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1前言
信息、通讯、计算机、智能控制、变频技术的发展,为火力发电厂的高效、节约运作、科学管理,以及过程优化提供了前所未有的手段,进而促进火力发电厂的科学管理和自动化水平的提高。针对节能工程必须追求合理的投资回报率,电厂企业节能工程不可能大而全,盲目求新的实际情况;电厂节能工程的指导原则如下:“效益为主”、“分项实施” 、“技术更新”与“重点突破”等相互结合。怎样在火力发电厂来落实和贯彻这些方针政策,来大力促进火力发电厂节能是一个值得探讨的问题,而推广应用各种新技术、新工艺、新管理是实现节能的唯一途径。
2做好火力发电厂的生产环节控制
2.1提高火力发电厂的燃烧煤质。从而降低能耗,节约成本。煤炭的质量对火力发电厂的经济效益影响很大。通常来说,在广泛应用煤粉锅炉的火力发电厂中,燃煤的成本能够占到发电成本的百分之七十五左右,而占上网电价成本的百分之三十左右。如果不提高煤质,使用的煤质较次,则会导致火力发电厂的煤炭消耗量和电力使用率增加,也会造成锅炉和辅助设备的严重损耗。因此。在实际应用中,提高燃煤质量,做好人厂和人炉燃煤质量的控制,能够有效减少燃煤的消耗量,节约火力发电厂的发电成本,实现火力发电厂的节能减排。
2.2优化锅炉燃烧率,减少燃煤能量损失,做好节能减排管理工作。火力发电厂中最大的燃煤消耗设备就是锅炉设备,通过优化锅炉燃烧效率来实现火力发电厂节能减排管理工作的潜力很大。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。在实际应用中。我们可以使用的主要措施有:
2.2.1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;
2.2.2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;
2.2.3可以通过控制锅炉的排渣量、检查排渣温度等措施来减少锅炉排渣中所携带的热损失;
2.2.4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。
2.3提高火力发电厂中汽轮机的工作效率,增大其转化内功的效能,减少其内部损失。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。
2.4火力发电厂还可以采用先进的技术手段来实现技术创新,将科技创新视为火力发电厂实现长远发展的核心驱动,从而减少火力发电中的各项能耗,提高能源的有效利用率,达到节约能源和减少污染物排放量的目的。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。
3要进行对火检正常的检查维护,保证火检信号的正常,为及时投油投粉提供保障
3.1确保油枪雾化良好。加强正常运行中维护,定期试投和吹扫油枪,保持适合油压,定期检查油枪雾化良好。
3.2大油枪改造造小油枪。设计时油枪出力一般为锅炉30%额定负荷。可将大出力油枪改造为小出力油枪,某电厂两台300MW机组将油枪出力为1.75T/H改为0.8T/H,经运行取得了良好的效果。
3.3减少非计划启停和设备消缺用油。加强设备维护,减少机组非停和低负荷投油消缺。若要低负荷投油消缺时,可统计所有需要低负荷消除的缺陷,尽量放在一次低负荷投油消缺中完成。
3.4减少由于煤质差投油助燃次数。机组正常运行中,根据燃烧和煤质情况做好配煤掺烧工作,杜绝由于燃烧恶化而投油助燃。
4提高保护系统的可靠性
4.1尽可能地采用冗余设计。过程控制站的电源和CPU冗余设计已成为普遍,对一些保护执行设备(如跳闸电磁阀)的动作电源也应该监控起来。对一些重要热工信号也应进行冗余设置,并且对来自同一取样的测点信号进行有效的监控和判断,重要测点的测量通道应布置在不同的卡件以分散危险,提高其可靠性。重要测点就地取样孔也应该尽量采用多点并相互独立的方法取样,以提高其可靠性,并方便故障处理。一个取样,多点并列的方法有待考虑改进。总之,冗余设计对故障查找、软化和排除十分快捷和方便。
4.2尽量采用技术成熟、可靠的热控元件。随着热控自动化程度的提高,对热控元件的可靠性要求也越来越高,所以,采用技术成熟、可靠的热控元件对提高DCS系统整体的可靠性有着十分重要的作用,根据热控自动化的要求,热控设备的投资也在不断地增加,切不可为了节省投资而“因小失大”。在合理投资的情况下,一定要选用品质、运行业绩较好的就地热控设备。以提高DCS系统的整体可靠性和保护系统的可靠性、安全性。
4.3保护逻辑组态进行优化。优化保护逻辑组态,对提高保护系统的可靠性、安全性,降低热控保护系统的误动、拒动率具有十分重要的意义。
4.4提高DCS硬件质量和软件的自诊断能力。努力提高DCS系统软、硬件的质量和自诊断能力,对提前预防、软化故障有着十分重要的作用。
4.5对设计、施工、调试、检修质量严格把关。提高热控设备的设计、施工、调试、检修质量对提高热控保护的可靠性有着长远的重要意义。
4.6严格控制电子间的环境条件。温度、湿度、灰尘及振动对热控电子设备有十分大的影响。严格控制电子间的环境条件,可以延长热控设备的使用寿命,并且可以提高系统工作的可靠性。这一点,一定要引起我们足够的重视。
4.7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。
