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[关键词] 节能减排 火电机组 能源 节能
中图分类号:TE08 文献标识码: A
1引言
能源是我国国民经济的命脉,在社会的发展和人民的生活中起着举足轻重的作用。煤炭的大量消费造成了严重的环境污染。作为国家中长期科学技术发展的11个重点领域之首的能源领域,发展思路是坚持节能优先。因此,合理利用能源,节约能源,降低排放已经成为我国可持续发展的战略方针。
2火力发电厂的能耗分析
2・1火力发电的能量转换
火力发电厂是利用各种燃料燃烧的热能来提供电能的工厂,其转换过程是从燃料的化学能到热能,再从热能到机械能,最后从机械能转换为电能,在这个过程中能源的消费和损耗是很大的,因此火力发电厂是我国能源消耗和也是二氧化硫等有害气体排放的大户。
2・2凝汽式发电厂的热经性指标
燃煤电厂最主要的热经济性指标是热耗率和标准煤耗率,其中煤耗率是反映电厂循环和设备完善程度的最直观最科学的标准。
其中发电效率又包括:锅炉效率、输汽管道效率、汽轮机的绝对内效率、汽轮机输出的机械效率和发电机效率。从中我们不难分析出,提高发电厂的锅炉效率,管道保温情况,汽轮机的绝对内效率,汽轮机输出的的机械效率,发电机效率是降低煤耗率,提高发电厂效率的积极有效途径。
3节能措施
3・1锅炉部分
3・1・1风机节能改造
当空预器改造后漏风大幅下降,但环保逐步要求增加脱硫系统、脱硝系统,烟尘排放要求电除尘器改造为电袋复合或布袋除尘器等因素,都会使锅炉各种风机实际工作点大幅变化,导致各大风机不断需要进行改造。
3・1・2锅炉燃烧优化调整
在把新机组正式投入并进行生产之后,相关人员由于态度不够认真,所以没有小心谨慎地调整机组的控制系统,尤其是锅炉系统,锅炉系统是整个机组系统中的最为主要的组成部分,其运行正常与否直接关系到火力发电的效率,因此,小心翼翼地对锅炉系统进行调整是极有必要的。锅炉系统的设置会不可避免地存在着差池或小的误差,而要想把误差降到最低,并减缓由于设备存在缺陷带来的不便,必须不断地调整锅炉系统,进行一系列的实验控制系统的参数,最终实现锅炉功效的最大化,同时确保其安全运行,也满足了经济适用的原则。
3・1・3锅炉存在的主要目的就是进行传热
对于电站锅炉而言,用于传热的构件有很多,比如省煤器、水冷壁和过热器等。需要指出的是,在所有的传热部件当中,最主要的换热部件就是水冷壁,为了达到节能降耗的目的,实现最大的传热效果,可以依托提高水冷壁的换热量来实现,但是前提是其他的传热部件处于正常工作的状态。
3・1・4管网的保温必须引起高度的重视
各种用热设备和保温蒸汽管道是管网中的主要部件,这些主要的部件一旦与周围的空气大面积接触就会散失大量的热量,所以,注意管网的保温势在必行,一方面是为了保证管网工作的安全性,另一方面是出于节能降耗的目的。鉴于此,笔者认为保温材料的选择是非常关键的:其一,保温材料必须能够适应高温环境,在高温环境下理应正常地发挥自身的作用,机械性能不会由于周围的温度过高而降低;其二,导热的系数不能过高,但是绝热的性能必须良好甚至优秀;其三,保温材料切不可具有腐蚀性,管线一旦被腐蚀将会造成不可挽回的后果,所以材料不应该具有过高的吸湿性。
3・2汽轮机部分
火电厂的重要组成部分还包括汽轮机,在科教兴国战略、人才强国战略的影响下,发电厂的汽轮机设备以及系统都得到了优化和改进,汽轮机部分的设计水平的提高是有目共睹的,由此看来,重视汽轮机部分的节能减排是极其有必要的,可以在这部分大刀阔斧地开展节能降耗工作。
3・2・1汽轮机本体改造
一般来说,汽轮机本体节能改造工作由三部分组成,包括汽轮机的进汽和排汽部分、汽轮机通流部分、汽轮机汽封系统的改造。假如设备的原始设计热耗不高,通流部分的整体改造热能消耗的下降就会不多,投资的回报会受到很大的影响,利润也会大幅度降低,针对这种情况,应该改造汽轮机汽封系统和设备,这种情况的发生并不罕见,而且这些案例都取得了令人满意的结果,然而,有一部分改造在较短的时间内取得了较为良好的效益,但是经过较长的一段时间之后会是怎样的效果仍有待时间的证明。
3・2・2汽轮机辅机及其系统改造
各种水泵的改进和热力系统的节能改造是汽轮机辅机及其系统的节能改造的两大组成部分。由于设计以及选型的不合理,有些水泵压头余量过大和水泵本身效率不高,通过水泵性能和管路特性测试,正确评价水泵节能潜力是水泵节能改造可行性研究的关键。某电厂对前置泵和凝结水泵的改造案例提供了水泵节能改造的原理和方法,包括车削叶轮、流道打磨、修正进出口角等叶型优化改进、选用高效叶轮等可降低电耗和提高水泵效率。
3・3电气部分
为了达到根据主机负荷调节辅机出力的节电目的,目前的许多火电厂已大量采用电机调速技术。变频调速、永磁调速和电机由单速改为双速等是其通常采用的技术手段。现在的火电机组负荷率不是特别高,所以调速技术在节约能源资源方面的作用是很明显的。
就目前来说,经济的快速发展和科技水平的不断提高,变频调速器的功率已经得到大幅度的提升,变频器被应用到更广阔的领域和更大的范围以及更多的行业,凝结水泵、小型辅机是变频器最开始被安装、应用了变频器,后来变频器又运用到了循环水泵,变频器的应用节约了不少的电力资源,进一步减少了电费的缴纳,成本投入由此减少,发电厂的利润得到明显的提升。变频器的使用虽然在一定程度上起到了节能减排的效果,顺应了低碳发展理念和可持续发展原则,但是也存在一定的弊端,例如系统变得更为复杂、可靠性不再像以前那么高、维修维护的次数增多。所以,对变频器的改造不应该随意进行,在真正进行改造之前要有几套可以遵循的改造方案。
4四点建议
4・1建立完善节能减排督查机制
加大对发电厂内违反节能规定、责任心不强、浪费等行为的监督和检查力度,确保督查的对象明确与正确,确保督查的强度够大,着实把监督体系的功效发挥到最大程度,督查对象要从每一个工作人员入手,对各级发电厂工作人员进行深入有效的管理,使他们能够在其位谋其政,培养节能减排的意识和习惯,从以上这些方面督促发电厂节能减排工作的进行,并从最大程度上保证节能减排的效果。
4・2建立健全节能减排培训机制
火电厂的节能减排工作是一项综合性极强的工作,而且更新速度不断加快,因而火电厂员工被要求顺应其发展,通过参加与节能减排有关的培训来提升自身综合素质,既包括科学文化素质,即专业素质和技能,也包括思想道德素质,即社会责任感的培养。
4・3建立完善的节能减排管理制度
完善的管理机制是火电厂开展节能减排工作的保证。管理机制就是一个企业的骨架,只有管理机制周正,才能保证工作人员发挥出他们真正的价值和能力。在管理机制的完善中,可以设立科学合理的奖惩制度来刺激工作人员更加热情地开展节能减排工作,调动他们的工作积极性,从而提高节能减排效率。
4・4我国能源固然丰富
但是由于人口的增多和浪费严重,煤、石油等传统能源紧缺状况非常令人堪忧,不利于当代和后代人的可持续性发展,而电力企业等传统型企业想要再依靠传统老套的模式发展下去基本上是不可能的了。其如果想要继续生存下去,唯一的方法就是进行产业的转型升级,提高创新和科研能力,走低碳发展道路。技术创新可以优化利用各种能源资源,使企业的发展模式根据市场来灵活地调整,使企业走上专门化、技术化、全球化的发展道路。
结论
综上所述,火电厂节能的主要目的是降低能耗,提高经济效益,在现役机组上通过机组优化运行、建立阀门管理制度、对机组设备用电、用水进行优化试验,可达到提高机组经济性、节约厂用电、降低补水率的目的。
参考文献
[1] 奚士光、吴味隆、蒋君衍编著,锅炉及锅炉房设备(第三版),中国建筑出版社,1994
【关键词】 节能减排 电厂 技术改造
1 降低煤炭消耗量
火力发电厂中最大的能源消耗就是煤炭了,因此,节能减排首先要对煤炭消耗采取有效措施。
(1)要对进入锅炉内的煤炭情况进行及时掌握,根据不同煤质以及炉膛燃烧的状况进行合理的调整燃烧,掌握煤的粒径及几种煤的科学搭配和各种煤种下的配风比例。加强对运行情况的监督以及火焰的巡视,查看各种仪表的参数变化与设定值十分符合,当出现偏差时要尽快进行分析和处理。
(2)针对对锅炉的本体和其保温情况进行定期的巡检,对漏风、漏灰、漏粉等跑冒滴漏现象及时进行修补。
(3)及时做好保证锅炉各受热面清洁,即进行炉膛水冷壁、烟道、空预器受热面吹灰,炉膛及时打焦,以使锅炉经常处于最佳工况下运行。
(4)做好对过热蒸汽汽温、汽压、排污率、炉烟含氧量、排烟温度、锅炉漏风率、飞灰可燃物、煤粉细度合格率、制粉单耗、风机单耗、点火及助燃用油量等的监视收集工作,发现问题综合考虑,做好运行分析,找到解决方法,提高锅炉效率。
2 从技术上进行节能减排
(1)积极进行技术改造来应对日益严重的环境污染问题。以前国家对电厂的排污管理不到位,很多电厂为了降低成本来获得更大的利润而不采取先进的设备和技术。但是随着国家在“十一五”期间节能减排的要求,节能减排已经成为了电厂刻不容缓的问题。例如,采用石灰石一石膏湿法脱硫工艺来进行脱硫处理,除硫率可以高达90%以上,是目前效果最好的技术之一,而且副产品石膏还可进行回收利用。
(2)合理安排规划,在末端建立虚拟电厂。虚拟电厂指的是在终端安装可以提高用电率的设备,这样可以在有效缓解用电紧张的同时可以节约大量的资源。同时这种电厂,不会消耗能量和排放二氧化硫和二氧化碳等污染物,间接的达到了减排的目的。建设虚拟电厂必须在总体的范围内进行科学合理的规划,对设备进行的技术升级和改造,例如更换节能型变压器等。
(3)电厂的监测仪表精度对节能减排工作来说十分重要。由于电厂工作环境的复杂性,对很多监测仪器的选择来说也要进行仔细考虑的,例如,采用了精度高、容量大的电压电流互感器,就可以有效减少了二次回路的电压降,提高了计量的准确度,使电厂用电率降低。如果选择精度相对较低的仪表,虽然在短期内可以满足运行的需求,但是低精度仪表与高精度的仪表在参考点的选取以及检测数据可靠性方面存在着一定的差异性,那么这些数据就有可能对决策人员的判断起到一定的误导作用,导致出现一些本可以避免的事故。尤其是目前电厂的自动化程度越来越高,各单元之间的数据交换和指令的执行在瞬间完成,一旦出现失误不仅对执行单元损害大,对机组干扰也大,影响机组负荷就直接影响电厂的经济效益,长期的积累就是无法估量的损耗。特别是在电厂在出现非正常运行的情况下,高精度仪表在保护、连锁系统意义就更为重大,每次的机组误动都会造成或多或少的经济损失,甚者导致重大的设备损坏,减少非正常停机是电网的要求也是企业的要求。
(4)在运行中,尽量使磨煤机在满负荷状态下运行并及时补充钢球,找出最佳的钢球装载量、磨煤机的通风量、粗粉分离器拆向门开度,使制粉系统在最佳状态下运行,从而降低制粉系统单耗。
(5)提高和改善热控就地设备的工作环境条件。就地设备工作环境普遍十分恶劣,提高和改善就地设备的工作环境条件,对提高整个系统的可靠性有着十分重要的作用。如:就地设备接线盒尽量密封防雨、防潮、防腐蚀;就地设备尽量远离热源、辐射、干扰;就地设备(如:变送器、过程开关等)尽量安装在仪表柜内,必要时对取样管和柜内采取防冻伴热等措施。
(6)对于调节幅度比较大而又采用挡板调节的送风机、引风机等大型风机设备,可以通过改变这些辅机运行方式,提高辅机效率,降低烟风道及管道阻力等措施 可以降低电厂的厂用电率.提高发电厂的经济效益。比如将送风机、引风机采用的挡板调节改为液力耦合器调节风机转速,出入口挡板展开,既减少节流损失也降低了厂用电。
(7)使用交流电机变频调速器,可使普通交流电机实现无级变速,恒转矩或变矩拖动,不影响电机的功率输出,具有显著的节能效果,真正达到高效节能运行。将定速运行机械,改为变频调速运行,低负荷时电机轴功率减少,进而节省了电厂的自用电。
(8)改用先进的机型组合可使同量能耗下,产能提高。如改凝汽(抽凝)式发电机组为背压式发电机组(浙江某热电联产企业在不增加炉子不增任何能源的条件下扩建了一台B3-3.43/0.98背压式汽轮发电机组,在不减少0.98Mp供汽量的同时每 小时有2―2.5MW发电量的增加,且发电量与供汽量有了灵活的调节)既节能又增加能方式的灵活性。
3 做好火力发电厂的生产环节控制
3.1 优化锅炉燃烧率,做好节能减排管理工作
火力发电厂中耗能最大的设备就是锅炉设备,通过优化锅炉中煤炭的燃烧率来实现火力发电厂的节能减排具有很大的发展空间。煤炭等燃料在锅炉内的燃烧过程中,往往会造成一定程度的能量损失,这些损失主要包括:可燃气体或固体未完全燃烧造成的热损失、锅炉自身散热造成的热损失、锅炉排渣和整理烟尘排放中所携带的热损失等。因此,提高锅炉燃料燃烧率,减少能量损失,是做好火力发电厂节能减排管理工作的重要举措。
(1)通过提高入炉的空气温度、控制过量空气系数、充分混合空气与煤炭(煤粉)、合理降低煤粉细度、调整锅炉的燃烧程度和保障锅炉内一、二次风的混合时间等来减少可燃气体和固体中因未完全燃烧所造成的热损失;
(2)可以通过严密水冷壁和锅炉炉墙结构、采用先进的保温材料保障炉墙与管道的保温性能以及增加锅炉周围空气的温度来实现对锅炉自身散热导致热损失的控制;
(3)可以通过保持锅炉受热面的清洁干净来保障锅炉及各项辅助设备的正常运行,通过控制锅炉火焰的中心位置来防止局部高温,通过降低锅炉排烟漏风的容量体积来实现烟尘排放中所携带的热损失。
3.2 提高火力发电厂中汽轮机的工作效率
汽轮机效率得到提高后可以增大其转化内功的效能,从而降低其内部损失。在火力发电厂中,使用汽轮机将蒸汽热能转化为动能非常普遍。但由于在汽轮机内部汽流通过喷嘴与叶片产生摩擦。而叶片也往往存在顶部间隙漏汽等因素,汽轮机在进行蒸汽热能转化时,只能将部分蒸汽的可用焓降转变为汽轮机内功。造成汽轮机内部的损失。因此,提高火力发电厂中汽轮机的工作效率,也是做好节能减排管理工作的一个重要方面。在实际应用中,我们可以通过以下方法进行改善:可以增加蒸汽流过动叶栅时的相对速度,采用渐缩型叶片等减小叶片出口边的厚度,从而降低喷嘴与叶片产生摩擦所造成的动能损失。
3.3 采用先进的技术手段来实现技术创新
