燃煤火力发电厂的节能研究

摘要：我国的煤炭储量与其他天然资源如石油和天然气相比较为丰富，目前我国燃煤机组装机容量占总装机容量的70%以上。随着中国的经济飞速发展，对能源的需求也日益加剧，火力发电主要以燃煤为燃料，而煤又属于不可再生资源，随着燃煤储量越来越少，这就要求我们在燃煤发电的过程中提高能源的利用率从而达到节能降耗的目的。

关键字：煤炭；火力发电；节能降耗

Abstract: China's coal reserves and other natural resources such as oil and natural gas compared to the more rich, more than 70% of the total installed capacity of China's coal-fired generating capacity. With China's rapid economic development, the demand for energy increasing, the thermal power generation by coal as fuel, and coal are non-renewable resources, with coal-fired fewer reserves, which requires coal-fired improve the utilization of energy to achieve the purpose of energy saving in the power generation process.

Keywords: coal; thermal power; energy saving

中图分类号：TE08文献标识码： A 文章编号：

电能作为21世纪最主要的生产动力和能源，电力消耗的能源是我国能源消耗的主要途径。燃煤火力发电厂是将煤炭转化成电能的中转站，因此燃煤发电厂对能源的高效利用是非常有必要的，对发电厂而言，这样不但会提高电能发电利用率，还能降低燃煤的火力发电厂的生产成本。对全球日益变暖的温室效应来说，也是功不可没的，不但可以降低环境的污染，还能够有效改善全球空气质量。

燃煤火力发电厂节能工作的意义

降低成本。

对于燃煤火力发电企业，节能降耗归根结底就是降低供电标煤耗。以一台300MW，供电标煤耗为340g/kw.h（国家平均水平）的机组为例，如果将供电标煤耗降至325g/kw.h（国家先进水平），按机组年利用小时为5500h，厂用电率为6%计算，每年可降低燃煤消耗5500*30*（1-6%）*10000*（340-325）/100000=23.265万吨标准煤。现在，一般到厂的标煤单价在1000元/吨，那么在保证发电量的前提下，一台300MW的燃煤火力发电机组供电标煤耗下降15g/kw.h，每年能为企业节约燃料成本2.3亿元左右。

保护环境。

伴随着煤炭燃烧，产生能量的同时，大量CO2、SOx、NOx、粉尘排放至大气，另外还有废水、废渣排放，严重污染环境，影响人们生活质量。

随着我国环保工作对污染物排放要求不断严格，各种除尘技术、脱硫装置、脱销装置投入使用。

仍以降低供电标煤耗为例，如果一台300MW的燃煤火力发电机组供电标煤耗下降15g/kw.h，能减少各类废物总量排放15/340=4.4%。

推广四新技术。

所谓四新技术指的是“新技术、新工艺、新材料、新设备”。推广电力行业四新技术是火力发电企业节能降耗的重要手段。

快速发展中的中国的庞大的电力市场为四新技术的发展提供了广阔的空间，有利于提高我国工业科研技术的发展。

实现社会经济可持续发展。

我国的经济总量正以每年8%以上的速度增长，电力需求逐年大幅提高，火电厂节能降耗、节能减排措施的开展,能够正确处理好经济发展与自然环境、能源之间的矛盾,处理好彼此之间的发展关系,构建人与自然和谐相处的理想局面,为经济可持续发展打下基础。

燃煤火力发电厂节能工作的方向

推广上大压小及循环流化床机组建设。

我国目前在运行的机组容量等级分别有125MW及以下、200MW、300MW、600MW、1000MW。个人认为就我国的现状来看，在燃煤火电厂建设的布局来看，应在电力需求密集的地区周边（如沿海地区、煤炭资源丰富地区）建设1000MW燃煤机组，中小城市主要建设300MW循环流化床机组，并沿天燃气输送线或海边大力建设用以调峰的300MW的LNG电厂。取缔各种（包括企业自备电厂）600MW以下的燃煤（煤粉炉）电厂。

上大压小。

以一台1000MW机组与8台125MW机组进行比较。1000MW机组供电标煤耗在285g/kw.h左右，而125MW机组在375g/kw.h左右。以年运行小时5500h，厂用电率为6%计算，在为社会提供相同电能需求的前提下，一台1000MW机组能节约燃煤消耗5500*（375-285）*（1-6%）*100*10000/1000000=46.53万吨/年，每年减少污染物排放量（375-285）/375=24%。

此外各项投入也大幅降低。

循环流化床机组建设。

对于那些挥发分高，发热量低（Qnet＜3800kkal/kg）的煤种而言，不适合提供给煤粉炉锅炉燃烧，那么就应进行循环流化床机组建设。通过燃烧优化，循环流化床机组燃烧此类烟煤或褐煤时，锅炉热效率能保证在93%以上，按照汽机热耗率7950kj/kg，厂用电率6%计算，供电标煤耗能保证在325g/kw.h左右。

循环流化床锅炉炉膛温度低，烟气NOx含量低，可实现炉内脱硫技术，烟气SOx含量低，属于清洁生产范畴，应大力推广。

推广火电厂四新技术。

新技术

锅炉燃烧优化技术、少油点火技术、等离子点火技术等。

新工艺

锅炉纯烧烟煤炉膛改造

我国燃煤锅炉许多设计煤种为优质无烟煤，但随着优质无烟煤价格高涨，基于经营考虑，许多电厂改烧挥发分极低的越南无烟煤，加以烟煤掺烧，造成排烟温度升高、飞灰含碳量增大，导致锅炉热效率大大下降。此种锅炉可考虑对锅炉进行纯烧烟煤的本体及制粉系统改造，使得锅炉达到燃烧高挥发分烟煤的能力。以云浮电厂1、2、3、4号机组（2*125MW+2*135MW）锅炉纯烧烟煤改造来看，锅炉热效率由改造前的88%提高至91.5%，影响供电标煤耗下降了13-14g/kw.h，每台机组年节约标煤量达1万吨。企业投资3500万，由于烟煤标煤单价低于无烟煤标煤单价，一年半左右就收回了投资成本。

汽机通流改造

我国凝汽式机组设计年代早，当时很多先进的设计思想和设计手段还未普及。因此，机组原设计的热效率就不高。主要问题是动、静叶片型线气动性能差，与现代汽轮机设计技术存在较大差距。随着我国电力工业发展，对125MW、部分300MW机组进行通流改造很有必要。以湛江电厂1、2号机组（2*300MW）汽机通流改造来看，汽机满负荷下热耗（二类修正值）由改造前的8340kj/kw.h下降至7950kj/kw.h，影响供电标煤耗下降了16g/kw.h，每台机组年节约标煤量达2.64万吨。加上烟煤标煤单价低于无烟煤标煤单价，投资成本5000万，企业两年左右就收回了投资成本。