4.8严格执行定期维护制度。做好机组的大、小修设备检修管理,及时发现设备隐患,使设备处于良好的工作状态。做好日常维护和试验。停机时,对保护系统检修彻底检修、检查,并进行严格的保护试验。
4.9加强技术培训,提高热控人员的技术水平和故障处理能力。
5结语
5.1由于技术创新是各种技术融合、共生,相互渗透作用的结果,从而需要专业公司、专业人员来实施,以弥补电厂技术人员的技术储备不足。实施节能工程项目,既可以培养专业公司的技术人员,进而迅速地推广到下一个电厂,而可能此电厂的技术人员尚未接触到这方面的知识。如经过变频节能工程实践,专业公司的专业技术人员积累了大量经验,对高压功率变频装置应用中产生的很多如谐波、电机发热、功率因数在低转速时不理想、维修麻烦等问题,就找到较好的解决办法。
5.2有必要把已经实施的节能工程专项,进行一次全方面的总结,作到发现问题,解决问题,进而形成比较完整完善的经验教训、方案和标准,进而开展培训、组织学习培养高素质人才,使人才从学习中积累经验,在工作中推广经验和技术方案,把节能工作落实到实处。
5.3以优化能源资源的结构布局为中心,最大程度地降低火力发电厂的能源资源消耗,提高能源资源使用效率,减少二氧化硫、烟尘等污染物的排放量,实现对我国重要战略资源的合理优化配置,保证我国各大火力发电厂生产总值能源消耗降低和污染物排放量减少的目标,实现我国国民经济的可持续长远发展。
参考文献
1.何海航,罗成辉,付峥嵘,火力发电厂节能减排策略探讨[J],中国科技信息。2008
关键词:火力发电厂;节能减排措施;SIS系统;应用价值
电力体制经过了变革,更注重于根本性的减排节能。发电企业都应接纳新时期内的减排指标,摒除耗能偏高的火力发电流程。SIS系统设有实时性的数据库,可用作解析各阶段内的发电能耗。与此同时,日常的业务管控也趋向于完善,提升了总体的节能减排价值。构建SIS系统,从根本入手增添了实用价值,促进长久的火力发电质量提升。
1 SIS系统的价值
第一,SIS系统可用作实时搜集信息,符合了信息化。从发电企业看,日常搜集得出的信息都包含了多样性,发电企业表现出密集的技术性,信息量也较大。从这种特性看,火电厂应能有序调配电能,输送优质电能。操作人员应能拥有更优的实时操作水准,提供优质的电能输送服务[1]。实时输送电能,SIS吻合了新阶段内的这种需求。SIS系统提升了综合的火电信息化,便于平日的检修及查验等。
第二,发电厂设有SIS新式系统,更便于自动管控。DCS管控的机制下,SIS可提供日常决策必备的参照。然而从目前看,MIS现存系统并没能搜集实时性的各阶段信息。经过实时解析,指挥中心也可掌控实时性的发电状态。这样做,更便于汇总及解析,也提供了必备的决策根据。
第三,借助于SIS系统,互动并且分享了全厂内的信息。针对于火电机组,也优化了SIS依托的新式运行平台。火力发电设有独立调控的系统,然而现有这类系统并没能分享更广范围内的发电信息。同时,还缺失了解析数据的一致工具。针对于在线监测,优化了日常管控及运行。同时,SIS的落实也更加吻合降耗节能,为日常检修增添了必备保障[2]。
2 火电废水处理的SIS系统应用
在废水处理中,SIS可用作在线测定性能。在全厂范围内,可实时搜集精准的废水排放信息,而后集中处理。在实时采集信息时,先要明晰技术配合的各类事项,有序衔接内外的接口。在线试验针对于锅炉、凝汽器及汽轮机、空气的预热器,主要测查真空的致密性、装置的漏风率。针对运转中的机组,在线测定要采纳必备的指标,例如可控损失、不可管控的机组损耗、其他的损失等。SIS可获取各流程内的信息参数,实时信息源自下层网络。针对于安装的全程,还需配备对应性的SIS接口,以便搜集数据。经过在线测定,综合调控至最佳状态的机组运转。优化调整参数应能注重细微的评估偏差,而后给出处理废水必要的警示[4]。可设定每秒钟1次的信息更新。经过实时的搜集,可存储至构建好的数据库内。这样的基础上,就创设了实时性的生产数据库。借助数据挖掘的途径,搜集可得备用类的决策信息[3]。此外还需配备烟气脱硫、电网控制必要的模块。搜集实时性的信息,要参照拟定的更新频率。
3 节能减排中的SIS应用
开发SIS系统时,要划定必备的业务范畴。SIS可供应各阶段内的实时解析数据,这些信息代表着火电厂现今的减排成效。采纳SIS体系,可设定全程性的火电节能监控。相比来看这种分配表现出更高水准的节能性,也拥有经济性。火力发电耗费了较多资源,节能减排的趋势下应能摸索更合适的减排思路。PLC控制下的数字机组要配备各阶段的在线查验,传递信息也采纳了新颖的数字形式。SIS整合了数据挖掘、综合性的统计、对于信息的解析。DCS衔接于电厂机组,设定了全程性的联网。在电厂范围内,都可互通并随时分享信息。SIS面对于监管的全程,提供了决策参照。在调配负荷时,也衡量了各层次内的火电设备运转现状。同时还需增设辅的发电运转体系,综合调配多台机组拥有的总负荷量。采纳了统一调度,SIS可用作分配全厂范围内的所有负荷。在这种基础上,可发送调度的生产指令。运行检修及平日管理都不可缺失维护,应当妥善把控根本性的运行管理,也不可忽视维护检修。
4 结束语
SIS系统即信息管控的新式系统,负责调配各阶段内的火力发电信息。在节能减排中,SIS更吻合了一体化的发电管控。统一存储信息,配备了完备的数据仓库。在这种基础上,还需优选处理信息的先进技术。挖掘深层的火力发电规律,创设更优的节能减排成效。未来的实践中,还应摸索并归纳SIS在应用中的规律性,从长效性入手改进现有的节能减排系统。
参考文献
[1]伊飞.火力发电厂节能减排方法研究及在SIS系统中的实现[D].青岛科技大学,2014.