积极推进先进技术在火力发电厂中的应用时其得以长远发展的不竭动力,其效果是不仅可以获得更多的经济效益,而且进一步有效减少火力发电中的各项能耗,提高对不可再生能源的有效利用率,达到节约能源和减少污染物排放量的目的。例如,可以采用变频调速技术改造火力发电厂中的火电机组,形成封闭环控制系统,促使恒压和恒流量控制,改善锅炉燃烧情况,减少煤耗、电耗和水耗等一系列能源资料消耗,实现火力发电中能源资源的高效利用和循环利用,真正落实节能减排的管理工作。
4 自动化技术在电厂应用的新突破
随着科技的进步,我国在电厂的自动控制领域已经获得了很大的成功,传统的一些技术已经不符合社会发展的需求。分散控制系统(DCS)、基于计算机的专用控制系统和各类优化软件控制系统的实施和应用,实现了生产过程的实时监测、快速控制和优化运行,已经为电厂带来了显著的效益。为此,积极推进火电厂的技术改造具有很重要的现实意义。
(1)电厂主机组的集中控制实现了多机一控。目前国内众多的运行电厂,绝大多数是一个控制室控制两台机组,也有一个控制室控制一台机组的。随着电厂自动化水平的提高,近几年开始发展到三台机组一个控制室、四台机组一个控制室,甚至开始尝试更多台的机组一个控制室。
(2)电厂辅助车间系统实现了网络化集中控制。电厂除了主机即锅炉、汽轮机和发电机及相关系统外,还有许多辅助系统,包括煤处理系统,水处理系统,灰渣处理系统,燃油系统等,这些辅助系统往往需要一个单独的控制系统,需要单独的控制室来控制它。随着设计水平的提高和控制技术的进步,逐步把地理位置相近和工艺性质相同的辅助系统实施集中控制。例如由中国电力工程顾问集团华北电力设计院设计的大唐王滩电厂,把所有的辅助控制系统都整合到一起,集和成一个控制系统,自动控制水平得到了很大提高。
(3)基于现场总线的控制系统得到了广泛的应用。现场总线技术在电厂的应用时间相对已经很长了,但是在规模上一直没有得到大的发展。随着技术的日益成熟,现场总线技术已经由局部的零星系统发展为完整了车间负责系。如华能玉环电厂的水处理系统,已经开始在主机组中大规模的予以运用。
5 火力电厂节能减排的发展趋势
在未来的几年中,中国在能源方面还有很大的缺口,因此必须继续增加发电装机来满足经济发展和人们日益扩大的需求。在新的形势下,我们不仅要面对电力行业的结构以及发展规模的问题,而且还要尽快解决电网整体技术有待提高,不可再生能源消耗量大、可再生能源的比例过低和环境污染等一些深层次的问题。我们要警惕国外的发展教训,杜绝先污染再治理的思想,对能源的有效利用以及和谐发展要足够的重视。在刚刚走过的“十一五”期间,国家已经对能耗大,产能低的小火电机组进行了处理,要求总体能耗要下降20%,排放指标下降15%。在这期间我们取得了很大的进步,但同时我们要意识到在“十二五”期间发电企业要继续深化“节能减排”和技术改造,不仅实现经济上的增长,而且获得更显著的环保效益。首先,要明确科学的发展理念,确定新的发展目标,转变原有的监管思路,根据市场的要求,对已有的设备进行必要的技术改造以满足国家的相对标准,增强监管的可预见性和透明度,正确处理好改革、发展与稳定的关系,为新体制下电力行业的稳定和有序的发展提供平台。对于电力企业发展一定要坚持在规划、设计时考虑其经济性,同时要在生产及管理上下功夫,积极推进节能技术的研究和应用,才能真正实现行业的可持续发展。
6 语结
低碳环保,节能减排是我国一向大力提倡的,建立一个节约型的社会也是我们追求的目标。因此,作为耗能相对较大的火力发电厂,如何以节能为导向开展工作时一向任重而道远的工作。节能降耗是全方位、全过程的工作,只要认真、扎实地抓好节能降耗,抓好每一个环节,火力发电厂节能工作会有显著提高。
参考文献:
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关键词:电力市场;双边交易;节能减排;效益
在现有的电力运行机制下,我国电力结构需要做出调整,其中重要的一点就是采取节能减排方案。在电力市场双边交易过程中,节能减排能促进企业的发展。因此,我国应以市场经济为依托,合理利用宏观调控手段,促进双边交易的合理化,实现资源的优化利用,促进电力企业效益的提高。
一、协商式双边交易模式应用可行性分析
我国电力市场双边交易模式主要表现为集中竞价式和双边协商式两种。两种模式各有优缺点。与集中竞价相比,协商式双边交易模式采用更简单的操作方式,为客户提供了较为广阔的空间,降低了交易成本,这些都促使了协商双边交易模式的兴起和应用。尤其是对于现阶段我国电力市场运行状态来说,双边交易模式的应用具有更高的可行性。具体体现为以下几个方面:
(1)协商式双边交易模式适用于不完善的发电市场交易平台,有利于现阶段我国电力市场交易经验的积累和运行机制的完善。正确体现了电力市场的差异性,从而帮助客户做出更加合理的选择。
(2)协商式的双边交易模式促进了市场的稳定,为市场主体之间的长久合作提供了机会。这主要是因为这种交易模式更加自由,符合现阶段经济市场的特点。从而有助于减少市场风险,降低交易成本。
(3)双边交易模式目前具有较大但有序的工作量,这使得调度人员的工作更具合理性。同时,该交易模式可对安全性较低的交易进行直接否决,降低了交易风险。基于协商交易模式的可行性分析,我们将针对电力市场与节能减排之间的关系分析其实现节能减排的效益。
二、电力市场与节能减排之间的关系
电力市场建设与节能减排之间相互依托。这主要表现为:电力市场机制的建立为电力企业的发展提供了平台,使电力资源得以应用,实现电力资源的跨区域和跨流量交易。只有在 电力市场机制完善的前提下,电力企业基于成本的竞价交易才具有可行性和高效率性。同时,通过基于资源税和排污税等成本考虑的电力市场建设,具有价格优势,能够实现资源的合理利用,实现电力结构的调整,从而促进企业的发展。同时,现阶段我国节能降耗的潜力与基数年利用小时数的年度合同电量相对应。在电力设施尚未完善的前提下,制定具有差异的电量供给是必要的。这就要求我国电力市场在节能减排的总方针下制定电力市场运行方案。其中主要为兼顾节能发电调度和电力市场建设,在实现节能减排的同时不能放弃电力市场结构调整和电力市场发展。根据市场变化进行合同电量的调整并且采用市场竞价方式上网。这是对现阶段电力市场不完善所采取的最为有效的措施。在此基础上,我国电力部分应及时进行电力结构的优化和改革,充分发挥电力市场和政府调控两种手段。
三、双边交易模式的节能减排效益分析
发电权是由当地政府制定并下发的当地年度发电量指标计划。其中包括电厂在公平竞争中获得的发电许可。发电权交易通过电量转让获得中长期发展效益,成为电厂中长期合约的一种补充。符合现阶段的电力市场发展现状要求,也是双边交易的一种重要表现方式,当然电能双边交易模式还包括大用户直购电交易和跨区跨省电能交易。文章仅针对这几种交易表现形式对双边交易模式下的节能减排效益进行分析如下:
(一)有效降低了发电能耗
通过发电权的制定标准, 可对电源结构进行调整。从而实现高效化的发电模式,充分的利用可再生资源。从而不断的提高火电机组的技术参数与容量等级, 实现发电能耗的降低。
(二)降低了环境污染
传统的小火电发电模式每发1kW・h的电就要排放4~7g的二氧化硫,而大机组则将这一数据降低至原来的十分之一。我国人口众多,正处于发展期,因此用电量大且存在均衡性差。因此发电权的转让意味着大量的降低了煤炭开采以及燃烧等过程带来的环境污染。
(三)有利于促进小火电的关停
通过发电权转移,实现了我国发电机组从小火电向大火电转变,小水电向大水电转变的过程,充分实现了资源的优化配置。小火电的一系列问题要求其必须退出电力市场。与此同时,电力企业的发电机组应逐渐实现大容量、高参数模式。而通过协商双边交易可制定有效的发电计划和有偿转让,使小火电机组安全平稳的退出电力市场,实现人员分流、转产以及转型。同时,小火电的关停有助于资源的有效利用和电力系统运行效率的提高。发电权交易则成为这一过程实现的重要手段之一。与其它交易模式相比,双边协商模式尊重了买卖双方的自主性,对企业自主经营权不造成影响。并且在这种模式下进行小火电关停,可避免相关的社会问题。
四、总结
与集中竞价交易模式相比,协商式的双边交易模式具有操作简单、运行成本低等特点,并且这种模式应用于目前状况下的电力市场。目前,我国的煤炭资源逐渐减少,环境污染比较严重,因此实现节能减排十分必要。它能够为企业带来经济效益,降低企业成本。目前,发电权交易、大用户直购电交易和跨区跨省电能交易这三种表现形式均能够实现电力资源的优化配置,从而降低电力企业发电能耗,降低非可再生资源对我国环境的影响。(作者单位:国网青海省电力公司调控中心)
参考文献:
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【关键词】火电厂;节能减排;问题;措施
众所周知,随着我国“十二五”规划颁布以来,节能减排就已经被提上了日程。因为在人类发展的过程中过度关注经济建设而忽略了生态环境的保护,给我们周边的环境造成了毁灭性的的伤害,尤其是能源紧缺已经成为人们当前亟需解决的重要问题。而作为能源消耗大户―火电厂,我们务必要想方设法进行科学合理的节能减排而且刻不容缓。
1 火电厂节能的现实情况
电力工业已经成当前社会发展的关键性行业之一,尤其是改革开放以来,电力工业在发展中有着巨大的机遇,但是与此同时也面临着巨大的挑战。为了保证电力行业的健康持续发展,如今已经有多家火电厂采取各项措施来达到节能减排的目的,并目其中一些企业已经取得了不错的效果。但是有一点值得注意的是,当前我国电力发展与国外先进发达国家相比仍然存在着不小的差距,虽然我国的电力供应大致上处于平衡状态,但事实证明这种平衡是低水平的平衡,要实现电力行业真正节能减排我们还有很长的一段路要走,其中存在着一些亟需的重要问题,具体体现在如下两个方面:
(1)没有充分发挥我国市场经济的积极作用。就目前而言,我国部署节能减工作的过程中绝大多数时候仍然是单纯依靠法律的强制性手段,市场激励在其中所起到的作用微乎其微。通常而言,政府部门的强制性文件往往具有数量多、针对性差、内容繁杂的特点,外加在实施的时候会经常出现各种意想不到的问题,也同样需要耗费很高的成本投入。市场作为一只无形的手,其目前在节能减排中的力度不足,久而久之就会直接导致火电厂节能减排工作纯粹就是按章办事,效率非常低下;
(2)火电厂的节能设计不够合理。其中最为关键的问题在于火电厂的节能管理有待进一步完善。一般地说,火电厂管理层面对于与节能管理的意识都比较缺乏,他们往往不是特别重视节能的作用所在,火电厂在考核与评价的过程中并没有有效结合节能减徘和环境保护二者的关系,结果造成员工对节能减排认识不充分。除此之外,还有一个问题就是火电厂的人才结构不合理,经过调查显示,当前众多火电厂的高级技工和专业知识人员普遍比较缺乏,在生产运行的时候仅仅去重视安全生产而忽略了节能生产。
2 火电厂节能减排的有效措施
结合多年的实践经验,可以从以下三个方面努力。
2.1 加强节能减排的管理工作。
为了做好这份工作首先需要相关工作人员树立节能减排意识。具体地说,需要火电厂领导层根据实际情况设立专门的节能管理部门,并且制定出一些奖惩制度来规范以及激励工作人员的日常行为。其次是要统一部署企业的节能减排工作。具体地说,就是需要根据火电厂的实际制定出一套行之有效的节能减排考核标准,并且安排专业人士定期进行节能减排考核。除此之外,还需要进一步加强对生产能源消耗的监督与管理,如果一旦遇到问题要立即指出并且制定针对性的解决方案。另外,企业自身要想方设法提高整个企业内部工作人员的节能意识。为了做到这一点,火电厂应当大力宣传节能减排,鼓励相关工作员工参与各种节能工作。比方说办公室要最大限度的采用自然采光、采购节能产品、生产现场人走灯灭等等,通过这种方式让工作人员体会到节约
能源对人体健康以及企业发展的重要性,提升广大员工的节能意识。
2.2 创造良好的运行条件。
大量的实践结果表明,火电厂在实际运行过程中的运行条件能够在很大程度上影响能源消耗。具体要从以下几个方面进行:
(1)采取措施使锅炉内燃烧状况保持稳定。一般地说,就是相关工作人员需要想方设法合理控制过剩空气的系数。实践结果表明,如果过剩空气系数太小的情况下,会导致没有充足的空气与燃料颗粒产生物理反应或者化学反应,会造成燃料燃烧的不完全而带来浪费。但是如果过剩空气系数太大的话,由于空气过于充足也会造成风速过大,锅炉内气流速度比往常要高出许多,从而迅速带离锅炉中的燃料。鉴于此,工作人员应当选用过剩空气系数的时候一定要遵循科学合理的原则,以此来保证燃料能够充分燃烧,从而释放出足够的热量;
(2)定期处理炉内结垢。众所周知,锅炉运行一段时间以后,必然会产生一定量的结垢。因此工作人员应当定期清理凝结在受热面上的灰垢,并且根据规律制定合理的清灰周期并严格执行,以此来防止降低受热面的传热性能,从而保证锅炉的正常运转;
(3)合理控制锅炉气压。具体地说,当蒸汽压力太大的话必然会直接威胁到整个锅炉系统的安全,如果任其不管的话时间久了极有可能会因为压力超过额定范围而导致受热面爆裂,并且引发重大的安全事故。但是,如果蒸汽压力过低太低的话,虽然能够保证整个锅炉系统安然无恙,但锅炉的运行效率在很多时候并无法满足实际需求,这对节能减排是极为不利的。
2.3 科学管理燃料。
这需要工作人员在进行燃料采购的过程中在合理的前提下选用经济实用的燃料供应商,同时做好燃料的分析以及检验工作,通过这种方式防止出现工作上发生不必要的失误。除此之外,还需要对于入场的燃料进行检查并且仔细分类后,尽可能的分开堆放,另外对每批进场燃料建立详细完整的资料档案。可以根据实际工作情
况来确定各种类型煤炭的比例分配,并且严格按照所制定出来的正确比例进行科学配煤,通过这种方式保证燃料能够实现混合的均匀,提高燃料的利用效率。
3 结语
综上所述,随着科技进步和人们对能源的需求量越来越大,如今存在众多的火电厂面临着巨大的挑战,但是同时也带来了新的发展机遇。鉴于此,火电厂在发展的过程中一定要跟随时展的潮流进一步推行节能减排的工作理念,而且真正将其落到实处,最终达到节能减排的效果。
参考文献:
[1]杨代刚.火电厂节能减排现状问题及对策探讨[J].低碳世界.2013(08).
