（德宏州质量技术监督综合检测中心）
摘要：锅炉设备建设是确保国民经济能够安全运行的重要设施建设之一，其在锅炉安全运行性、高效运行及节能减排方面意义重大。此次对全生命周期中锅炉的安全高效运行与节能减排进行了探析，以期为今后相关研究作参考。
关键词：全生命周期；锅炉；安全高效运行；节能减排
使用锅炉设备危险性很高，一些安全隐患蕴含其中，同时大量消耗能源。科学技术越来越进步，与锅炉设备相关的设计、生产技术等得到显著提升，锅炉设备的蒸汽参数与容量更高，尽管如此，但在整个过程中仍有问题不可避免地存在着，对于提高锅炉设备安全性十分不利，不能有效降低能源损耗，制约了其发展进步。基于以上，探讨基于全生命周期的锅炉安全高效运行及节能减排这一课题意义重大，可以大大促进锅炉设备的安全高效运行，同时大大降低能源消耗。
1安全高效运行设计
1电站锅炉
保证材料与结构设计的高效应用是促使电站锅炉设计高效运行的核心，本次采用高温耐热钢非均匀成核蠕变寿命预测法判定锅炉生产厂家与电厂高温耐热钢的型号，这样就能保障选取合适的耐热钢材，使得所选钢材更为准确，与锅炉选型设计更为符合，进而确保锅炉能够高效、安全地运行，总之，锅炉造型设计环节至关重要。为了使得炉膛、燃烧器的结构设计更为优化，在新结构中可通过削弱炉膛出口残余的旋转来实现，准则数的判定是依据炉膛出口烟气偏差值，得出其为XJ，经过以上一系列措施，可以合理优化炉膛及燃烧器构造，有效缓解炉膛出口热偏差值，不仅如此，还能在一定程度上改善炉膛腐蚀、冷壁结渣两种情况，降低或避免在过热器、再热器中爆裂事故的发生。燃烧器选择高效煤粉燃烧器，应用高效煤粉燃烧器后，大大提升燃烧器着火的安全性与稳定性，使得燃料具有广泛适应性，并提升燃烧效率。以上所说技术已得到大规模、大范围的应用，且以两种临界锅炉设计最为常见，分别为1000MW与600MW超临界锅炉[1]。以上所做锅炉设计优化、材料选型的目的在于为锅炉全生命周期的安全高效运行奠定坚实的基础，从而获得更好的社会经济效益。
2燃煤工业锅炉
火力发电整个过程中，煤质材料比较容易发生变质，随之负荷改变幅度也比较大，当燃煤工业锅炉较长时间待在一个不利环境下，比如热效率不足、水循环稳定差的环境，对于扩大锅炉容量十分不利。在此次新设计出的锅炉结构中，对配风装置、设计方法进行了明确，在本质上对锅炉一直以来存在问题得到有效解决。目前在实际工业生产中应用较多的是29MW~140MW过程系列锅炉，这一系列产品打破国外技术垄断的局面，并广泛应用于我国现有企业生产中，促使燃煤工业运行更为安全高效。
3燃油燃气工业锅炉
燃油燃气燃烧器是燃油燃气工业锅炉的设计核心，这也制约了该类型锅炉的发展。现有我国的燃烧器相关检测技术非常匮乏，所以无法对这类锅炉完成检测，一直以来依赖的都是国外相关技术和产品。近年来，在我国科研单位就该技术展开了不懈研究，已获得很大程度的成功，并自主研制出相应的油气燃烧器的测试设备，该设备可测绘燃烧器功率曲线的功能，检测燃烧器的安全性、燃烧效率及输出功率，填补我国在该技术上的缺口[2]。
4余热锅炉
在工业发电过程中，余热锅炉是一种较为常用的锅炉，其主要被用于余热回收，而且在这种类型锅炉设计与研究方面起步相对较晚，正因如此，有关这一方面的研究仍没有形成较完整的理论体系，在余热锅炉腐蚀、积灰、磨损等方面尚未见明确方向与目标。之后随着“十一五”“十二五”规划的推进，余热锅炉研究方面进步较为显著，引出烟尘设计思路为余热锅炉设计提出可行性的方案[3]。该思路设计充分考虑了突扩形烟风通道的导流装置设计结构，对其入口多级防磨装置进行了改造，有效解决了腐蚀、积灰等问题，且研究了余热锅炉热力对应计算标准。处理带有有毒烟气的余热锅炉，对相关装置进行设计，使用的水泥窑为2500t/d-6000t/d系列，当前该技术已得到较好应用，大大提升了余热锅炉运行的高效性与安全性。