[2]康国梁,薛志刚,张杰,等.火力发电厂的节能减排管理探索[J].产业与科技论坛,2012(24):75-76.
摘 要 论文首先探讨了我国目前发电市场的几种能源类型,分析了其中的优劣所在,得出了着重于火力发电厂节能减排问题的核心,并针对这一点提出了应用增效剂、技术革新及设备改造等相关节能减排的具体措施,并从管理层次上及行业发展趋势上做出了节能减排的分析。
关键词 发电厂 节能减排
1.我国发电厂的现状
我国发电厂目前以水电、火电、核电及风电最为常见,当中又因为我国煤炭资源丰富,火力发电是我国主力发电类型,虽然由于近些年核电机组的普及应用,火力发电份额有所降低,但火电仍然占领着电力市场的大部分市场。
随着火力发电厂在生产过程中带来的能源浪费及环境污染问题,且化石燃料的储量问题逐渐得到社会的广泛关注,火力发电面临的发展困境日益凸显,因此火力发电企业已经成为了我国电力行业节能减排的重点整治对象。本文将重点探讨火力发电厂的节能减排问题,针对火力发电生产过程中一些值得改进的技术方法和管理措施,切实有效的提高节能减排的发展效率。
2.节能减排措施
相对于其他同容量的发电站,火力发电厂最主要的优势在与建设工期短,投资回收快,工程造价相对较低,厂址的选择范围大,同时它的缺点也很明显:耗能大,环境污染严重。从节能减排的国际环境及电力行业自身的发展趋势来看,制约我国从这些方面取得进步的主要焦点在管理、技术及设备三个方面,只有从这几点入手才能有效提高火电厂的生产效率,在节约能源降低造价的同时实现清洁环保、高效高量的发展目标。
2.1火电厂的节能减排改造
(1)要节约火电厂的燃煤资源,首先可以改造的便是在锅炉中采用燃煤脱硫助燃清焦增效剂,提高锅炉燃烧效率加大飞灰、烟气和炉渣等燃烧产物燃烬程度的同时,还能提高炉内燃烧温度,最大化锅炉热效率。此外,燃煤脱硫助燃清焦增效剂是通过固硫脱硫技术对燃煤中的含硫物质进行吸附固定,脱硫效果能达到要求的95%以上,增效剂中的铜基成分还能使得部分熔融灰粒在炉内冷却过程中由玻璃态转变为结晶态,使渣沉积物疏松而能自行脱落,从而达到清焦的效果,可谓是节能减排一举多得的措施。
(2)循环流化床锅炉及相关的高效低氮燃烧技术是非常适合我国国情的,配套的脱硫脱硝协同控制技术、烟气脱硝技术与氮氧化物资源化利用技术在现阶段不仅仅能有效减少火力发电过程中带来的大气污染,更能大幅度提高燃料的利用率,使其价值得到最大化利用从而降低发电成本。此外还可以研发相关于低成本高性能催化剂原料、新型催化剂和失效催化剂的再生与安全处置技术,这些对于减少生产资本、加强资源的循环合理利用有着显著效果,其带来的节能减排效益也十分可观。
(3)火力发电厂节能减排的另一个有效改造手段即是推官应用回转式空气预热器柔性密封改造技术,它能使得锅炉部分具有更良好的耐腐蚀和耐磨损性能,还能使之具有零间隙、密封磨损量自动补偿、不增加风阻等特点,从设备上减少电耗,降低锅炉内的余热溢出浪费,从而提高发电质量并达到节能的重要作用。
(4)提高能源利用率的另一个方式便是改造汽轮机通流部分、汽封系统以及进汽和排汽部分,从而有效降低汽轮机的热耗,同时还能避免汽流激振,减少汽部分节流损失,使得设备利用效率得到大幅度提高,这个改造措施对于延长汽轮机的使用寿命有显著效果,降低生产成本的同时保证生产过程中的设备运行可靠度。
(5)凝泵变频的改造是火力发电厂应用的不多的一个节能减排的措施,盖因其改造中的技术含量相对来讲较高,但其带来的经济效益成正比的可观。变频调节具有无附加转差损耗,且能保证输出特性好、调节范围宽,对于频繁停启和低负荷运行的场合能达到非常好的保护电机和降低发电厂自用电率的效果[1]。
2.2加强运行检修和在线监督的力度
加强日常的运行和检修管理,提高运行和检修质量,对节能至关重要,发电厂的生产过程包含了从燃料进厂到发电输出,其节能管理水平的高低对燃料消耗影响很大,因此要对发电厂进行全过程的监督管理[2]。采用最新的计算机技术,结合自动化技术,为在线监督提供了有效手段,做到对信息的实时快速收集,并自动进行处理,合理调整设备运行,优化当前经济调度方案。因此,采用计算机在线监测,是提高节能监督水平的重要手段。
2.3新能源的开发运用
前文提及的风能、水能及核能发电,均可以算作是清洁能源的应用,这些能源在生产电的过程中污染少、耗能少且资源循环利用率高,最重要的一点是风能水能是可再生能源,核能相对于化石能源来讲资源丰富的多,故而这些新能源的开发运用才是解决发电企业节能减排的根本手段,大量发展普及核能、水能及风能发电,并研发高效利用这些能源的技术是解决未来环境污染的根本途径,也是解决我国日益增加的迫切供电需求的重要措施。
3.结语
节能减排是我国坚持可持续发展的重要措施,在整个社会中的推广普及程度也越来越高,而对于发电企业来讲,只有积极配合政府和相关部门,加强发电厂日常节能管理,坚持钻研技术改造设备,才能达到发电厂节能减排的阶段目标,实现企业和国家可持续发展的双重需要,为建立资源节约型、环境友好型社会贡献一份的力量。
参考文献:
关键词:发电厂;节能;减排;火电厂
Abstract: the paper power plants at present in China, based on the status of the theme of the energy conservation and emissions reduction of environmental protection, energy saving and emission reduction on power plant some thinking, looking to the future development of the power plant.