[2]孙林旺,王灵梅,武卫红,郭红龙.火电厂节能减排绩效考核系统的研究与实现[J].电站系统工程.2010(02).
[3]董鹏.火电厂节能减排措施探究[J].科技风.2012(22).
关键词 热动发展;节能减排;可持续发展战略
中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)94-0069-02
实现工业化生产一直以来都是我国在工业化道路上的发展目标。电厂生产出的电能为当代经济建设提供了巨大帮助,火电厂通过对原料进行燃烧,将产生的热能转变为电能。但在此同时,电厂在燃烧时产生的各种废物及废气,却对环境造成了污染。如何降低火电厂的能源消耗,从而减少对环境的污染,已成为了现阶段我国急需解决的重点问题。
1 电厂的热动发展需提倡节能减排
在电厂运行的过程中,降低消耗、节能环保是热动发展的基本原则。长期坚持这一原则,不仅能使企业整体效益得到迅速发展,还为社会提供更多更广的经济财富。
1.1降低成本
电厂在进行燃烧发电时,用到的发电原料主要为石油、煤和天然气,这些能源均同属于自然资源。随着燃料使用的增加,自然资源便随之减少,燃料的成本也不断上升。可见,提倡节能减排可减少企业的资本投资量。
1.2保护环境
电厂在进行燃烧时产生的大量工业废气、废物,不仅使得空气受到污染,加剧大气层的恶化,同时也威胁到人类的健康。使用节能减排措施,在对工业废气、废物进行减少的同时,也减轻了工业给环境带来的污染。
1.3改革更新技术
在实现节能减排,降低环境污染的过程中,不仅需要电厂对其运行方式进行调整,还需运用科技手段对其能源消耗问题进行处理。将技术进行改革更新,对于节能减排的发展具有推进作用[1]。
1.4坚持可持续发展战略
节能减排的发展,使得我国工业化经济发展及环境问题得到了妥善处理,增强了人与自然的和谐相处,为我国实行可持续发展战略提供了重要保障。
2热动系统下的技术可行性
电厂热动系统节能既属于节能技术与产业结合发展的产物,同时也属于电厂在节能减排工作中的重点内容。在对电厂热动系统的改造过程中,需要对其结构内的相关配件进行增加,或通过使用新型技术对电厂进行节能减排。电厂热动系统节能工作的开展,不仅能够优化厂内结构提高生产效益,还能减少电厂对于环境的污染,对我国的工业发展具有重大意义。
对于热能发电机组的使用时,可将其分为两个方面:对于已经投入并使用的热能发电机组,可通过对其能量损耗进行监测,从而根据相关数据实行优化改造,以实现节能减排的目的;对于新开发还未投入使用中的发电机组,可通过在初始阶段利用优化配置或合理整合,从而确保节能减排工作得以顺利完成[2]。
3热动系统降低消耗的有效措施
发电厂热动系统机组在运行过程中的热消耗,直接决定电厂使用的燃烧原料的多少。因此,可通过对电厂中热动系统机组的热消耗进行严格控制,从而减少电厂中的燃料消耗。
3.1控制机组运行,以降低煤炭消耗
为此,可对机组实行单阀运行,但必须是在机组还未投入使用时的前6个月时期进行运作。6个月以后,便可将运行方式转变为顺序阀进行运行。使用这一措施,可使煤炭的消耗量降低约1.6g/kWh。
3.2对机组运行参数进行控制,以达到减少煤炭的消耗量
通过对机组在运行中的参数采取控制,使得气温达到规定值,便可减低大约0.7kWh的煤炭使用率。
3.3改造机组内的真空系统
影响机组效率的重要因素主要是汽轮机凝气器的真空度高低大小。当机组汽轮机为300Mw时,其排气压力要比平常提高1%,机组的热效率也会随之增大1%。通过检漏仪对真空系统以及凝汽器实行检测,凝汽器的真空平均水平也会随之相应提高。由此可见,提高机组真空水平的提高对于提高机组效率具有显著地推进作用。
4节能角度下未来电厂热动发展趋势
4.1优化调度模式
随着“节能减排、环保经济、调整发电调度规则”这一发展理念的提出,未来电厂的构建需在对发电调度模式进行改良优化的基础上进行。火电厂在其电力系统上的运行发展更是其中的调整重点。通过对电厂中的电力系统运行方式进行调整,可从根本上实现工业化中的节能减排。
4.2 利用可再生资源进行发电
电厂热电系统发电中的原料主要为煤炭、石油和天然气,这些资源都属于自然资源,成本消耗高,并且不具备可再生的功能。随着时间的流逝及能源的使用,必定会有消失的一天。电厂若想实行可持续发展战略,则必须引进大量可再生资源,如风能、太阳能等,用以替换石油、天然气等大量不可再生的资源。这些可再生资源具有成本低、来源广、含量大以及高效益等优点,为工业化建设生产用以完成节能减排工作提供了有效途径[3]。
4.3降低综合线损技术
过多的线路损耗会加剧电厂内能源的消耗,为了降低线路损耗,通常可以采用以下四点措施对线路进行保护作用:
1)对配电网采取节能优化处理;
2)对电网进行合理规划及调整;
3)完成配置优化,协调功率布置;
4)对变压器的内部结构进行调整及改造。
4.4建立以节能为目的的管理体系
建立以节能为目的的管理体系主要作用在于:通过对机组进行日常监控,在热电系统运行的基础上,降低煤炭的使用,致使燃煤效率得以提高,从而降低了能源的浪费消耗现象的产生。
以供电煤炭消耗为中心的管理体系,在建立过程中需对控制机组的热耗进行严格监控,并且操作方式必须规范化。为此,还需特别建立一个监督小组,对于机组的日常运行进行严格监控,从而降低煤炭的使用率及安全隐患的发生。
5结论
合理开发并使用可再生资源,不仅能够减少企业投资资金的成本,提高生产效益,还能减轻工业建设对环境的污染问题。在今后的工业发展当中,随着热力系统运行结构的不断改良和优化,电厂热动发展将向我国的可持续发展战略更加靠近,节能减排工作也能得以改良并长远发展。
参考文献
[1]岳志娟.火力发电厂节能分析[J].中氮肥,20l0,8(1):25-27.
