热电厂节能减排技术的优化范文

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摘要：

叙述了热电厂节能减排现状及发展趋势，提出并分析了热电厂节能减排改进优化措施，最后进行了热电厂电机变频节能经济性分析。

关键词：

热电厂；节能减排；优化；循环经济；变频节能

0引言

电能作为中国国民经济发展的主要动力，是社会发展的重要基础物质。热电厂是中国经济发展较为稳定的生产工艺，能为居民用户提供充足廉价的电能，在确保电能质量可靠、安全的前提下，节能减排也是缓解电力企业经济压力，维持企业正常发展的有效举措。为了加强节能技术革新及能源管理，提高资源能源利用效率，大部分企业已开展实施节能减排工作，降低一部分能源消耗，从而节约热电厂发电成本，实现经济效益最大化。

1热电厂节能减排现状及发展趋势

为了节约能源消耗、提高工作效率，中国相继出台实施节能减排的相关政策，对于发展中国家来说，节约能源是一项艰巨的任务，近几年的数据表明，中国在热电厂全年消耗原煤直达4×108t左右，生产耗用电力也逐渐超过正常控制水平，输电线路损耗严重，而相对于发达国家来说，中国在能源消耗及用电用水方面，均严重超标，因此，中国实行节能减排任务迫在眉睫。综合能源消耗问题，影响热电厂能耗的主要原因为发电机组的绝对效率、锅炉产热效率、供热管网热效率等有效指标，只有提高热电厂的热经济性能，在能量消耗方面控制其能度值，才能降低电力发展的基本成本，增加企业的经济效益。而实现此标准的具体要求是：在热电厂消耗热能电能的严峻形势下，基于现有的系统设备，在电动机上安装变频节能控制器，主要目的是提高电动机工作效率，节约能源消耗。在国家产业政策的支持试用下，广泛应用变频器调速技术，不仅可实现良好的节能效果，还能解决资源浪费的问题，延长设备的使用寿命。通过对热电厂耗能设备进行具体分析，发现风机和泵类设备负载有利于节约能耗，且在降低热电厂用电率及维持电力机组的正常运行均有明显改善空间，因此，本文拟对引风机、送风机和给水泵安装变频调速设备，从而实现电力在使用过程中的能源降耗，提高热电厂电力设备的自动化水平及生产工艺性能。改造方案实施过程：在原有系统设备的基础上，将变频器连接到电机回路中，当系统设备完成变频转换时，可利用改变变频器的相对频率从而提高电机的转速，改变风机的流动量度及调节水泵的压力。变频器实现自动控制技术，主要应用在变频器发生某区段故障，会自动短路该区段，调节频速降低到维持正常水平运行，当变频器的故障区段超过2个单元时，可手动控制或变频器自动控制转换到工频运行，从而实现系统运行的可靠性、安全性。

2热电厂节能减排改进优化措施

2.1优化配煤，提高锅炉燃料效率

锅炉是热电厂生产的主要设备，但也是耗用燃料最多的设备之一，燃煤在锅炉里如不充分燃烧，就不能有效排出热量及烟气，就会导致能量消耗超过正常值。因此应合理配比燃煤，严格控制燃煤成分在10%~20%，减少煤燃烧时间，增加其燃烧空间，从而有效控制锅炉的节能能力。为了充分实现煤燃烧，应控制燃煤颗粒直径在0mm～8mm之间，从而增加充分燃烧的机会[1]。热电厂生产过程中可利用双进双出磨煤机的特点，将大量的无烟煤与劣质煤掺着燃烧，从而解决分仓上煤生产的不良影响。从经济利益的出发点考虑，其中一台给煤机燃烧地方无烟煤、劣质煤，另外一台给煤机盛装高热值、强挥发的火车煤，而分仓上煤可通过火检的强弱及时调节磨煤机的配煤情况，从而优化控制其燃烧情况，在一定程度上为机组运行状态创造安全可靠的工作环境。

2.2提高减排工作质量

热电厂实施减排工作，主要是降低直流冷却水、工业污水及冲灰渣水的排放量，如果有再利用价值，可循环利用创造更多的价值。比如直流冷却水可经过凝汽器交换作用，多次循环水后会产生大量余热，此时可为温水养鱼场提供余热，热量排出后经自然冷却作用自动进入循环产热，从而创造更多的经济价值；工业污水集中排放到回收池，经化学沉淀、絮凝处理后可用作煤场喷洒水、除尘用水；热电厂排放的冲灰渣水经环保部门检测，pH较高，可采用灰浆泵将灰渣送入外界沉渣池，经循环利用后可做除尘器用水；生活污水的排放物质中多存在有机物质，污水经过沉淀后交由地方市政污水处理厂处理，循环再利用的污水可作为浇灌树木。