Keywords: the power plant; Energy saving; Emissions; Coal-fired power plant
中图分类号: TM621文献标识码:A文章编号:
随着国民经济的高速发展、人民日常生活供电需求的与日俱增,迫使电力行业开设更多的发电厂,以满足现阶段迫切的大量电力需要。在电厂不断增加的同时,电厂发电所引发的大气污染、固体污染废弃物、化学污染物质和能源损耗等严重问题,影响了环境的生态平衡,阻碍了国家可持续发展的顺利实施。因此,要保护好我们周围的生态环境,节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放,节能减排将是现阶段最有效、最可靠的解决途径。节能减排更是关系经济社会可持续发展的重大战略问题,是国家确定的经济社会发展的重大战略任务。
1我国发电厂的现状
由于我国的煤炭资源丰富,我国发电厂呈现出由火力发电为主,水电、风电、核电等为辅的多元化发展形势。火力发电是现在电力发展的主力军,虽然现在在中国已有部分核电机组,但火电仍占领电力的大部分市场。但随着火力发电厂在生产过程中出现的环境污染、能源的不合理浪费、化石燃料的储量问题日益突出,带来了巨大的经济损失,降低了电厂发电效率,减小了发电电量。因此,火电厂作为我国电力行业节能减排的重点整治范围,并对其进行研究和改善。
水力发电厂和风力发电厂作为现阶段我国重要的再生能源发电厂,是我国实现节能减排和国家经济持续发展的重要途径。水力发电是利用河川、湖泊等位于高处具有位能的水流落差进行发电,与需要燃料燃烧发电的火电厂不同,在生产过程中没有出现环境污染问题,其能源更是清洁环保。风力发电厂,是利用风来产生电力的发电厂,但风能无法被控制,风力发电厂几乎无法时时刻刻都处于满载发电状态,虽然提高了装置容量,却无法使发电量有效增加,其发电量不能与火电厂和核电厂相比。由于风力发电厂并不会产生废热,亦没有温室气体的问题,只需稳定风力即可顺利发电,因此,风力发电厂也就成为各国首选的能源发展重点,更是在我国节能减排领域中占着很重要的地位。
核能发电厂是利用核反应堆中核燃料裂变链式反应所产生的热能进而来发电。核能产生的电量相较于火力发电厂还要多很多,它的发电量可以更好地解决能源需求的矛盾,这一点是我国时下重点研究的项目。由于核电厂能减少有害物质排放和改善能源供应安全,在环境安全保护方面起着很重要的作用,因此,核电厂也是我国节能减排的主要涉及领域。
2节能减排措施
中国煤炭资源丰富,过去和今后相当长的时期内发电厂都以火电厂为主。火电厂的主要特点是,与相同容量水电站比,建设工期短,工程造价低,投资回收快,厂址选择比较灵活。但它的缺点也是很明显的,它的环境污染、耗能大、成本大等问题将会直接影响火电厂的供电质量,影响电力行业的供电能力。从电力行业的发展趋势和节能减排的国际形势来看,我国的发电厂要发展、要进步,只有从设备、技术、管理等方面对火电厂进行改善,提高火电厂的效率,降低造价,节约能源,实现发电高效高量、清洁环保的目标。
2.1火电厂的技术改造
2.1.1在锅炉中采用燃煤脱硫助燃清焦增效剂,能提高燃煤燃烧温度,提高锅炉燃烧效率,提高烟气和飞灰、炉渣等燃烧产物的燃烬程度,降低锅炉化学和机械未完全燃烧损失,从而提高锅炉热效率,达到节约燃煤的目的。该增效剂通过固硫脱硫技术对硫的有害气体的吸附固定并生成熔点较高的炉渣(飞灰),起到脱硫的作用。此外,该增效剂中采用了微量的铜基增效剂,在炉内冷却过程中,部分熔融灰粒由玻璃态转变为结晶态,,产生疏松的渣沉积物,能自行脱落,以达到清焦目的。
2.1.2应用高效低氮燃烧技术及适合国情的循环流化床锅炉,研发具有的烟气脱硝技术、脱硫脱硝协同控制技术以及氮氧化物资源化利用技术,研究低成本高性能催化剂原料、新型催化剂和失效催化剂的再生与安全处置技术,来达成减少大气污染、提高燃料的利用率、减小资本、增强资源的合理循环利用系统的节能减排目标。
2.1.3回转式空气预热器柔性密封改造技术在锅炉部分中应用,其具有零间隙、耐冲刷、耐磨损、耐高温、耐腐蚀、弹性好、密封磨损量自动补偿、不增加风阻等特点,降低燃料消耗,减少设备耗电量,提高发电质量,为火电厂的节能起到重要的作用。
2.1.4锅炉系统有必要进行燃烧优化调整的工作,通过一系列针对性的试验和最终调整锅炉控制逻辑、控制函数和整定参数,可以消除锅炉燃烧器损坏等重大缺陷,降低排烟温度,提高主汽和再热汽温度,减少氮氧化物排放量,减少燃料消耗,提高综合效益。
2.1.5通过对汽轮机通流部分、汽封系统以及进汽和排汽部分改造,降低汽轮机的热耗,提高能源利用率,减少进汽部分节流损失,避免汽流激振,提高设备利用效率,减少设备耗电量,延长汽轮机的使用寿命,保证发电过程中正常可靠的运行。
2.1.6凝泵变频的改造,变频调节具有无附加转差损耗,效率高调节范围宽、输出特性好、使用方便等特点,对应于低负荷和频繁启停的场合,采用变频技术,可以达到节电和保护电机的目的。