“十一五”期间,全国节能减排的约束性指标是:单位gdp能耗降低20%左右,主要污染物排放总量减少10%。我们__市确定的目标是:到20__年,单位gdp能耗较20__年降低22%左右,二氧化硫排放量降低26%左右,化学需氧量(cod)降低18%左右,所面临的攻坚任务同样很重。
节能减排,没有退路,难在出路。打开出路,企业是主体,科技创新是支撑。现以我市的“白泥”双向治理为例,提出以技术改造和区域循环助推__节能减排的建议。
5月17日,__碱业、黄岛发电厂、华电__发电3家企业联手启动了白泥与二氧化硫双向治理项目。项目的实施,不仅可“消化”掉__碱业每年产生的14万吨“白泥山”,还使发电厂锅炉烟道气的脱硫成本大幅降低,据测算,3家企业年可节约能耗支出和减少治污费用近3000万元,胶州湾也将不复受“白泥之患”。此外,通过资源化途径和循环经济模式,我市21万吨的“铬渣山”已提前半年处置完成,“电石泥”也正加快处置。
曾是污染源“白泥”、“铬渣”,一经循环模式下的资源化处置,则变成了经济效益巨大的“金山”,且换回了“绿水青山”。由此看来,我市搬掉的不单单是几座“泥山”、“渣山”,更为下步加快发展循环经济、力行节能减排提供了新思路和新途径。
一、转换思路视角,通过循环经济模式“变废为宝”,可实现“节能”、“减排”的双赢。
在循环经济理念下,所谓废物,不过是放错了位置的资源。“白泥”,在人们惯常印象里不过是导致环境污染和生态灾害的“废物”,而通过资源化处置的途径,却可点“泥”成金实现无害利用和产业开发,变为创造效益的宝贵资源。企业得到了切身实惠,由此产生的“减排”热情必然更加持久,“减排”成果也将更为巩固。
二、加快先进适用技术研发推广和设施改造,让企业有“泥山”变“金山”的前景预期及利益回报,是节能减排的关键。
应当看到,尽管从中央到地方各级都对节能减排给予了高度重视,且包括问责制、区域限批等政策措施纷纷出台实施,但实际的“减排”成效却差强人意。这其中的一个根本症结是部分企业的畏于“减排”成本过高,不是不想“减”,而是不敢“减”或者无力“减”。要从根本上激发企业节能减排的积极性和动力,重要的是依靠科技,通过先进适用技术的研发和推广应用,使企业在加大环境投入的同时,也如__碱业等企业一样实实在在地尝到“节”和“减”所带来的“甜头”,有“泥山”变“金山”的前景预期及利益回报。否则,一些企业的排污设施仍将是“聋子的耳朵”, 诸如环境执法部门与违法企业间“猫鼠游戏”的尴尬也很难从根本上消除。
三、协调引导企业变只靠自身“单打独斗”式的内部节能减排,走多企业、跨行业、区域间循环经济之路,有利于广领域、大幅度提升节能减排的成效。
曾培炎副总理在去年12月21日国务院发展循环经济电视电话会上,指出“__把白泥用于发电厂脱硫是发展循环经济的典型”。我市资源化处置铬渣也引起广泛关注,很多城市前来学习。实践证明,通过统筹区域产业结构布局,整合拉长产业链条,引导、协调相关企业走跨行业循环、区域间循环的路子,可实现参与企业多方得利、区域经济发展和生态环境建设共赢。
以技术改造和区域循环助推节能减排,是实现环境友好与可持续发展的重要途径。为让“泥(渣)山”加快向“金山”和“青山”转变,特提出以下建议:
一、坚持“结构节能”和“技术节能”两手抓,当前尤其要突出抓好“技术节能”。尽管根据发达国家经验,调整产业结构带来的节能潜力高于技术进步。但从__的实际情况看,短时间内第二产业特别是重化工业的比重难以大幅下降,因此靠调整产业结构来实现能耗指标短期内的快速下降不太现实。针对于此,必须把“技术节能”提到突出位置上来抓紧抓好。
二、推行“白泥”双向治理模式,密切校(院)企、企企合作,加快节能减排先进技术研发推广和重点项目实施。白泥与二氧化硫双向治理项目的实施,是__碱业与中国海洋大学、黄岛发电厂、华电__发电联合科技攻关的结果。节能减排单靠单个企业自身往往力量不足、收效不大。针对于此,政府有关部门应整合区域内的企业技术中心、高校院所等资源,为企业与院校、企业与企业间牵线搭桥,支持其开展科研合作与项目共营,统筹推动企业间、行业间、区域间的循环经济发展。当前,应重点组织实施一批节能降耗和污染减排行业共性、关键技术开发和产业化示范项目,在重点行业中选择一批节能潜力大、应用面广的重大技术,加大推广力度。
三、合理布局循环经济项目,拉长产业链条,降低企业节能减排成本。坚持资源化、无害化并重的治理思路,改变单一为治污而治污的局限,探索跨行业、区域性的循环经济发展模式。建立全市循环经济重点企业、项目库,促进关联企业、项目适度向专业园区集中,实现集群发展,使节能减排的产业链条环环相扣、首尾相连、良性循环,并使企业开展项目合作的成本尽量降低。重点要在化工、电力、啤酒、酿造、家电、畜禽养殖等行业,推进企业之间消化工业废物的“循环链”,通过行业成员之间副产品和废物的交换、能量和废水的逐级利用、基础设施的共享,达到工业废物全面得到循环利用的目的。
关键词:优化;脱硫工艺;脱硫生产;节能减排
中图分类号:TF7 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-0013-02
企业为了保证自身的长久发展,在保证自身经济效益的基础上实性节能减排,采用并实施“源头削减、过程控制、终端治理”清洁生产工艺,通过对现有的生产计划进行完善,改善管理方式,优化生产过程中的脱硫工艺,提高能源的使用效率,减少废气的排放,通过多方面的共同努力做到企业节能减排,实现企业的经济利润的最大化。本文以某火电厂为例,对企业优化脱硫工艺,实现脱硫生产的节能减排提出建议,并对优化脱硫工艺之后,脱硫生产过程中可能出现的系列问题进行分析并提出解决对策。
1 优化脱硫工艺,实现脱硫生产的节能减排
本文以某火电厂为例,对企业在进行燃煤发电的过程中,优化脱硫工艺,实现脱硫生产的节能减排提出建议。脱硫生产管理工作的好坏直接影响到企业脱硫工艺的优化程度质量,因此,企业在进行优化脱硫工艺,实现脱硫生产的节能减排过程中应当实施脱硫生产管理。企业在实施生产管理的过程中应当注意脱硫塔阻力、脱硫效率以及副反应的控制三大要素,这三大要素与生产过程中脱硫工艺技术的稳定性,生产管理的水平以及能源的消耗问题密切相关,因此优化脱硫工作对于企业实现脱硫生产来说是十分重要的。下面我们对企业优化脱硫工艺提出以下几点建议:
1.1 作好半水煤气进脱硫之前的“两降一除”工作
“两降一除”指的是在实行脱硫工艺之前对烟气进行除焦油、除煤灰、降温度的工作,尽可能使脱硫系统当中的水循环使用,与造气循环水分开,以保证入脱硫系统的半水煤气的洁净度,防止循环水对脱硫过程中的吸收以及再生过程造成不利影响。
1.2 控制吸收溶液的温度
吸收溶液温度的高低对于二氧化硫气体的吸收和析硫反应速率有着不同程度的影响分,当吸收溶液的温度偏低时,会导致吸收溶液对于二氧化硫气体的吸收和析硫反应速率降低,会造成吸收剂析出结晶,对脱硫塔阻力的控制有着严重影响;假若吸收溶液温度过高,则二氧化硫气体在吸收溶液当中的溶解度将会降低,使得溶液对于二氧化硫气体中S2-的吸收量降低,对烟气中二氧化硫净化率降低。就火电厂而言,会造成时再生过程氧的溶解度降低,不利于氧化再生,还会造成Na2S203副反应的加剧。因此在进行脱硫生产的过程中,火电厂需要对脱硫溶液的温度进行控制,使其在适宜温度下达到脱硫的最大效率。
1.3 脱硫液循环量和溶液总量
企业在进行脱硫生产的过程当中,为了保证脱硫生产的顺利进行,应当由脱硫液循环量及溶液停留时间等因素来控制吸收溶液的总量。在吸收溶液构成部分较为合理的情况下,烟气含量中二氧化硫的含量较大时,为保证脱硫的效率,在吸收溶液中应当加入大溶液循环量,即增大液气比和喷淋密度。在加入大溶液循环量时还需要对溶液在富液槽中的析硫时间和再生槽中的氧化时间,进行考虑,保证脱硫生产的正常进行。对液气比和喷淋密度进行选择后,企业还应当对溶液的循环量进行严格控制,保证溶液循环量的稳定性,避免为了节约动力或随着负荷高低随便地减循环量,造成脱硫塔的堵塞。
2 脱硫生产中的副反应以及解决对策
企业在实行脱硫生产的过程中必然会存在一些副反应,因此在实行脱硫生产之后,企业应当对可能发生的副反应制定一些列措施将之控制在合理范围内,一般情况下认为三盐总量≤200dL时才可以维持企业的正常生产。但假如在发电机组运行过程中由于碱量消耗过度导致副反应严重,即使大量的增加碱含量也无法维持正常的生产操作。当吸收剂中副盐总量超标时,溶液粘度将会增加,对于运行动力的需求急剧增加,更有甚者会出现循环泵不打液的现象。严重影响脱硫工艺的吸收和再生。以火电厂的副反应为例,当吸收剂中SO2含量过高时时,溶液酸性急剧提高,对于设备的腐蚀加剧,对废气中硫的吸收率较低,在温度低时还容易造成结晶堵塞管道或堵塔。此时,脱硫生产过程中容易产生的副反应如下:
(1)在HS-与氧接触时,将生成S2032-,此时发生的化学反应为
HS-+202=S2032-+H20
Hs-的析硫绝大部分是在脱硫塔内完成的,溶液在氧化槽内停留是Hs-析硫的再提高,为了保证Hs-充分析硫,设有氧化槽及提高氧化槽的液位是其析硫的基础条件。脱硫塔中Hs-的析硫速率与催化剂的活性、烟气的停留时间、合理的脱硫剂的组成成分以及适宜的温度等因素是分不开的,假若Hs-的析硫程度不够充分,一旦与空气中的氧气相遇,很容易被氧化成为S2032-,因此在进行脱硫生产时,企业应当认真选择合适的脱硫剂以及高效的催化剂。
(2)氧气含量超标,极易将二氧化硫氧化为硝酸盐。
在实行脱硫生产的过程当中,一旦脱硫剂中含氧量过高或者是脱硫之后的Hs-离子与空气接触时间过长,极易造成Hs-与氧气再次氧化,形成过量的硝酸盐,特别是在脱硫塔的温度较高时,氧化反应的速率会更快。此时企业应当做好以下三个方面的防御措施:一是降低半水煤气中温度,保证溶液温度适宜;二是熔硫放空液既要做好沉淀、降温,又要减少与空气接触的时间和介面;三是格控制半水媒气中的氧含量低,最好是低于4%。
3 结语
脱硫生产工艺对于企业实现节能减排来说十分重要的,企业在进行优化脱硫工艺,实现脱硫生产的节能减排的过程中,通过改造脱硫工艺所需的配套装置设备,对生产操作的过程中脱硫工艺进行优化,加强对生产过程中脱硫工艺的管理操作,最大限度的减少由于优化脱硫工艺所带来的一系列问题。通过对脱硫技术的优化,减少企业在生产过程中污染气体的排放量,并提高企业能源的使用效率,尽可能的发展循环经济,实现企业经济利润的最大化,实现脱硫生产的节能减排。
参考文献:
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关键词:热电厂;汽轮机;节能降耗
热电厂汽轮机的高损耗问题是电厂急需解决的节能减排问题,想提出具有实践意义的减排方针,总结之前的工作经验,准确找到造成节能减排效果居高不下的原因,针对对应的原因对症予以合理建议。
1热电厂节能减排现状
经过相关研究发现,影响热电厂消耗的主要原因包括发电机组的绝对效率、锅炉产热效率、供热管网热效率几个指标不合格,而热电厂汽轮机对这几个指标均有显著影响,因此本文主要针对热电厂的汽轮机如何有效减排展开研究。
2造成热电厂汽轮机损耗高原因分析
2.1水冷凝器存在问题
第一,冷却水的水质比较差,造成汽轮机正常的工作过程中凝气管形成厚厚的水垢,水垢的存在大大降低了汽轮机的排气换热效果。与此同时,该过程中会有高达百分之九十的水在冷却塔中被蒸发,从而造成严重的水耗问题。第二,凝汽器泄露。凝汽器的泄露导致冷却水流入一定量凝结水,冷却水甚至会进入锅炉。随着冷却水的反复渗入,会造成水质的下降,当水质标准低于标准值后,系统就会处于超标状态,锅炉壁会残存一定量的凝结水,造成锅炉壁产生水垢,腐蚀锅炉壁,严重时会造成鼓包、爆炸等危险。
2.2热电厂汽轮机机组气缸出现问题
汽轮机气缸主要作用是隔离汽轮机同流部分与大气的对接,同时将生成的蒸汽热能转换成机械能。汽轮机气缸与外部支撑座架、排汽、进汽以及回热抽汽等管道相连接,当汽轮机运转时气缸内的气体会运动做功产生热量,这些热量辐射到热轮机外部的气缸,这是夹层气流需要对其进行冷却处理。此外,当汽轮机处于启动冷态时,夹层气流就会对其进行加热,这个过程正是造成汽缸工作效率对汽轮机能量损耗的环节,如果汽轮机出现问题就会造成汽轮机能耗损失过大。