2.3降低电厂损电，推进循环经济

电力发展是中国经济发展的重要基础之一，合理利用电能，降低用电消耗，是推进国民经济快速发展的有效途径。降低厂用损电具体分为：a)优化管道和烟道的设计结构，加强各管道之间的封闭性，避免省煤器与空气预热器暴漏在灰尘的积压下，从而降低烟道管道的相对阻力影响；b)及时调整负载的运行参数，在充分满足设计要求的前提下，还要考虑如何提高企业的经济效益，有效提高锅炉的生产效率，协调发展燃料采样及存储、配煤等各环节，既要保证燃煤的质量可靠，又满足经济需求发展。实行循环经济模式，最大程度上平衡机组经济运行模式，节约能量消耗，由于一些陈旧的设备会增大能量消耗，影响电厂的工作效率，因此需引进一些先进的新型设备，比如耗电低、效率高的设备，并加强管理使用设备，发挥设备的运行功效，提高经济发展水平。

2.4提高规范化管理水平

规范化管理水平是控制电力企业的流程和制度方面。生产流程是指导工作人员的生产工作，正确使用生产章程，严格控制自己的工作方向；生产制度是规范工作人员的行为态度，生产运行过程出现故障原因，能及时解决问题。规范化管理模式有利于提高管理效率和降低管理风险，随着信息化水平的提高，其智能化生产要求与现代生产工艺相结合，为提升规范化管理水平提供理论依据[2]。同时，规范工作人员的操作步骤，定期为员工提供培训的机会，避免因错误操作而造成系统设备的故障及人员的伤害，提高工作人员的事故处理水平，比如在设备运行过程之前组织工作人员参加仿真模拟培训，出现故障原因该如何解决，为实现机组的安全经济持续运行提供有效保证。建立管理网络体系制度，强化企业主体的相关责任，节能责任制落实到个人，确保节能管理工作的顺利实施，实现节能减排的措施是优化燃煤技术，对电厂燃煤的物理化学物质及燃料的成本进行分析，确定燃煤种类的质量配比，选取最优的配比方案提高煤的利用率，降低煤的消耗。

3基于热电厂电机变频节能经济性分析

热电厂电机变频系统是由变频器控制的，使用变频器可实现降低电能消耗的作用，其中总结为四方面：软启动、设计冗杂、调速节电及节省无功。热电厂利用变频器的变频调速，解决了两个能耗问题：a)旧电机机组在投入运行时，设计选型方面存在余量，配备功率不均衡运作，使用变频器就可改变这种现象，均衡发展电动机的系统运作频率；b)电动机的工作频率是一个定值，这就导致工作频率不相协调，低频率运作也会耗用高频，导致多耗无用的功率，使用变频器就可有效改善这种现象，保证电动机在正常运作下使用所需功率，从而节约一部分能源消耗。从节能方面考虑，降低了电机在运行过程的生产成本，从而有效提高经济效益。电热厂的电机及负载采用变频器转速调节后，不断提高系统设备的运行效率，减少了大量的人力物力，为热电厂创造更多经济效益及改善节能效果。安装变频器，实现了电动机的软启动，使得启动电流低于额定电流值，变频器中应用PWM技术（模拟信号电平数字编码），降低谐波总含量，从而延长电机的使用寿命，功率因数随之增大，省去因数用来补偿电机装置，同时减少线路局部损耗，取得显著的直接或间接经济效益[3]。由此可见，变频调速技术是现代电力传动发展的主要研究方向，其安全可靠性及经济性要求，被更多工业企业所关注，同时越来越多发电厂采用变频调速技术，在今后的发展中，还会对变频调速技术进行进一步的科技创新，为满足更多的企业需求。

4结语

热电厂电机变频调速技术已被很多人认可，其良好的调速性能、节能功效及维护系统设备的安全可靠性，充分实现了节能减排的主要目标，随着经济迅速发展，现代电力发展技术逐渐提高产品的质量保证，不断改善热电厂的运行发展，其电机与负载在转速调节的控制下，延长了系统设备的相对使用寿命，同时降低了其维修与使用成本。只有在相关政策的严格控制下，保证煤、电、热的协调发展，同时控制热电厂内部生产过程的降低能耗、减少“三废”排放、节约用水等原则，从而实现经济效益与节能减排协同发展。

参考文献：

［1］胡跃冰.水泵电机变频调速的节能与计算［J］.节能技术，2013(5)：19-20．

［2］刘建清.热电厂节能降耗的研究［J］.世界家苑，2012(7)：13-14.

［3］邹欣颖.低压变频器在热电厂节能降耗中的应用［J］.中国科技博览，2011(36)：653.

作者:周建军 单位:西安热电有限责任公司