2.2新能源的开发运用
水能、风能、核能、生物能等新能源都是清洁能源,具有可再生、耗能少、无污染、资源循环利用率高、持续利用时间长等特点,它们的合理利用将会对我国电力行业起到至关重要的作用。发展普及大量的水能、风能、核能等清洁能源的发电厂,研究开发新能源的高效利用技术,是解决现阶段环境污染问题的重要途径之一,也是解决我国日益增加的迫切供电需求的重要措施。
2.3加强运行检修和在线监督的力度
加强日常的运行和检修管理,提高运行和检修质量,对节能至关重要。发电厂的生产过程包含了从燃料进厂到发电输出,其节能管理水平的高低对燃料消耗影响很大,因此要对发电厂进行全过程的监督管理。
采用最新的计算机技术,结合自动化技术,为在线监督提供了有效手段,做到对信息的实时快速收集,并自动进行处理,合理调整设备运行,优化当前经济调度方案。因此,采用计算机在线监测,是提高节能监督水平的重要手段。
3我国发电厂的发展
随着我国经济的高速发展和人民用电量急剧增加,现阶段的发电厂发电现状将会满足不了日益增加的供电需求。火电厂将不再是我国发电厂最主要的组成部分。水电、风电、核电将会迎来一个高速的蓬勃发展期,由于水电、风电是清洁能源,不产生环境污染、能量损耗等问题,能因地制宜,利用天然资源来生产大量的电能,可以解决我国紧张的供电需求难题,对我国的节能减排工作起着重要的作用。因此,新能源发电厂的发展前景是十分可观的,也是我国现阶段不断研究开发的主要领域。
【关键词】火力发电厂;节能降耗;热效率
目前我国发电厂主要以火力发电为主,这样不仅消耗大量的煤炭资源,而且给环境造成较大的污染。节能降耗不仅可以满足日益增长的能源需求,而且可以有效配合环保工作的进行。文中通过分析我国发电厂的现状,提出了节能减排是我国实现短期战略目标的重要途径,总结了国内,火电厂节能减排的各种措施,探讨了我国火力发电厂节能减排的对策与措施,提出了降低发电煤耗率与清水电耗率的措施。
1.国内现状
我国的火力发电厂机组约占全国总装机容量的74.5%,而火电机组的70%以上是燃煤机组,这与我国的能源结构有关,我国是一个多煤、贫油、少气的国家,预计一次性能源中,其中90%是煤炭资源。我国能源生产总量的构成是:原煤矿75.4%,原油12.6%,天然气3.3%,水电、核电、风电7.7%,清洁能源的总比例不到10%,从效益分析,清洁能源投入大产出小,适应纳入长期能源战略,而电厂的节能减排见效快,适应当今环境和能源的需求,具有实际意义。
2.火力发电厂节能降耗的主要措施
目前,我国火力发电厂节能降耗主要有以下几种措施:
⑴合理安排运行方式,尽量达到机炉负荷的匹配。以保证机组的安全稳定运行,为节约能源提供基础和前提。
⑵在主汽温度和主汽压力控制方面,锅炉值班员要求及时调整,通过合理的安排吹灰器的投入顺序及时间,改变上下层给粉机投入方式以及给粉机转速,最大限度的降低受热面吹灰对汽温的影响,使机组始终保持高参数运行,提高机组经济性。
⑶在制粉系统的参数控制方面,需要按照制定的《锅炉制粉系统运行参数调整的相关规定》,根据不同的煤种,合理控制磨煤机出口和一次风温,在保证安全的前提下,通过提高磨煤机出口温度和二次风温度,缩短煤粉燃烧前的预热时间,使煤粉燃烧更加完全,有效的降低煤粉的不完全燃烧损失,达到降低动力煤消耗的目的。
⑷加强煤质延伸管理,监督料场原煤取样、料场进料、消耗情况的统计工作,在煤质偏离设计煤种偏差较大时,能够及时沟通使其掌握入炉煤质情况,以便采取相应的调整方案,保证锅炉燃烧的稳定。
⑸对燃烧、调风、混风、炉温分布进行监督,掌握燃用煤质对应的磨煤机运行小时数、粉位变化幅度,以及煤气火嘴的投入数量变化,锅炉尾部受热面的烟温变化,判断炉管积灰情况,炉膛出口烟温变化及减温水量增减判断水冷壁沾污程度,督促岗位吹灰除焦,提高锅炉热效率。
⑹定期进行锅炉效率监测,用以指导锅炉的燃烧调整。每月进行锅炉效率监测,主要监测:主汽温度、压力、流量,给水温度、压力、流量,炉膛氧量、排烟温度、空预器入口烟温、飞灰含碳量,炉渣含碳量。
⑺受动力煤采购的影响,锅炉燃用煤种与设计煤种偏差较大,要求按照制定的不同煤种、不同工况下的燃烧调整方案,根据煤质分析报告,及时对锅炉一二次风配比进行调整,缓解锅炉受热面的结焦,提高锅炉效率;其次,通过合理的二次风配比,优化锅炉的燃烧工况,降低排烟损失和飞灰可燃物损失,使锅炉的热经济性提高,煤耗相对降低。
⑻针对外部因素造成机组发电负荷低,各项参数无法达到额定工况降低经济性。需要通过查阅机组设计资料,结合往年机组运行参数,制定不同负荷下的最优运行参数,并将这些参数绘制成负荷曲线,为运行人员操作调整提供依据,最大限度的提高机组的经济性,从而降低机组的燃煤消耗。
3.降低发电煤耗率与清水电耗率的措施
通过以上各种节能降耗措施的总结,现提出入厂煤与入煤热值差分析及降低清水电耗率的措施。