2.3热电厂涡轮机机组流通性出现问题
机组运行前对汽轮机的工作状态进行检查,保证其正常的流通效果,对降低生产能耗具有建设性意义,是整个汽轮机能耗分析的重点分析对象。流通效果的好坏在很大程度上决定了汽轮机设备中气体做功的情况,实践经验表明,增加气流的流通面积和气体的流通量可以有效的帮助电厂汽轮机提高工作效率,减少能耗。
3热电厂汽轮机降低损耗措施分析
3.1控制汽轮机中的水温
锅炉中燃料燃烧的是否彻底充分是影响锅炉内水温的重要因素,正常情况下,锅炉内水温过低,会造成燃料燃烧量增大,同时耗电量加大,燃料燃烧的不全面产生大量的烟雾,排烟过程会造成大量的能量消耗,从而引发汽轮机工作效率变低的现象。考虑到这一点,我们应该合理的安排燃料的添加量和添加频率,对机组开机和关闭时尤其要对水温进行严格的把关,严格确保按照相关规程进行操作。详细的说就是,要对燃料添加运行加强维护,最大程度上避免不合理的操作,定期清洗高加加热系统管道内的沉淀物和水垢,增加热能的传导效果;定期检查管道的泄露情况,避免热管道泄露,保障加热器的投入率。通常情况下,应保障加热器的水位处于正常的范围内,这是保障热效率的前提条件,也是设备安全运行的基础条件。保障机组的密闭性是检查和维修工作的重中之重,如果焊接水室时焊接不牢,一旦开始工作汽轮机的蒸汽压力就会冲破泄漏点,泄露的热量将会与冷水管形成热量交换,这部分热能的作用将被大量损失,导致汽轮机给水温度过低,机组启动效率被降低。
3.2凝汽器运行管理
(1)清洗冷却面。经过较长的一段工作时间,凝汽器上会产生一层厚厚的污垢,污垢的存在影响热传递的效果,因此,需要定期的对冷却面、冷却管进行清理。凝汽器运行时,首先选择用预处理后的场内水进行冷却,选择干洗法或者酸洗法两种清洗方式按照一定的周期对冷却面进行清理。冷却面在经过较长的时间积累后才能影响真空,因此,即使冷却面已经结垢也不易被发现,这是可以考虑选择对比结垢墙造成的凝汽器中阻力的损失情况,选择合适的清理方式,及时进行清理。(2)降低凝汽器热负荷。采用这种方式可以有效提高设备运行的热效率,常用的方式是在凝汽器的喉管部位安装专业的装备进行处理。例如,安装雾化喷头,利用接触式热传导的特性来吸收部分凝汽器的凝结热,雾化喷头与补充的盐汽水组合成混合式凝汽器,减少凝汽器表面的热负荷,保证热气器运行中持续处于真空状态,此外,还可以选择在凝汽器上部与排气缸喉部之间位置设置表面式加热器,将工业用水系统与加热器入口连接起来,出口连接化学供水系统,进行水的加热操作。
3.3热电厂汽轮机运行优化
电厂汽轮机一般都是以定-滑-定的方式运行,如果想要保障汽轮机的运行效率同时降低其能耗,就要考虑从优化汽轮机的运行方式入手,改变汽轮机的流通面积。低压状态下,适当的选择降低水平定压调节的方法。与此同时,降低加热器的端差,适当调节加热器的水位,适当提高汽轮机主汽温度与主汽压力,来达到提高给水温度与供热投入率的目的。此外,热电厂汽轮机循环冷却水本身是载热性余能。部分热电联产企业都设有抽凝式供热机组,凝汽真空依靠循环水冷却达到,循环水温依靠冷却塔散热满足生产要求;供热方式都是以过热蒸汽为热源直供采暖,凝结水不能回收,造成资源和热能的浪费;而采用循环水供热,汽轮机冷却水余能得到了利用,这不仅节约了能源,减少污染,而且提高了热电企业的经济效益。利用循环水集中供热,避免了热电机组大量余能损失,节省了大量的能源投入,同时,减少空气污染,根据同类项目,采用循环水供热可使热电厂热效率由50%提高到70%。
4结语
作为电厂生产的主要设备,要充分提高汽轮机的运行效率,减少其各个环节的能耗。解决其能耗问题之前需要充分的了解设备的结构,借鉴之前成功的经验,全方位多角度的分析造成损失的原因,针对总结的原因,对症下药的提供解决方案。在技术的角度,选择合适的调节措施,降低所有可能因素影响,提高电厂生产综合效率。
参考文献:
【关键词】发电厂 节能技术 节能减排
1 发电厂节能减排的重要意义
在国家节能减排的重要领域和行业之中,电力行业是节能减排的大户,对于控制节能减排的指标和国家节能减排目标的实现具有非常重要的支撑作用。当前,火力发电是我国发电厂的主流,占有发电厂的很大比例,火力发电的原料是只要是煤炭,在发电过程中消耗掉大量的煤炭资源,如果不能洁净利用和洁净燃烧,会对大气环境和自然环境造成非常大的影响,对于周围居民的生命健康影响巨大。当然,发电厂实施的节能减排的相关措施如脱硫与废气利用等也产生了一定的效果,但是,节能减排的压力和任务依然严峻,同时,在节能减排的技术和措施上也存在很多问题,比如脱硫副产品的再利用率很低,脱硫设备的故障多发等等。
从宏观层面来看,我国的化石能源是最要能源,但是化石能源又是不可再生能源,而且就人均资源量来看,我国的人均资源量处于世界的中等国家水平,比较低。从能源资源的总体情况看,存在分布不均衡,运输不方面,工业化水平较低,高耗能为主,煤炭是主要能源,洁净开发利用的程度不深等方面的问题,所有这些,更为我们开展发电厂节能减排提供了大的背景和要求,更需要发电厂在节能减排上做出改革和提升,为能源战略的实施提供基础。
从技术角度看,火力发电厂利用各种燃料燃烧提供电力能源,是从化学能转化为热能、热能转为机械能、机械能再转为电能,在能源转化的过程中能源的消耗和浪费是非常大的,因此火力发电厂是节能减排的重点之一。
2 发电厂节能减排主要技术与节能减排策略
2.1 关于气体燃料的节能燃烧技术
相对来讲,气体燃料在燃烧时产生的效率时非常高的,但是在技术应用中也要注意的问题是,其一对于火焰的稳定性的控制,对于不同火焰的情况采取相应的措施;其二选用合适的燃烧器,对于不同型号的燃烧器要能够准确把握其中的操作特点和要求;其三对燃烧器的结构参数和流动参数进行有效的控制和运用,熟练操作各种参数之间的变化;其四在燃烧器的现有基础上进行适当的改革和创新,运用新的技术改造燃烧器,降低污染和资源的消耗。
2.2 关于油的节能燃烧技术
油的沸点很低,低于着火的温度,是在油蒸汽的情况下进行燃烧的。影响油燃烧质量的重要因素是关于油的雾化,雾化质量的高低就成为了油燃烧的关键,那么在优化技术的过程中,选择合适的是非常重要的,简单式压力雾化喷油嘴就是一种非常好的选择。不同的喷油嘴喷出的油量不同,对于油压的调节可以实现喷油量的调节,高负荷的时候油压将会升高,雾化的质量水平也相应会提高,这样的喷嘴就就基本负荷锅炉的需要。回油式压力雾化喷油嘴则适用于负荷变动较大的情况下,回油式压力雾化喷油嘴有回油道,它可以通过回油压力的变化实现对流量的调节,这个过程中,油的旋流强度基本保持不变。
2.3 关于煤粉的稳定节能燃烧技术
我国资源结构特点决定了我国电力结构主要是以火电为主,在火力发电厂中粉煤锅炉是最常见的设备,对于粉煤锅炉的延烧技术的改造和技术优化非常我国资源机构的特点决定了我国发电厂以火力发电为主,重要。在进行技术优化过程中,要降低污染燃烧与稳定相结合,运用高浓度煤粉燃烧技术,尽量节约煤炭的消耗,减少燃烧造成的污染,为锅炉的安全运行和调峰创造必要的条件。而且,在节能技术中,要提高燃烧效率防止结渣,并能够在低负荷情况下实现稳定燃烧,采用新型的燃烧器就是很好的策略选择,一次性设备的投资可以实现后期相关节能的实现与优化。在钝体燃烧器中,它的主要组成部分是风管、上下联扳和缝隙钝体等几个主要部分。它在燃烧时能够有效提高火焰的稳定性,而且四流区能够获得稳定的起源能力,这种设备非常适合于在劣质煤的燃烧过程中采用,非常适用于各种煤气炉以及煤粉炉。
2.4 关于提高蒸汽参数技术
常规超超临界机组的典型参数是25-26.25MPa/600℃/600℃,通过提高汽轮机进汽参数就可以直接提高机组的运行效率。当主蒸汽的压力大于27MPa时,通过提高1MPa进汽的压力,就可以降低0.1%左右的汽机热耗。热再热蒸汽温度每当提高10℃时,就可以降低0.15%的热耗。这预计相比于常规超超临界机组即可降低1.5~2.5克/千瓦时的供电煤耗。这种技术比较成熟,可适用于66、100万千瓦的超超临界机组的设计优化。当新的镍基耐高温材料研发成功后,蒸汽参数就可提高至700℃,大幅提高机组热效率供电煤耗预计可达到246克/千瓦时。
2.5 关于二次再热技术
在常规一次再热的基础上,汽轮机排汽二次进入锅炉进行再热。汽轮机增加超高压缸,超高压缸排汽为冷一次再热,其经过锅炉一次再热器加热后进入高压缸,高压缸排汽为冷二次再热,其经过锅炉二次再热器加热后进入中压缸。比一次再热机组热效率高出2%~3%,可降低供电煤耗8~10克/千瓦时技术较成熟。美国、德国、日本、丹麦等国家部分30万千瓦以上机组已有应用。国内有100万千瓦二次再热技术示范工程。
2.6 关于汽轮机改造技术
通过全三维技术优化设计汽轮机通流的部分,采用新型高效叶片和新型汽封技术改造汽轮机,节能提效效果明显。预计可降低供电煤耗10~20g/kWh。适用于13.5~60万千瓦各类型机组,此项技术比较成熟。汽轮机部分普遍存在着汽缸运行效率较低或者高压缸效率随运行时间增加不断下降的情况和问题,其中的主要原因是由于汽轮机通流部分不完善、汽封间隙过大、汽轮机内缸接合面存在严重漏汽、级间漏汽以及蒸汽短路的现象。通过对汽轮机本体技术进行改造,提高其运行缸的效率,节能提效效果就非常显著。预计可以降低供电煤耗2~4g/kWh,这种技术改造适用于30~60万千瓦的各类型机组,并且此项技术比较成熟。
2.7 关于汽机主汽滤网结构型式优化策略研究
为了减少主再热蒸汽固体颗粒和异物对汽轮机中通流部分的损伤,主再热蒸汽阀门均装有滤网装置。常见滤网孔径均为φ7,并已开有倒角。这样可以减少蒸汽压降以及热耗,暂时不能降低供电煤耗估算值。此项技术适用于各级容量机组,并且此项技术比较成熟。
2.8 关于锅炉改造技术
加装烟气冷却器在空预器之后脱硫塔之前烟道的合适位置,用来加热凝结水、锅炉送风或城市热网低温的回水,回收部分的热量,从而达到节能提效以及节水的效果和目的。通过采用低压省煤器技术,若排烟温度每降低30℃,机组供电煤耗就可以降低1.8g/kWh,脱硫系统耗水量就可以减少70%。此项技术适用于排烟温度比设计值偏高20℃以上的机组情况,并且此项技术比较成熟。锅炉普遍存在着排烟温度高以及风机耗电高的情况,通过对其进行改造,就可以降低其排烟的温度以及风机的电耗。采用的具体措施一般是:对一次风机、引风机、增压风机叶轮进行改造或者变频改造;对锅炉的受热面或者对省煤器进行改造。预计这可以降低1.0~2.0g/kWh煤耗。此项技术适用于30万千瓦的亚临界机组、60万千瓦的亚临界机组以及超临界机组,此项技术比较成熟。电厂在实际燃用煤种与设计煤种差异较大的时候,就会对锅炉燃烧造成很大的影响。通过开展锅炉燃烧以及制粉系统的优化试验,确定其合理的风量、风粉比以及煤粉细度等,这有利于电厂的优化运行。这项技术预计可降低0.5~1.5g/kWh的供电煤耗。现役的各级容量机组均可以普遍采用,并且此项技术比较成熟。
2.9 关于汽轮机优化技术
通过对汽轮机不同顺序开启规律下配汽不平衡汽流力的计算,以及机组轴承承载情况的综合分析,采用阀门开启顺序重组及优化技术,解决机组在投入顺序阀运行时的瓦温升高、振动异常问题,使机组能顺利投入顺序阀运行,从而提高机组的运行效率。预计可降低供电煤耗2~3g/kWh。适用于20万千瓦以上机组,此项技术比较成熟。汽轮机冷端性能差,表现为机组真空低。通过采取技术改造措施,提高机组运行真空,可取得很好的节能提效效果。预计可降低供电煤耗0.5~1.0g/kWh。适用于30万千瓦亚临界机组、60万千瓦亚临界机组和超临界机组,此项技术比较成熟。
3 结语
发电厂尤其是火力发电厂在节能减排中具有非常重要的作用,承担着节能减排的主要目标责任。本文从宏观层面、节能层面以及技术层面就节能减排进行分析,对于发电厂的燃料燃烧技术以及电厂用电技术进行汇总分析,提出了较为可行的改进及优化措施,这对于发电厂健康科学发展提供了很好的支撑。
参考文献:
[1] 黄波.变频调速技术简介及其在电厂中的应用[J].山西建筑,2010(10):163-164.