2锅炉节能减排技术应用
1烟气深度冷却技术
烟气深度冷却技术是锅炉的节能减排技术中的重要技术之一，主要用于烟气深度冷却系统中，用于提升烟气处理的深度，一般被使用在脱硫塔或静电除尘前后，对锅炉中排烟温度与余热进行处理，目的在于有效对发电功率热能进行提升，使得机组热循环的效率更高。另外烟气深度冷却器也常被用在烟气余热应用中。原来在低温环境下不能有效降低烟气深度冷却器自身重量，加入该设备后在低温环境下烟气深度冷却器重量就可有效降低，在这一过程中应用外翅片对热传管进行处理，符合换热原件具有的功能[4]。一般情况下，在翅片管中是留存一定水分的，当烟气经过也会吸收部分热量，从而导致水温有所提升。
针对烟气余热回收烟气深度冷却器是借助对工质水的加热来实现的，另外还涉及到五大方面，这五大方面均会应用到该部分所产生的余热：
1.加热冷凝水，降低汽轮中抽气量，使得汽轮机发电性能得到有效提升。
2.在进行集中供热时，会用到加热网水，另外，在冷暖空调中也会用到该热源。
3.经加热脱硫后的低温烟气也会被应用，有效降低烟囱内发生腐蚀情况，同时去除烟囱中“烟羽”情况。
4.在暖风器中作为热力来源而存在，锅炉中冷空气接受其加热。
5.烟气深度冷却设备还会被用在静电除尘的前、后，对于降低除尘器温度非常有效，减少烟气流量，烟气流速也随之降低，电除尘器自身工作效率也会大大提升。
2减排增效技术
对氮氧化物排放量我国已经做出明确规定，严格控制了二氧化硫等物质排放量的数值范围[5]。特别是对于环境较差地区，其物质排放量的相关规定更为苛刻，从而达到有效控制燃煤锅炉汞等化合物的目的。就我国目前燃煤机组使用情况来看，确保烟尘排放与国家标准相一致的关键在于加大监管措施，才能有效使得运行与维护工作得到优化。
烟尘排放主要提出建议如下：
1.改造现役发电机组，并对其进行升级，通过使用烟气深度冷却技术，使得烟尘排放量能够降至20mg/m3（原先为30mg/m3）。
2.为达到排放标准，即20mg/m3的要求，可借助电袋复合技术或移动电极式除尘技术来实现。
3.为达到排放标准，即30mg/m3的要求，可借助烟气调制技术来实现。
4.为达到排放标准，即不高于20mg/m3的要求，可借助颗粒聚合技术来实现。
5.为达到排放标准，即10mg/m3的要求，可借助湿式电除尘技术来实现。
3结束语
本次主要探讨了锅炉基于全生命周期的安全高效运行与节能减排相关问题，进一步完善了火力发电。当然，就目前情况来看，对于锅炉的安全高效运行与节能减排两方面仍处于借鉴与模仿的较低级阶段，对核心技术尚未把握，基于此，加大锅炉设计相关研究势在必行，特别是增加相关研究人员的投入力度更是不可少，从而大幅度提升我国锅炉设备的快速发展。
参考文献：
[1]崔占忠，龙辉，龙正伟，等.低低温高效烟气处理技术特点及其在中国的应用前景[J].动力工程学报，2012，32（2）：152-158.
[2]赵钦新，郭元亮，史进渊，等.锅炉全生命周期安全高效运行和节能减排[J].压力容器，2013，30（1）：1-14.
[3]黄彬.锅炉全生命周期安全高效运行和节能减排[J].低碳世界，2015（10）：314-315.
[4]林康华.锅炉全生命周期安全高效运行和节能减排[J].科技风，2016（15）：133-134.
[5]桑绮，乐园园，徐晗.火电厂大气污染物排放标准现状及减排技术[J].浙江电力，2011，（12）：42-46.