0 引言
随着中国经济社会飞速发展，人们日常生产生活对电力的需求日益增长，电厂需根据市场变化，不断调整经营策略、革新工艺，以满足现代电力市场巨大的需求。为应对日益严峻的能源枯竭与全球气候变暖的形势，中国针对电力市场提出低成本、低消耗、高产出的建设目标，通过财政与各种经济政策补贴形式鼓励电厂不断革新生产工艺、降低能源浪费，不断提高能源资源利用率。而电厂能源耗费量与锅炉节能效果密切相关，因此电厂提高能源利用率的工作重点就是对锅炉进行优化节能，这不仅有利于缓解日益严峻的能源危机，更有助于电厂降低生产成本，提高市场竞争力，促进电厂科学、可持续地发展。
1 电厂锅炉的基本工作原理及特点分析
煤粉锅炉系统结构如图1所示。在火力发电厂,锅炉运用燃料燃烧释放的热能加热给水,获得高温高压的水蒸气驱动汽轮机,汽轮机带动发电机进行发电，即把一次能源煤炭向二次能源即电力进行转换，这个过程就是通过将煤炭中蕴含的化学能最终转化为电能来实现发电。电厂锅炉的主要特点可分为以下几方面：a) 容量较大、炉膛内可调参数多;b) 具有较高的自我净化能力;c) 为保证燃料燃烧产生的废渣与废气及时排出，电力锅炉具有较大的排气与排渣孔。
1.原煤斗;2.给煤机;3.磨煤机;4.汽包;5.高温过滤器;6.屏式过热器;7.下降管;8.炉膛水冷壁;9.燃烧器;10.下联箱;11.低温过热器;12.再热器;13.再热蒸汽出口;14.再热蒸汽进口;15.省煤器;16.给水;17.空气预热器;18.排粉风机;19.排渣装置;20.送风机;21.除尘器;22.引风机;23.烟囱
图1 煤粉锅炉系统结构图
2 电厂锅炉使用现状
近年来，国内电力市场巨大的需求，促使中国风能、水力发电技术快速发展，但现阶段中国电力供应仍以火力发电为主。火力发电广的泛普及与应用使得不可再生的煤炭能源大量消耗。为响应中国建立资源节约型、环境友好型社会的政策，国家对传统火力发电厂能源消耗提出更为严格的要求，并通过财政及各种经济政策补贴，鼓励火力发电厂在保证电力供应的前提下不断革新发电技术，不断提高能源资源利用率，即降低能源供应的同时保证电力供应。锅炉是火力发电厂的主体发电与能源消耗设备，国内众多火力发电厂均通过对锅炉进行优化改造以提高能源利用率，降低发电成本，从而提高市场竞争力与企业经济效益。现阶段中国能源消耗与浪费现象非常普遍，经济社会正处于从粗放型向集约型的过渡阶段，节约能源的同时降低能源浪费，运用现代化的高科技技术与智能化设备对能源消耗的各个环节进行优化，不仅能降低经济发展对能源资源的过度依赖程度，还有助于资源节约和环境保护。能源消耗量如公式(1)所示：
Ke=Rf+β(Rm-Rt)，(1)
式(1)中，Ke为能源消耗量，kJ;Rf为能源废弃量，kJ;β为能源应用消耗系数;Rm为实际耗费量，kJ;Rt为预计耗费量，kJ;Rm-Rt为能源应用消耗量，kJ。
通过对公式(1)分析可知，能源消耗量主要是由能源浪费量及能源利用量所决定，能源利用量是整个电厂电力供应的基础，是不可避免的，但能源浪费量却能通过先进的节能降耗新技术予以避免或尽量减小，以提高能源利用效率。
3 电厂锅炉节能措施分析
3.1 严格控制锅炉热能损失
电厂锅炉排烟过程中会产生较大的热能损耗，因此可根据这一点对电厂锅炉节能措施进行深入分析，通过优化排烟过程降低排烟热损，提高电厂能源利用率。以衡水电厂为例来针对性分析排烟优化方案[1]。该电厂锅炉由于主要结构密封不严及燃烧过程中鼓入过量空气，发电过程中产生大量热能损耗，所以科学、高效的节能措施可从提高锅炉密封性降低漏气量的角度入手。以下为电厂锅炉节能优化措施的操作流程：a) 对炉膛内煤粉等燃料充分燃烧所需氧气量进行科学计算并严格控制空气鼓入量，避免因炉膛内燃料过度燃烧而造成大量热能损耗;b) 严谨排查整个锅炉系统的密封性;c) 按照周围环境的动态变化控制排烟量，并根据排烟量计算出特定比例的冷却风输送量;d) 锅炉使用完毕后，要对炉膛内烟灰与残渣等进行定期清理，尤其是排烟道部位，避免排烟过度造成大量热量损耗，以提高能源利用率。
3.2 利用变频调速技术进行锅炉的节能降耗
过热蒸汽对汽轮机的驱动力与发电机运行速度不匹配，即“大牛拉小车”的情况，同样会造成大量能源损耗[2]。以邢台电厂为例，该电厂针对锅炉能量供应系统与发电机运转状况不匹配导致的能源损耗问题引进变频调速技术，在锅炉系统内安装智能变频设备，能根据发电机最佳负荷来调节锅炉能量输出及发电机运行速度，以保证整个系统各设备处于最佳运行状态，避免锅炉系统能源输出过量，显著降低由于两者不匹配造成的大量能源损耗。
3.3 提高燃料燃烧率
造成电厂锅炉能量大量损耗的另一重要因素是炉膛内燃料的不充分燃烧，因此电厂专业技术人员可通过对空气及燃料的科学调节来提高燃料利用率[3]。针对这一情况可采取以下措施：a) 加强燃料管理。设立高素质的燃料供应监督领导小组，严格排查燃料从采购到后期使用整个过程中存在的各种弊端与隐患，同时采用燃烧率较高的燃料，以保证燃料充分燃烧，降低由于燃料不充分燃烧造成的能源损耗;b) 针对锅炉系统进行结构优化，并配备各种辅助设备，如鼓风调速器、锅炉温度传感器等，来提高炉膛内燃料燃烧率。
4 结语
传统电厂锅炉在发电过程中会造成巨大的能源消耗，不仅使中国能源危机局势日益严峻，同时也是造成电厂能源资源利用率较低及大量能源浪费的主要原因，这与中国建设资源节约型、环境友好型社会的战略背道而驰。因此面对日益严峻的能源危机，利用科学、高效的节能措施对电厂锅炉进行优化改造，在保证电厂电力供应的前提下，提高能源利用率，建设低成本、低消耗、高产出的现代化电厂是电厂专业技术人员面临的巨大挑战。
原标题：电厂锅炉节能的重要性及其措施分析