关键词:变频器 火力发电 节能减排
一、变频器的构成要素以及大致分类
1.构成
我们区别各类变频器的差异的主要方法是判断其是把交流电转换成交流电还是把交流电转换成直流电后再转换成交流电。所谓的交流电转化成交流电当然前后两种交流电是有些许差异的,前者是工频交流电,而后者则是经过变频器转换过后形成的频率以及电压都可以控制的交流电,在工业上经常把这类变频器称为直接变频器。另一种形式变频器则是间接变频器,这类变频器先把通入的工频交流电经过整流器转换成恒定直流电,再经过一次整流器转换成频率以及电压都可以控制的交流电。变频器的基本构成通常分为四个部分,即整流单元、高容量电容、逆变器以及控制器。
2.分类
如果把变频器进行细致一点的分类,能有分别按电压性质以及等级、国际区域、工作原理、调压方法、运行的原理、用途、直流电源的性质等十多种分类方式。其中最常见的分类方式为按直流电源的性质分类,而直流电源的不同性质主要分为电压平稳、内阻小的电压源以及电压接近正弦波、内阻大的电流源,电源性质的不同可以把变频器氛围电压型变频器和电流型变频器。
二、变频器在火力发电中的节能原理
一般在机组负荷变化的整个过程当中,排粉机的负荷只能依靠对截流版调节来控制流量。即使在机组达到满负荷的情况下,排粉机的出口调节阀也没有完全打开,而是在百分之五十至百分之七十之间运行,因此排粉机出口的阀门一直处在一个节流的状态,造成的能量损耗较大。
想要减少排粉机中煤粉流量的损失,就必须对电机平滑的转速进行改变,以此改变输出转矩。这样就能达到挡板调节的作用以减少节流损失。在进行工频交流电源进行供电时,其电机速度是固定不变的。想要改变电机的转速,可以通过改变电源的频率、改变电机的极对数、改变电机的转差率这三个方面入手。
通过查阅资料可以查到,变极调速首先要改造电机,对定子绕组进行重新下线,根据其所需的转速与极数采用与其对应的连接方式。但是,这种调速的方法并不能实现平滑的无极调速,只有在停电以后更换了极数之后才能调速。但火电厂的排粉机运行必须要求调速平滑,因此这种调速方式不适用于火电厂排粉机的调速。
通常有多种方案来改变电机的转差率。对绕线式异步的电动机而言,一般通过在转子回路里传入电阻进行调速。采用这种方式进行调速时会增加串入电阻的转子回路的铜耗,导致转差率增大,产生了速度变化,这种方法效率很低且难以维护,因此不予采纳。
由上述可知,变频调速能够在不降低电机效率的基础上进行平滑的调速。我国目前发展最快最好的就是变频调速。我们通过改变电源频率来进行调速,这种方法既不会对电机性能造成影响,有能通过对固定电压、固定频率的电源转换成可变电源与可变电源以此进行调速。这种电子式的变化方法无序任何运动的部件,而且采用的是自动化控制,不存在任何副作用。
三、新时代节能新新动向之变频改造
为了进一步优化火力发电厂的技术指标,更好的挖掘出设备变频节能的潜力。我们一句变频器原本的节能效果、运行原理以及变频改造中需要注意的事项,并对主要辅机设备的参数、调节情况与运行情况相结合,并对变频改造完成后的节能效果进行初步评估,总结出下列建议:
1.对主要辅机进行变频改造,改造之后会有很多设备在节能效果方面有明显的提升,但也会有个别设备的节能效果不明显。
2.将泵类设备的变频改造的节能效果提高到百分之六十为最佳,将风机类设备变频改造至百分之三十。
3.有很多负荷量达到百分之八十以上的设备已经没有进行变频改造的节能空间。
4.由于轴流式风机的节能效果比较差,所以不建议对其进行变频改造,建议采用离心式风机进行变频改造,效果会比较好。轴流式风机因为动叶可以调整,所以自身能够通过调整叶片来完成对电机电流的调整,在轴流式风机上安装变频器之后节能效果不明显,因此不需要加装变频器。除了动叶可调的轴流式风机之外,还有像1000MW的引风机、增压风机等静叶可调的轴流式风机,他们的变频改造的节能空间也十分有限。目前行业内10千瓦等级的变频器最大容量能够达到四千千瓦,1000MW的增压风机与引风机的最大容量能够达到3900千瓦与6200千瓦,出于设备的可靠性与经济性也不建议装上变频器。像335MW的排粉机就可以考虑加装变频器,因为它是离心式风机,采用调节方式是入口风门调节,风门开度在百分之五十左右,风压在3.5Kpa至6kpa之间,在加装变频器之后预计能够节能百分之二十五左右。
5.泵类设备中节能效果较好的主要是设备出力依靠机组负荷变化而变化的泵类,例如常见的凝升泵、凝泵等。而循泵的情况则比较特殊,循泵的出力调整较为灵活,不建议对其加装变频器,并且循泵电机电压等级为10kv容量是3650Kw,这个数值已经接近行业内的容量限值,因此不建议对其进行变频改造。
四、把变频器运用到在火力发电遇到的问题
1.空间限制
一般的火力发电厂在经济条件方面不是很完善,在厂房建造时期资金投入比较小,厂房的空间面积不足,变频器的安装位置就成了一大难题。普通变频器由整流单元、高容量电容、逆变器和控制器等比较庞大的零件组成,为了节约用地,一般火力发电厂都会把变频器装在开关室里。开关室的空余面积在建厂时并不是划给变频器的安装的,这部分空余面积的实际上是给检修设备预留的。但是变频器的安装给厂房设备检修工作带来了一定的不方便。有的厂房的经济条件不足,所使用的变频器仍是比较陈旧的设备,这类老式变频器在提及方面自然也不如新式设备节省空间。
2.变频器运行过程中散热效果不理想
变频器在不断的更新换代中为了缩小体积也从散热上做了改进,新式变频器中自带的散热器功率比较小,只能基本上勉强维持变频器在运作过程中的散热工作。但有的发电厂是二十四小时不间断工作的,这给变频器的散热带来了极大的难题。再加上出于对变频器组件的保护目的,变频器一般安装在室内,但这样更不利于它的散热工作尤其是在大气温度较高的情况下。如果要提高发电厂的经济效益,二十四小时不间断工作,那么变频器的散热工作一定要重点考虑。如果是在安装变频器的厂房里单独加设散热设备,这无疑会进一步减少厂房中的可用空余面积,同时散热设备的采购、安装费用以及后续运行费用又是一大笔开支,安装变频器的最初目的是为了节能减排,散热设备的增设又违背了节能减排的目的。
3.变频器的维修与保养工作
变频器的日常运行工作对其中的各类组件的损耗较大,如果不进行专业的保养及维修工作,变频器的使用寿命将大大缩短,。
参考文献
[1]徐支援. 变频器在火力发电厂凝结水系统中的应用[A]. 安徽省电机工程学会.华东六省一市电机(电力)工程学会输配电技术研讨会2004年年会论文集[C].安徽省电机工程学会:,2004:9.
[2]谢葛尚,王晓华. 高压变频器在火力发电厂中的应用及节能分析[A]. 中国可持续发展研究会.2008中国可持续发展论坛论文集(3)[C].中国可持续发展研究会:,2008:4.
[3]王泰然,孙根年,王淑娜. 中国省际火力发电、煤炭消耗与SO_2排放关系的分析[J]. 统计与决策,2010,20:78-81.
【关键词】300MW机组;节能减排;改进
在节能减排日趋重要的今天,高耗能企业尤其要把节能减排作为工作中的重中之重。在火电厂机组运行过程中,节能环保压力越来越大,也是发电企业面临的重要课题。包头第一热电厂#1、#2机组分别于2007年12月26日、2008年10月18日投产,为两台300MW供热机组,供热能力为780万m2,主要担负着向市区集中供热的重任,缓解了老厂淘汰小机组后市区供热能力下降的短缺局面,并满足了市区供热负荷增长的需求。投产以来,设备在节能减排方面存在着不同程度需要改进的地方,电厂以华能集团创建“节约环保”型企业和优秀“节约环保”型企业为契机,在设备改造方面下了很大功夫,以达到节约能源、降低排放的目的。
1.机组概况
包头第一热电厂新厂#1、#2机为两台装机容量为300MW的机组。汽轮机型号为CZK300/250-16.7/0.4/538/538,由东方汽轮机厂生产,型式为国产亚临界、中间再热、双缸双排汽、直接空冷、供热凝汽式机组,配置的锅炉为东方锅炉厂生产的DG1065/18.2-Ⅱ6型锅炉,为亚临界自然循环汽包炉,一次中间再热,四角切圆燃烧,配置了高效静电除尘器、石灰石-石膏湿法脱硫装置和低氮燃烧器。
2.设备改进方案
2.1 #2机组汽轮机的高、中压缸进行布莱登汽封改造,降低机组热耗
高压缸轴封漏汽不仅会造成工质损失,还会伴随有热量损失,恶化运行环境,降低机组的热经济性,并且加热轴颈或冲进轴承室会使油质恶化。#2机高、原有汽封为刷式汽封,高、中压缸汽封有不同程度的泄露,机组热耗高达8700KJ/kg。2013年利用机组大修机会将#2机组汽轮机的高、中压缸隔板汽封及轴端汽封进行了布莱登汽封改造,并对高、中压缸叶顶汽封进行了改造。通过汽轮机揭缸大修,调整通流间隙和汽封改造,改造后发电煤耗约降低2g/kwh。
高、中压缸汽封改造内容见表1:
表1:高、中压缸汽封改造内容
项目 数量 间隙mm
高中压缸进汽平衡盘 8 0.4
高压隔板汽封 11 0.4
中压隔板汽封 7 0.4
高压缸后轴封 9 0.4
中压缸后轴封 8 0.4
高中压缸叶顶阻汽片 16 0.8
2.2脱硫GGH改造,降低GGH差压
投产以来,#1、2炉脱硫GGH易堵塞,常出现影响机组出力的情况,电厂不断采取措施进行改造,首先将受热面型式改为大通道,换热元件高度只有400mm,延长了运行周期。加装了高压水冲洗装置及蒸汽吹扫装置,采用了效果更好的蒸汽吹扫方式。提高了下部吹灰器的位置,使喷口接近换热元件,提高吹灰效果。利用机组检修机会对#1、2炉脱硫GGH采取了离线化学清洗的方式除垢,彻底清除附着的硬垢,降低GGH压差,提高脱硫效率和机组带负荷能力。
2.3电除尘器改造
#1、#2炉电除尘高频电源改造,一电场改为高频电源,其他电场改为间歇电源供电。提高了除尘效率,降低了粉尘浓度,除尘除灰耗电率下降约0.15%。
#1炉电除尘四电场改旋转电极。运行初期#1炉除尘效率低于设计值99.5%,约为95%-96%,除尘器出口排放浓度超50mg/m3,不符合日益严格的排放标准。烟气中含尘量大,影响后面脱硫设备正常运行,造成脱硫设备通流部件磨损严重:如浆液泵叶轮、护套、浆液输送管道阀门磨损,缩短设备使用寿命周期,频繁更换,维护费用增加30%;烟气中含尘量大,造成石膏浆液品质差,脱硫效率低于90%,同时造成GGH堵塞严重,同时脱石膏困难,石膏带水严重。改造内容:改造为前三电场固定电极电场加末级旋转电极电场方式,除尘器1、2电场不做改造,将3电场RS阴极线改为芒刺阴极线,4电场改为旋转电极电场,改造后提高了除尘效率,达到降低排放目的。
2.4微油点火
电厂锅炉设计的是等离子点火装置,油枪出力1.2t/h,后来将油枪片换成出力1t/h,由于煤质较差,灰份较大的原因,不适应等离子要求,锅炉点火用油的数量较大,每次冷态启动点火需要30~40吨油。由于原油价格日渐升高,节能降耗势在必行。故利用#1锅炉小修机会,将等离子点火改为了微油点火。根据现场实际情况,将4套微油点火及稳燃燃烧器替换原锅炉下层A磨对应的四只喷燃器,取代原有的等离子燃烧器,作为锅炉点火燃烧器和主燃烧器使用,满足了锅炉启、停或低负荷稳燃的要求。微油点火系统由微油气化油枪和辅助油枪、高能点火装置、油火检装置、燃油系统、压缩空气系统、高压助燃风系统等组成,油枪出力为40kg/h。微油点火改造后冷态启动点火用油降至8吨/次,大大降低了锅炉用油。改造后微油点火气化燃烧火焰如图1所示,煤粉燃烧火焰如图2所示:
图1 微油气化燃烧火焰 图2 煤粉燃烧火焰
2.5疏水系统进行优化改造。
根据西安热工院对我厂#2机组进行节能诊断分析后的建议,结合现场实际对#2机组疏水系统进行了优化改造。
1)高压旁路前疏水
将高压旁路前疏水与主汽门前疏水合并,扩容器侧加装堵头。
改造前
改造后
2)高排逆止门后疏水
将高旁后疏水、冷再管道疏水与高排逆止门后疏水合并,扩容器侧加装堵头。
3)低压旁路后疏水
将低压旁路后疏水沿着低压旁路管道,接至低旁进凝汽器前管道,扩容器侧加装堵头。
4)轴封供汽系统
将低压轴封供汽管道疏水直接接至轴封溢流门前,扩容器侧加装堵头。
5)取消1、2、3段抽汽逆止门与电动门之间的疏水。
3.做好电厂优化运行工作
3.1优化运行方式,降低机组能耗。
一是实现机组间的优化运行方式,根据机组经济性进行合理化接带负荷;二是严格按照优化运行曲线进行滑压运行,同时根据机组负荷、季节变化等因素积极优化辅机运行方式,最大限度降低厂用电率。三是积极开展小指标竞赛和压红线运行,新厂将同步绩效管理系统正式上线运行,大大调动了运行人员优化调整的积极性。
3.2聘请电科院为我厂空冷进行冬季优化试验,按优化方式进行调整。
#1、2机组在冬季供热运行期间,由于排汽量小,空冷系统防冻压力较大,为了防止发生空冷翅片管冻损事故,冬季供热运行期间一般手动调整并维持较高背压15kPa左右运行,运行经济性较差。针对运行现状,2012年1月请内蒙古电科院进行了空冷冬季优化试验,同时加装了自动回暖程序控制系统,冬季退1列和6列运行,根据试验结果进行调整可使冬季单机排汽背压下降3kPa左右。
4.结语
包头一电厂300MW机组投产以来,通过不断总结现场出现影响节能减排方面的问题,认真分析其原因,有针对性的采取了相应的改进及调整措施,收到了很好的成效。经过实践证明这些技术改进是可行的、成功的,对同类型机组的运行有一定的参考学习价值。
参考文献:
[1]李青等,《火力发电厂生产指标管理手册》
[2]杨寿敏等,《华能火力发电机组节能降耗技术导则》
关键词:热电联产;现状;发展
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.127
1 前言
伴随着可持续发展战略的提出,世界各国都纷纷开始探索先进的能源结构。热电联产,是指在同一电厂中将供热和发电联合在一起,可实现热能与电能的联合高效生产,并具有良好的经济效益和社会效益。现阶段,许多国家都将热电联产作为节约能源与改善环境的重要措施。在德国、英国、丹麦和荷兰等发达国家,热电联产机组占同容量火电机组比例已超过60%,各级管理部门还制定了许多相关扶持政策,包括为热电项目减免税收、缩短热电资产的折旧年限、对热电项目给予低息贷款等等。近年来,我国热电联产工作推进较快,并为我国的节能减排工作发挥了一定的作用。文章阐述了我国热电联产工作的现状,并在总结问题的基础上阐述了促进热电联产发展的有效措施及注重要点。
2 我国热电联产的现状及存在问题
2.1 我国热电联产工作的现状描述
目前,我国已建成6MW及以上热电联产机组约2300台,总装机容量超过7000万kW,热电联产发电量约占全国发电总量的9%,并承担了全国约80%的工业供热和约30%的民用采暖供热。现阶段,我国的热电联产企业大致可以分为两种:其一,企业自备电厂。提供生产所用的工业蒸汽并兼顾企业自身用电,通常情况下规模较小、分布分散。其二,国有热电厂。相比而言规模较大,且具有良好的安全性、经济性、环保性等。随着我国能源结构的不断调整,企业自备电厂由于其较高的经济与环保投入发展较为受限,国有热电厂的大容量供热机组越来越多。
2.2 我国热电联产工作的存在问题
首先,由于国家政策对热电比的要求,我国热电联产机组平均容量小,热效率相对也较低。其次,热负荷数据与实际情况出入较大,投入运行后以纯凝工况运行为主。第三,较低的热价导致热电厂以电补热,而燃料价格的不断提高又压缩了自身的利润空间。最后,大容量热电联产机组立项决策分析阶段的工作程序和标准尚未规范。
3 我国热电联产的发展方向及发展措施
3.1 我国热电联产的发展方向
随着我国能源结构的不断调整,未来供热汽轮机的开发将向600MW等级、1000MW等级的大容量供热机组转移,并由传统的单抽汽向工业与地区采暖的双(或三)抽汽形式发展。对于以采暖负荷为主的热电厂,由于非供暖期间为凝汽运行,故锅炉及高压缸可以与凝汽机组相同,但应对中、低压缸进行优化,以解决分缸压力偏高和采暖用汽压力偏高问题。对于以工业用汽为主的热电厂则可以研究发展专用抽汽机组,从而简化设计与运行。