入厂煤与入煤热值差分析,影响热值差的主要因素有以下几个方面:
⑴入厂煤。对于入厂煤来说,如果燃料测定值高于实际热值,则热值差增大,反之,热值差将减少。对于入炉煤来说,如果入炉煤测定热值高于实际热值,则热值差减小,反之将增大。
⑵入厂煤管理。入厂煤的管理要从以下几个方面进行:首先要规范入厂煤采、制、化工作,保证入厂煤验收煤质的真实性和可靠性,防止入厂煤低位热发热量“虚增”;其次加强煤质的检验,在电煤供应中,存在掺矸使假、以次充好的现象,如果不能及时检验出来,会造成煤炭热值虚增,从而加大入厂、入炉热值差,同时也增加了企业生产成本;另外应对燃料储存科学管理,尽量减少燃料自燃。对于不同品种煤要分类存放,建立存放制度,烧旧存新,尽量缩短煤的存放日期。确实需要长期储存的煤炭,煤堆要分层压实,减少空气浸入,尽量减小因燃料氧化而造成的热值损失,最大限度地降低入厂、入炉的热差值。
⑶完善入炉煤的管理。首先应加强入炉煤采样的技术管理,使采样的样品更有代表性,减少入炉煤热量测定偏差。近年来,国内有关生产厂家在机械化采制样机改进及研制技术中取得了突破,并初步推广应用。但也存在着不少问题,集中表现在采集的样品代表性不足,对高水分煤炭适应性差,系统易堵塞,制样系统存在系统偏差等问题。因此,在入炉煤采制样机运行中要加强管理技术的应用。同时,根据煤质测试技术可知,燃料热值随全水分增加会降低。由于气候变化、燃料运行操作等因素,入炉全水分与入厂全水分没有可比性。因此,应统一全水分基准,据实调整水分差。
降低热偏差的主要措施有以下几点:
⑴加强对燃料计量器具的计量检定管理,保证其计量的准确性;(2)对入厂煤的检斤检质率为100%,减少煤的亏吨和亏卡;(3)加强煤场煤管理,做好煤的分层压实、定期测温、烧旧存新、防止煤的自燃和风损;(4)做好煤种的混配掺烧以及煤场盘点工作。
降低清水电耗率
清水电耗率是指输送单位清水所消耗的电量。由于电厂是清水的消耗大户,对于输送清水的泵来说,如果不能有效地提高效率,不能在最佳的工状况下运行,则电耗的浪费会非常大。通常可以采用如下措施降低清水电耗:(1)采用变频器来调节供水压力,这样就可以减少节流损失,特别是在低负荷的情况下,这样就产生了很大的节能空间;(2)布置合理的输送系统。在系统的倒换中,采用最佳的运行方式,保证供水的经济性;(3)保证泵入口水压正常,不使泵入口气化;(4)采用高效的清水泵,淘汰落后的产品。
[关键词]厂用电率;节能减排;节能改造;优化运行方式
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0110-01
1.引言
随着国家,把节能减排工作摆到经济社会发展的优先位置,对节能减排提出了更高的要求.加之电力企业之间的竞争日益激烈,如何降低运行成本从而提高发电厂的经济效益是每个发电厂着力解决的重要课题,而厂用电率的高低是影响供电煤耗和发电成本的主要因素之一。
以下就东滩矿电厂如何降低厂用电率所采取的分析和措施。
2.现场调查与分析
2.1 主要辅机设计运行方式(见表1)
2.2 主要用电负载节能情况(见表2)
2.3 主要负载用电占厂用电比重(见表3)
从以上表格中可以看出,送风机、引风机、循环泵、给水泵四种用电设备占厂用电的比重最大,对厂用电率影响最大,因此如何降低这几类负荷的用电量十分关键。
2.4 循环泵、给水泵运行方式不合理,送、引风机耗能高
确认方法:统计运行日志得出,平常都是三台泵运行,一台备用。在气温低、负荷低时两台就能满足要求,造成厂用电浪费。送风机(功率680KW)引风机(功率310KW)运行按工况节流调节运行,能耗高。
2.5 厂变能耗高,厂用电系统功率因数偏低
确认方法:对400VⅠ、Ⅱ、Ⅲ段低压厂用电系统现场实测,厂用电系统功率因数只有0.79,低于国家标准0.85以上的标准。
3.采取措施
3.1完善给水泵循环泵运行方式,减少一台给水泵、循环泵厂用电(280KW):1、根据负荷及时调整给水泵、循环泵运行台数2、根据气温及时调整循环泵运行台数
3.2 降低风机能耗, 减少风机厂用电(680KW):
1、把送风机改造为液力耦合器调速风机
2、把引风机改造为液力耦合器调速风机
3.3 厂变节能效果差,厂用电功率因数低, 补偿功率因数至正常值(0.95):
1、更换厂变为节能变压器
2、低压厂用电增加无功补偿柜
4.结束语
节能降耗是国家的长期方针,是推动经济社会又好又快发展的根本要求。而设备的陈旧,煤价的攀升导致发电厂经济效益下滑。通过优化运行方式,设备技术改造,重点放在送引风机、循环水泵、给水泵以及破碎机等设备上以确保其良好运行,最大限度降低耗电率,同时加强运行管理等方法,使机组厂用电率得到较大幅度降低,从而降低成本,达到节电降耗的目的。
参考文献
[1] 贾育康 赵力芬 300MW火电机组厂用电分析及节电措施 山西电厂2009(4).
