷才能有效分离煤粉，造成能耗量增加[4]。另一方面，分离器在回粉过程中入口气流可将帘板吹起，造成含尘气流进入到帘板下部内椎体中，内椎体中煤粉无法得到有效分离，直接进入到风管道当中，因此炉膛中煤粉均匀性就会受到影响，粗大颗粒煤粉比例增加，造成燃烧效率明显降低。
2.2分离器的节能改造
1）需对分离器进行合理选型。合理选择分离器的目的在于有效调节煤粉细度，降低循环倍率、减少分离后粗大颗粒所占比例，进而提高燃烧效率与实现节能[5]。由于磨煤机的风量为80t/h，风煤比为1.4，出力为55t，出口温度为70℃，因此将分离器煤粉细度调整为15%，选择直径为310cm的分离器。2）选择好与磨煤机运行工况相符合的分离器后，采用以下方法进行安装：在粉管入口与磨煤机的出口之间安装好分离器，同时适当增加挡板角度，以便加快分离器流速；根据煤粉炉运行需要适当增加回粉管直径，以避免回粉管出现堵塞，还将耐磨性能良好的陶瓷粘贴于椎体内侧，以增强分离器抗磨损能力，进而起到改善运行工况及节约煤炭能源的作用。
3结语
煤炭资源具有不可再生的特点，提高煤炭资源利用率有助于保证能源供应稳定性，同时可减轻使用煤炭能源时产生的大气污染。在火力发电中需使用大量煤炭，因此要注重应用节能发电技术，包括IGCC节能技术及空冷节能技术。此外，在应用节能技术的过程中重视强化发电节能管理，如在启动发电机组时应做到连续监督大气疏水过程，从而降低启动机组时的能耗。
作者：黄晓虎 单位：青海华电大通发电有限公司
参考文献
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[2]鞠立伟，陈致宏，何璞玉，等.基于集成赋权理想物元可拓模型的火力发电燃煤供应商选择策略[J].华东电力，2014，42（5）:999-1005.
[3]周梅，牟爽，王强.基于正交设计的大流动性自燃煤矸石全轻混凝土试验研究[J].非金属矿，2012，35（6）:19-22.
[4]巫永平，喻宝才，李拂尘.基于成本收益分析的“天然气替代燃煤政策”评估———兼论天然气替代燃煤的经济效益和环境效益[J].公共管理评论，2014，16（2）:3-14.
[5]张燕平，蔡小燕，金用成，等.700℃超超临界燃煤发电机组系统设计研发现状[J].热能动力工程，2012，27（2）:143-148.