3.2 我国热电联产的发展措施
首先,各级管理部门需深刻认识到热电联产工作对于资源与环境的重要意义,尽快制订促进热电联产发展的方针政策。其次,对热电联产和锅炉房供热实行差别热价,制定支持热电联产模式的税收、价格等优惠政策。第三,对目前仍分散供热的单台40t/h及以下的小锅炉收取污染治理费,用于补贴低能耗、低污染的热电行业。最后,加大对现有锅炉房的改造力度,逐步取消高能耗、高污染的小型分散燃煤锅炉。
4 我国热电联产发展的注重要点
4.1 提高电力系统清洁能源比例
由于多年来执行“以热定电”的政策,我国的热电机组容量普遍偏小,而火电机组容量则越来越大,热电厂与火电厂竟价上网存在差异。随着资源、环境等问题的日益突出,以及节能减排政策的逐渐渗透,相关管理部门必须考虑对热电联产方式的扶持,可制定相关政策以改善现有的局面。
4.2 热电厂应向热用户供热供电
根据目前电力体制,热电厂发电量全部上网,而附近的工业用电则由电力系统供电线路供电。为了减少供电线路的损耗,建议单机2×6000kW的热电厂就近向附近热用户供电,总容量24000kW及以上的区域热电厂可向主要热用户供电,同时付给当地电力公司合理的管理费。
4.3 加强热电企业的环保补贴
与热电分产相比,热电联产燃料消耗量与污染物排放量均有效减少。然而,一些基层环境部门并没有认识到热电联产方式的环境友好特性,甚至视热电企业为污染大户,而忽视了分散供热小锅炉对环境的污染。为此,建议将目前仍分散供热的单台35t/h及以下的小锅炉,按燃煤量收取污染治理费,并将其中的一部分补贴给验收合格的热电企业。
5 结束语
伴随着人们对于资源与环境的关注,越来越多的研究者开始关注热电联产的生产模式。热电联产可实现热能与电能的联合高效生产,具有良好的经济效益和社会效益。本文阐述了我国热电联产工作的当前现状及存在问题,并总结出我国热电联产的发展方向、发展措施及注重要点。研究认为:随着我国能源结构的不断调整,具有节能减排优势的大容量供热机组将迎来更多的发展契机。供热汽轮机的开发将向600MW等级以上、1000MW等级的大容量供热机组转移,并由传统的单抽汽向工业与地区采暖的双(或三)抽汽形式发展。未来,相关部门应加大对热电联产企业的政策与资金扶持,构建起热电联产企业与用户之间的桥梁,并建立基于环保角度的补贴倾斜机制。文章对于推进我国热电联产工作的发展具有一定的参考价值。
参考文献:
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关键词:机组 热动发展 管理措施 节能减排
中图分类号:TM621.4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(c)-0108-01
实现工业化生产是积极推行的发展目标,但在走工业化道路的同时也使得企业乃至个人的环境保护意识变得更加薄弱。电厂生产电能,为现代经济建设提供了保障。但由于电厂发电是燃烧了各种燃料产生废气、废物,既污染了环境又浪费了资源。通过原料的燃烧,火电厂热动系统将产生的热能转化为电能。降低火电厂能量消耗,是当前急需解决的问题,也是未来非常重要的研究领域。
1 节能是电厂热动发展的必然趋势
在电厂运行过程中坚持节约能源、降低损耗是未来热动系统发展的必须坚持的原则,坚持这一原则不仅能提高企业的整体效益的增长,还能为社会创造出更多的经济财富。
(1)降低成本。
煤、石油、天然气等发电原料都属于自然资源,随着使用的增加,能源总量在不断减少,成本将不断增加,节能措施能减少企业的资本投入。
(2)保护环境。
电厂的发展造成工业废弃物的大量排放,使空气遭到严重污染,产生对人类有害的物体,并能加剧大气层的污染,而采用了节能措施,可以减少排量,减缓污染过程。
(3)技术更新换代。
实现能源节约、减小消耗不仅需要电厂在运行中调整,更需要依赖科学技术的进步,以先进发达的科技手段处理能源消耗问题。新技术新工艺的研发,有助于促进总线技术的优化改进。
(4)持续发展。
节能降耗措施的开展,能够正确处理好社会经济与自然环境间的矛盾和发展关系,使人与自然和谐发展,为现代化及可持续发展打下基础。
2 热动系统节能降耗管理措施
如果我们在发电厂热动系统机组的运行过程中能够有效控制机组的热耗,那样发电厂供电所使用的原料消耗将会进一步减低。
(1)控制机组运行方式,达到我们降低煤耗的目的。可以在机组运行的前6个月实行单阀运行,6个月以后将运行方式变为顺序阀运行,这一措施可有效降低煤耗1.6 g/kWh。
(2)控制机组运行参数,达到我们降低煤耗的目的。可以通过控制机组运行过程中的有关参数,提高主再汽温度达到设计值,可以降低供电煤耗约0.7 kWh。
(3)对机组的真空系统进行改造,汽轮机凝汽器的真空度高低是影响机组效率的一个重要因素,300 MW机组汽轮机排汽压力比正常值上升1%。则机组热耗率的相对变化率将增大1%以上,提高机组真空对提高机组效率是至关重要的。可以利用检漏仪对凝汽器及真空系统查漏,提高机组凝汽器真空平均水平。
3 节能角度下未来电厂热动发展方向
在热动系统运行过程中,机组深调峰与机组满负荷时相比,风机效率相差40%,风机入口导流器效率相差57%,节流损失大,风机效率低。为了进一步实现节能效果,系统可在优化调度、可再生能源发电、降低综合线损等方面展开工作。
3.1 优化调度模式
针对“调整发电调度规则,实施节能、环保、经济调度”的发展观念,未来电厂需要针对发电调度模式不断改进优化。尤其是要在火电厂电力系统的运行方面进行优化调整,这样才能从根本上实现节能(见图1)。
3.2 可再生能源发电
目前电厂热动系统发电的主要燃料是煤炭、天然气等,来源于自然资源,这些都是成本高且不可再生的,随着时间的推移在未来必将消失。电厂若要实现节能就需要积极引进太阳能、风能、潮汐能等可再生能源,这些可再生资源具有来源广、含量大、成本低、效益高的优点,为节能降耗开辟了新途径。
3.3 降低综合线损技术
避免过多的线损是电力节能的有效措施,目前降低线损的主要措施有:对电网进行科学的规划;对配电网进行节能优化,达到环保标准;调整及改造变压器的数量和内部结构;做好无功配置优化,协调好功率的布置。
3.4 建立以节能为目的的管理体系
建立该体系的目的是落实机组的日常控制工作,重点监管涉及减低煤耗的环节,在保证热电系统日常运行基础上,提高燃煤发电的效率,制约浪费现象。建立以供电煤耗为中心的管理体系,要求电厂操作人员严格控制机组的热耗、规范操作行为。以供电煤耗为中心的管理体系,建立一个监督小组,对机组的日常运行,进行有效监管,严厉的制止不符合安全规范和减低煤耗要求的行为。
4 结语
目前,面临着能源逐渐匮乏和需求逐渐增大的双重挑战,节能降耗工作刻不容缓。能耗大户行业尤其是电厂热力系统更是首当其冲。与发达国家相比,我国的热力系统节能降耗领域还有很大的潜力和空间可以充分挖掘,电厂也要对自身的运行模式进行调整优化。节能降耗不仅能节约企业成本还能提高利润。在今后的热力系统运行过程中需根据实际情况制定节能计划。在未来的几年里,相关热力系统分析方法会逐步发展和完善,电厂热力系统将向着可持续、绿色环保的方向发展,节能降耗工作将会取得更长远的进步。
参考文献
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关键词:火力发电;节能降耗;资源
1引言
我国是资源大国,也是人口大国。随着经济社会的发展进步和我国人口的不断增多,我国人均资源占有量不断减少,资源总量逐渐减少对资源节约型和环境友好型社会提出更高要求。火力发电厂作为资源消耗大户,其节能减排对建设节约型社会具有重要意义。有效提高能源的利用效率,降低环境污染,提高低碳生产效率,对我国可持续发展具有重要意义。在发电过程中,减少能耗,特别是锅炉的资源能耗,能够有效降低火力发电厂生产效率,提高经济效益,同时对我国资源供需矛盾的解决具有重要意义。
2火力发电厂锅炉节能降耗意义
节能降耗是国家可持续发展战略的重要体现,其不仅符合我国国家经济发展方向和政策,对企业的长远发展也具有重要意义,企业应倡导并运用这一思想。随着我国经济社会的发展和城市化进程的加快,资源消耗不断增大,如何有效进行提高资源使用效率,降低能耗成为火力发电厂考虑的重点问题。我国能源资源对国外进口的依赖性越来大,因此,降低作为耗能大户的火力发电厂锅炉能耗能够有效缓解我国资源供需矛盾,一定程度上减轻我国能源进口负担,降低企业生产成本。火力发电厂锅炉燃烧的能源大多为不可再生,节能减排能够缓解我国出现能源危机,提高社会发展效率。
3火力发电厂节能降耗中存在的问题
火力发电厂锅炉作为企业核心机器,使用寿命较长,在长时间的使用过程中,难免存在一些节能问题,具体表现在以下几个方面:第一,锅炉在能源燃烧过程中,产生较多的飞灰,这些飞灰可燃性较大,对锅炉使用产生一定影响;第二,锅炉运行过程中,需要参与系统调峰的次数较多,不仅影响锅炉生产效率,还增加锅炉能耗,不利于节能减排的进行;第三,运行时间厂,锅炉不断老化,使用过程中耗能较多,在同样的资源消耗情况下效率较低,从另一个角度来说,生产同样的电量需要更多能耗;第四,锅炉的频繁启动和停机过程中能源消耗量;第五,锅炉机组经过长年累月地使用,老化现象所引起的其他部位功能降低,如尾部烟道漏风,从而导致吸风机出力增大,进而使耗电量增加,不利于锅炉热传递效果,降低其热经济性能。
4火力发电厂锅炉节能降耗措施分析
4.1调整锅炉燃烧
在实际生产环境中,调整锅炉燃烧对锅炉的生产效率和节能降耗具有重要作用。对火力发电厂锅炉进行有效、全面地调整,能够便于锅炉整体燃烧比率的匹配,实现锅炉的充分燃烧,进而促进节能降耗工作的进行。火力发电厂锅炉进行调整时,需考虑风量对节能的效果,对风量进行研究,判断其配比比例,提高配比的合理性和科学性。风量的配比调整有利于调整锅炉内空气系数的控制,对此系数进行有效控制能够提高燃烧效率,使得燃料进行充分燃烧,保证锅炉燃烧的最佳状态。在进行调整的过程,应注意以下事项:当锅炉处于正常运行状态时,出现负荷增加的情况,需增加风量,且增加燃料燃烧量;出现负荷降低的情况,则需减少风量,降低燃料燃烧量。根据负荷情况调量,有利于实现锅炉燃料的充分燃烧,提高燃烧效率,降低能耗,实现生产成本的降低。
4.2清除锅炉灰质
锅炉使用过程中,容易产生可燃灰质,因此需要在其运行时进行受热面吹灰,以增加锅炉生产效率,利于节能降耗工作的开展。锅炉运行过程中难免发生热损失,热损失量与锅炉运行过程中排烟温度密切相关,排烟温度越高,热损失量越大,资源消耗也就越大,不利于企业生产的长期发展。因此,在锅炉运行过程中必须对其受热面进行定期清理,以减少因受热面灰尘和杂质等杂物对受热面的传热能力所造成的影响。另外,还需对锅炉进行定期保养,以降低受热面清理过程中的耗能量;清理是注重在锅炉运行的最佳状态下进行,对清理次数进行科学合理的安排,最大限度地降低锅炉运行过程中的耗能。
4.3防止锅炉漏风
锅炉运行情况与发电有效性有重要关系,在使用过程中锅炉存在漏洞将增加锅炉运行能耗。在常见的几种情况中,锅炉漏风是导致能耗增加的典型情况。锅炉出现漏风现象时,锅炉中气体体积容易增大,这种情况会引起锅炉排烟时热损失量的增大,还会引起吸风机用电量的增加。此外,风机电耗增加容易导致空预器烟温进一步降低,造成二次风温的大幅度降低。在锅炉运行过程中,需加强对锅炉运行状况的检测,针对问题进行维修和养护,同时,定期进行检修,做好常规性保养工作,确保锅炉正常运行的同时降低能耗。
4.4减少汽水损失
在进行检修过程中,由于不够全面,质量水平较低等原因,锅炉使用时疏水及排污不畅,容易导致汽水的损失,从而引起一系列不良状况的发生,进而导致锅炉能耗的增加。要减少锅炉出现汽水损失的现象,降低能耗,需要做到以下几点:第一,保证锅炉供水质量,并进行严格控制。锅炉给水的质量好,则能够保证其锅水浓缩倍率下排污率的降低。第二,监督汽水分离设备的安装质量,确保其检修质量,以便锅炉正常投入使用,通过这种方式能够有效提高汽水分离的效率,从而实现汽水分离过程中能耗的降低。第三,保证锅炉运行过程中各项参数的稳定性,将锅炉的负荷、气压和水位等参数控制在稳定的范围内,确保锅炉工作效率。第四,若锅炉出现突然启动或紧急停机的现象,则应及时进行疏水和排污,检查锅炉是否存在泄漏现象,根据实际情况进行处理,减少锅炉运行过程中不必要的损失。
5结束语
火力发电厂锅炉机组作为能耗较大的机械设备,对其降低耗能策略进行研究,不仅能够提高发电效率,还能带来良好的社会效益。通过对锅炉进行有效调整,提高燃烧效率,对锅炉受热面进行吹灰,减少热量损失,防止锅炉漏风,确保锅炉正常运行,通过多种途径减少汽水损失现象的发生,以达到降低能耗的作用。
作者:傅晓阳 李东 单位:辽宁力康职业卫生与安全技术咨询服务有限公司
参考文献:
Abstract: The rapid economic development, in addition to accelerate the development of various industries to bring greater economic benefits, but also resulted in a large number of energy consumption, so the energy consumption has become a major incentive for the depletion of energy resources in China. In recent years, the country has put forward a number of policies on energy conservation and emission reduction, among which the most obvious is the coal consumption based thermal power plant. As one of the representatives of energy saving and emission reduction measures, heat pump technology has been widely used in thermal power plant. Based on the above content, this paper analyzes the application of heat pump technology in thermal power plant energy saving, summarizes the harm caused by the thermal power plant, the heating principle of heat pump technology, technical classification, performance evaluation index, the specific practice of the application, and puts forward the corresponding application suggestions and more strict requirements for the power plant staff to ensure the realization of the maximum energy saving effect.