关键词:热动系统;节能优化;减排
概述:
热动系统节能重要性尽管我国属于一个能源大国,然而由于我国的人口众多,因此人均能源却无法排在世界前列,所以我国要对此进行反思,必须要对能源的节约问题给与充分的重视。作为现代社会发展与进步的基础,电能具有非常重要的作用,而节能也是在电厂中一项必要的任务。作为电厂的一个重要组成部分,电厂热动系统的节能优化也十分关键。
1 热动节能减排发展的趋势
1.1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。
1.2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。
1.3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。
1.4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 热动系统优化策略
作为电厂节能减排工作新研究领域的电厂热动系统节能,是节能理论与节能技术相结合的新产物。对系统的改造仅需要添加备件或采用新技术来完成。所以为了调整产业结构,提高管理水平,应该大量开展热动系统节能工作。但由于我国忽视了这方面的工作,从而缺乏有关节能优化的知识,出现热动设计方面系统结构与连接方式不匹配的现象; 同时因为运行操作和维护不当导致经济性达不到标准要求。要实现热动系统的优化,在满足供汽、供电基础上,还需要合理分配母管制锅炉系统的汽轮机阀门、管道流量和负荷。在满足汽轮机系统所需蒸汽量的基础之上,将锅炉系统所需的燃料降到最低,实现对锅炉系统的优化。
3 发展管理
我们在工作中坚持“安全第一”方针的同时,要建立一套以节能减排为重点的管理体系,让全体员工意识到节能减排的重要性,并重视电厂热动发展管理。完善健全管理体制,能够促进电厂热动系统的发展,有助于电厂以最经济的方式供电,使企业能够在市场经济制度下提高综合实力。
3.1建立以节能减排为中心的管理体系
3.1.1机器在日常安全供电所涉及到的节能减排环节需要重点管理,在确保能够正常供电的情况下,提高能源的利用率,有效地节约能源。
3.1.2操作人员要严格控制机器的热耗,遵循降低煤耗的相关规定,规范治理电厂企业的内部工作,建立以供电节能减排为中心的管理体系。
3.1.3要降低企业安全事故发生的风险,组织督查小组监督工作人员的行为规范,更好地落实节能减排工作。
3.2树立以节能减排为中心的思想
树立以节能减排为中心的思想,需要对工作人员从安全生产、控制煤耗以及节能减排三个方面进行专业的培训。安全第一,首先应该进行安全知识的培训,让员工具有安全生产意识,了解节能减排的重要性,并保证能够安全生产。
4 热动节能减排未来发展方向
由于电厂热动系统的运行过程中,节流损失严重,风机效率特别低,通过开展降低综合线损、可再生资源发电和优化调动等方面的工作,可以达到“降低损耗,节约能源”的效果。
4.1 综合线损最小化
科学规划电网,节能优化配电网,使之达到环保要求; 改造和调整变压器的内部结构和数量; 做好功率的配置及无功配置的优化,这些措施能够有效地降低对线路的损坏。
4.2 采用新能源发电
我国目前主要采用煤作为燃料发电,然而煤作为自然资源,在开采完之前,需要寻找新的能源代替不可再生资源发电。因此,可以利用成本低、含量大、效益高和来源广的风力、潮汐、太阳能等可再生资源发电,这是开辟新的节能减排发展之路。
4.3 优化调度模式
优化发电调度模式,实施经济调度,调整优化电厂的电力系统运行,从根本上实现节能减排。
5 结语
最近几年以来,随着能源的日益紧缺,人们的节能减排意识也在不断提高,电厂也开始逐渐认识到热动系统节能的重要意义。对于电厂而言,热动系统节能属于一个新领域,因此在此方面的发展空间以及发展潜力都很大。热动系统的节能优化不仅可以充分降低电厂的生产成本,而且还能够提高企业的社会效益以及经济效益。于是越来越多的电厂开始深入的研究与探索热动系统的节能问题,并加大了对其的改造与优化。未来,热动系统节能将会逐渐发展成为电厂节能减排的重点,而每家电厂都要充分做好热动系统节能工作,以促进电厂的可持续发展,并早日实现我国节能减排的战略规划。
参考文献 :
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关键词 节能减排 火电厂 经济效益
中图分类号:TM62 文献标识码:A
目前,火力发电厂在我国电力工业仍占据主导地位,发电量约占发电总量的80%,随着工业技术的不断发展和人民生活水平的不断提高,人类对能源的需求量也在逐年增加的同时对环保也提出了更高的要求。火力发电厂在运行时要消耗大量的煤,一般一台600MW机组煤耗量为320g/kWh左右。为了保持资源永续和提高生活质量,促进经济发展,各个火电厂都把降低煤耗量作为降低发电成本、提高经济效益的重要任务来抓。本文就针对火力发电厂中的节能减排工作进行一番探讨。
1做好火力发电厂的生产环节控制
(1)提高火力发电厂的燃烧煤质,从而降低能耗,节约成本。煤炭的质量对火力发电厂的经济效益影响很大。通常来说,在广泛应用煤粉锅炉的火力发电厂中,燃煤的成本能够占到发电成本的75%左右,而占上网电价成本的30%左右。如果不提高煤质,使用的煤质较次,则会导致火力发电厂的煤炭消耗量和电力使用率增加,也会造成锅炉和辅助设备的严重损耗。因此。在实际应用中,提高燃煤质量,做好入厂和入炉燃煤质量的控制,能够有效减少燃煤的消耗量,节约火力发电厂的发电成本,实现火力发电厂的节能减排。