关键词:热泵技术;火电厂;能源问题;供热原理
Key words: heat pump technology;thermal power plant;energy problem;heating principle
中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)32-0120-03
0 引言
改革开放以来,我国经济呈显著越加繁荣的局面,其在带来绝对优势的同时,所呈现出的问题也逐渐凸显,其中最为明显的就是能源上的巨大消耗问题。相关数据报道结果中表明,能源问题、环境问题的出现,直接造成了我国的能源危机以及环境污染问题。目前能源以及环境问题,已经成为了国家、社会、大众关注的焦点以及热点,因此国家相继出台了众多节能减排政策。伴随我国节能环保工作的不断开展,热泵技术开始在火电厂中大范围推广实施,且取得了重要的地位。火电厂中的热泵技术能够实现对循环冷却水中余热、锅炉排污热量、除氧器排汽热量的回收,实现有效循环,也在有效循环的基础上节约了能耗、提高了经济效益。所以要求每一位火电厂内的工作人员均需要对热泵技术的实践情况有综合性的了解,可以成功应用并实现节能价值。关于热泵技术的具体实践应用问题进行如下汇报。
1 火电厂生产隐患
火电厂的生产隐患,主要集中在粉尘危害方面。生产性粉尘:固体微粒,能够持久的飘浮在作业场上方的空气中。生产性粉尘包括输煤系统煤尘、锅炉运行粉尘、锅炉检修的锅炉尘以及其他综合场所产生的作业性粉尘、石灰石粉尘等。硅尘:游离二氧化硅的粉尘,其中石英产生的危害最为严重。焊接尘:执行焊接作业期间,会涉及到对高温焊药、焊接芯等操作,材料熔化蒸发与空气凝结产生了气溶胶,气溶胶再冷凝后就出现了尘粒。粉尘的分散度越高,那么它的粉尘粒径就越小,存在的稳定性也就越高,一旦工人吸入,直接造成人体危害。例如当粉尘沉淀在肺泡壁上,加上工人长期吸入,就会出现尘肺病(典型职业病)。所以必须重视火电厂生产中粉尘带来的危害性问题,积极做好防治工作。热泵技术在火电厂中的实施,可以综合实现节能减排的效果,对于能源的节约以及人们的身体健康均有益处。
2 热泵技术
所谓热泵技术是在近些年提出来的新兴节能技术,其是在热泵装置的基础上所衍生的低温余热节能技术。下面综合论述热泵技术的工作原理、具体技术分类等内容。
2.1 热泵技术、工作原理
与火电厂中的其他技术相比,热泵技术具有明显的消耗性特点,即消耗高品位能量(具体代表是电能、高温热能等)作为损失,借助制冷机实现热力循环,最终成功将低温余热所产生的热量转化成高温热能技术。热泵技术、工作原理见图1。分析热泵技术工作原理,其是借助热泵装置的运行实现对能量的转化以及综合利用,最终实现节能效果(降低环境污染)。
2.2 热泵系统技术分类
从系统分类上,可以划分为地源热泵系统、空气源热泵系统、水源热泵系统等,下面进行详细分类说明。
2.2.1 地源热泵
地源热泵的低温热源是土壤以及地下水(也就是所说的地源),所以结合温度以及气候等因素分析,其更加适用于北方地区。
2.2.2 空气热源泵
此系统所选择的低温热源,是排除空气源热泵基础上的室外空气。综合热量介质分析,可以划分为风冷式(凝汽器――释放热量――生产热风――干燥/调节气温)、水冷式热泵(凝汽器――释放热量――生产热水)两类。
2.2.3 水源热泵
此系统的低温热源,是地下水、河水、湖泊等,是实现低温位热能转移为高温位热能的装置。但是由于地表的水源会受到季节变化以及天气因素等影响(尤其是东北地区,冬季气候严寒),所以造成热泵机组冬天性能系数呈现不高的不良局面。
2.2.4 水环热泵空调
此系统是在设置闭合水环路的基础上,并联多台小型水――空气热泵机组,所以也是具有回收价值的空调系统。
2.2.5 双源热栗系统(太阳能/空气)
与其他系统相比,此系统的低温热源是空气以及太阳所产生的辐射,将太阳能最为辅助的能源成功融合太阳能热水系统、热泵节能技术,避免了空气热源单一工作所带来的不足之处,另外成功的提高了热泵原本的性能。
2.3 热泵性能评价指标
热泵技术节能效果的实现,需要借能评价指标加以支持。具体分析相关评价指标,包括制热系数、制热量以及耗功量、制冷系数,另外火电厂的工作环境、过热度、一次能源利用率等具有一定相关性。所谓一次能源利用率,即指热泵装置输出能量、一次能源消耗数量二者之间产生的比值。热泵制热系数在1以上,用户得到的热能一定高于消耗的电能。总结热泵性能系数,其与热源的温度、过热度以及过冷度等因素均有一定关系。一般情况下当水源热泵机组供水温度控制在9℃以上、20℃以下时,制热系数即在3.6以上、4.1以下。当供水温度控制在15℃以上、30℃以下时,制热系数即在4.3以上。因此,在确保温度季节性变动相对较小的情况下,热泵系统即可实现冬季供热、夏季制冷两方面的需求,提高所获得的能效比。原理图见图2。
3 热泵技术在火电厂节能中的具体应用
火电厂的存在有其必要性,但是存在的能耗以及污染问题不可忽视,加上国家十三五能源规划的提出,促使火电厂的节能管理工作处于严格化发展状态。就目前情况来看,热泵技术在火电厂节能中的应用具有多面性以及综合性特点,具有代表性的就是回收火电厂循环冷却水中的应用、火电厂回热系统中的应用等环节。下面就热泵技术在火电厂节能中的具体应用展开论述。
3.1 回收火电厂循环冷却水应用
回收火电厂循环冷却水中的热泵技术应用,是实现火电厂节能技术的基础、前提。就一般工作经而言,火电厂循环冷却水基本均低于50O℃,从分类情况来看,属于低品位能量(直接利用范围相对狭窄,借助热泵技术提升了冷却水的温度,扩大了应用范围)。作为火电厂中的工作人员,均了解火电厂中冷却水的蕴含能量总数相对较大,另外稳定性良好,这些特点均构成了热泵系统低温热源的理想条件。实际工作中,以循环冷却水作为低温热源时具备诸多优越性,例如结构简单、稳定性高、综合经济效益好,最终成功实现余热利用、节能减排效果。试举例分析,作为火电厂中的工作人员,其将电厂循环水输送到热力站的基础上能够借助热泵技术实现二次管网的用水加热,最终采暖水被输送到换热设备之中。另外,火电厂工作人员也能够结合用户的需求完成电能转化。但是为了确保热泵技术的实践效果,要求工作人员对热泵技术的形式应用方式、能源选择进行注意,需要综合火电厂的实际情况、主客观条件加以综合判定,确保热泵技术的应用不但合理且高效、稳定。
3.2 火电厂回热系统应用
本文开篇就已经说明,在我国当前能源危机严重的情况下,各个行业都在寻找着符合自身发展的节能减排技术,而火电厂中热泵技术的实施,则高效的实现了节能效果,符合我国行业可持续发展的需求,也符合当前人们对于能源以及大气的保护需求。从热泵技术在火电厂回热系统中的具体应用情况来看,此技术不但能够回收循环冷却水余热,还能返回热力系统中的相关加热凝结水,此过程不但能够控制低压抽汽消耗量,还能增加电厂的整体发电量、降低火电厂发电煤炭耗量。在此系统中的热泵技术,其能够在凝结水中引入热力系统的基础上,引入加热器处热力系统。但是为了保证此技术的实施效果,在执行相关操作的过程中需要综合火电厂节能需求以及要求来选择热泵技术的具体应用参数情况,还需要考虑到此技术本身所具有的性能特点以及机组特点等情况、差异问题等等,这就需要火电厂中的工作人员对此问题加以重视,成功选择出符合火电厂要求的热泵技术,为火电厂节能工作的实现打好前提基础。
3.3 加热锅炉进风应用
综合火电厂节能工作的具体开展情况来看,其在开展中发现锅炉暖风器的作用:利用辅助蒸汽――加热锅炉进风――提高空气预热器的空气温度/避免低温腐蚀问题。另外,结合实际工作发现,借助了热泵技术不但成功的降低了辅助所需的蒸汽用量,还控制了抽汽的总消耗量问题,所以此技术的实施有效的实现了节能、经济的双重效益。结合火电厂中的具体工作情况分析,暖风器加热将蒸汽转化为热水,所以作为火电厂工人员其能够直接改善暖风器加热中产生的泄漏、水击等不良问题,最大程度上凸显了暖风器的整体应用价值。但是需要注意,为了确保改善的效果,要求工作人员的改善工作是在结合具体实际工作的基础上,并且经过反复论证的前提下所开展的。还有,通常情况下我们都会将火电厂设置在远离市中心的位置,这与火电厂中烧煤所造成的大量碳排放、粉尘污染、空气污染、气体噪声等因素相关(火电厂传统工作原理:煤――锅炉燃烧――水加热为水蒸气――蒸汽轮机做功――发电机发电。2006年开始应进行改造,对产生的烟尘进行处理――排放水蒸气――提高热效率)。所以,综合以上因素分析在节能中想要进行余热管网铺设,不但需要投入物力,还需要进行人力方面的大量投入,所以由于人员以及消耗资本等方面的因素考量,此方式在火电厂整体节能工作中无法实现相对较好的经济收益。这些问题就对作为火电厂的工作人员提出了更多的要求,例如其需要综合分析热泵技术应用中的稳定技术情况,在利用电厂余热的基础上提升火电厂生产效率,最终实现节能环保效果。
3.4 回收锅炉排污能量应用
综合热泵技术在火电厂中的实践效果,其价值显著,就其在回收锅炉排污系统中的应用效果来说,其实现了节能、降低污染的双重效果,这符合当前人们对于火电厂节能减排的需求。从锅炉排污量情况来看,其总体排污量已经达到了蒸发量的600,另外由于锅炉的常年运行,所以其产生的压力、温度一直相对较高,而作为火电厂工作人员其在应用热泵技术的情况下,能够成功回收锅炉排污能量,最终实现循环再利用(热泵技术应用――回收排污能量――循环利用)。但是综合实际工作开展情况来看,受到锅炉运行、技术等主客观因素的影响,所以存在明显的不足,出现了稳定性不佳的情况,在控制工作的执行上相对较难。要求火电厂中的工作人员在执行回收锅炉排污能量的工作中明确可能产生的风险与问题,成功做到规避、稳定的运行。
3.5 回收除氧器排汽热量应用
火电厂工作中一般不会造成大量热量浪费的问题,但是排除氧器排汽(此操作热量损失严重)。所以为了降低热量损失问题,需要对损失能量进行回收和检验。另外,回收除氧器排汽热量中采取热泵技术,能够实现降低节能投资、提高节能效果的双重价值。
4 结语
经济的发展推动了各个行业的发展,但是在没有得到综合把控的情况下,其所带来的问题也是不可避免的,其中最为明显的就是我国所面临的能源危机问题。针对本文研究内容来看,热泵技术在火电厂中的实践应用实现了明显的节能效果,符合我国节能减排各项政策的落实标准。所以,对于火电厂的工作人员提出了更为严格的要求,热泵技术作为新兴技能技术代表之一,很多人对此技术还存在着模糊概念,要求相关工作人员必须强化对热泵技术的认识和掌握,在不断的实践研究基础上提升火电厂节能工作的综合水平。
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