(2)优化锅炉燃烧率,减少燃煤能量损失,做好节能减排管理工作。火力发电厂中最大的燃煤消耗设备就是锅炉设备,通过优化锅炉燃烧效率来实现火力发电厂节能减排管理工作的潜力很大。在实际应用中。我们可以使用的主要措施有:
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可以通过控制锅炉的排渣量、检查排渣温度等措施来减少锅炉排渣中所携带的热损失;
④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)火力发电厂还可以采用先进的技术手段来实现技术创新,将科技创新视为火力发电厂实现长远发展的核心驱动,从而减少火力发电中的各项能耗,提高能源的有效利用率,达到节约能源和减少污染物排放量的目的。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。
2要进行对火检正常的检查维护,保证火检信号的正常,为及时投油投粉提供保障
(1)确保油枪雾化良好。加强正常运行中维护,定期试投和吹扫油枪,保持适合油压,定期检查油枪雾化良好。
(2)大油枪改造小油枪。设计时油枪出力一般为锅炉30%额定负荷。可将大出力油枪改造为小出力油枪,某电厂两台300MW机组将油枪出力为1.75T/H改为0.8T/H,经运行取得了良好的效果。
(3)减少非计划启停和设备消缺用油。加强设备维护,减少机组非停和低负荷投油消缺。若要低负荷投油消缺时,可统计所有需要低负荷消除的缺陷,尽量放在一次低负荷投油消缺中完成。
(4)减少由于煤质差投油助燃次数。机组正常运行中,根据燃烧和煤质情况做好配煤掺烧工作,杜绝由于燃烧恶化而投油助燃。
3提高保护系统的可靠性
(1)尽可能地采用冗余设计。对一些重要热工信号也应进行冗余设置,并且对来自同一取样的测点信号进行有效的监控和判断,重要测点的测量通道应布置在不同的卡件以分散危险,提高其可靠性。重要测点就地取样孔也应该尽量采用多点并相互独立的方法取样,以提高其可靠性,并方便故障处理。
(2)尽量采用技术成熟、可靠的热控元件。在合理投资的情况下,一定要选用品质、运行业绩较好的就地热控设备。以提高DCS系统的整体可靠性和保护系统的可靠性、安全性。
(3)严格控制电子间的环境条件。温度、湿度、灰尘及振动对热控电子设备有十分大的影响。严格控制电子间的环境条件,可以延长热控设备的使用寿命,并且可以提高系统工作的可靠性。这一点,一定要引起我们足够的重视。
(4)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。
关键词:火力发电厂节能减排应用
中图分类号:TM6文献标识码: A
前言
当前、网络技术、计算机技术、通讯技术、工业能源再利用技术都有巨大的发展,这为火电厂提高生产效率、降低能源消耗提供了前所未有的技术手段。同时,随着社会的发展与进步及国际化交流的加快,我们的企业管理水平日益提高,这也为发电厂的实际运营提供了良好的管理环境。在全球环保思想的大背景下,火电行业作为重污染行业,必须充分推广运用各种新技术、新工艺、新管理,落实:效益为主、分项实施、技术更新、重点突破等指导原则。
1做好火力发电厂的生产环节控制
1.1提高发电厂的燃烧煤质。从而降低能耗,节约成本。通常来说,在广泛应用煤粉锅炉的火力发电厂中,燃煤的成本能够占到发电成本的百分之七十五左右,而占上网电价成本的百分之三十左右。在实际应用中,提高燃煤质量,做好人厂和人炉燃煤质量的控制,能够有效减少燃煤的消耗量,节约火力发电厂的发电成本,实现火力发电厂的节能减排。
1.2优化锅炉燃烧率,减少燃煤能量损失,做好节能减排管理工作。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。
1.3提高火力发电厂中汽轮机的工作效率,增大其转化内功的效能,减少其内部损失。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。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。
2加强生产设备的检修维护,提高生产系统的可靠性
目前来说,部分电厂设备老化问题严重,所以应该及时进行检修,提高生产系统的稳定性,以避免造成更大损失。首先,对设计、施工、调试、检修质量严格把关。提高热控设备的设计、施工、调试、检修质量对提高热控保护的可靠性;其次,严格控制发电厂电子控制间的环境条件,包括温度、湿度、灰尘、有无电磁干扰等等。然后,提高集散控制系统的硬件质量和软件的自诊能力,这对对提前预防、软化故障有着十分重要的作用。
最后而言,电厂生产系统必须采用技术成熟、可靠的热控元件。随着热控自动化程度的提高,对热控元件的可靠性要求也越来越高,所以,采用技术成熟、可靠的热控元件对提高集散控制系统整体的可靠性有着十分重要的作用,根据热控自动化的要求,热控设备的投资也在不断地增加,切不可为了节省投资而“因小失大”。
3设计电厂余热能源回收系统
目前来说提高能源利用效率、降低煤耗是电力行业实现绿色发展的重要途径和手段。现在广泛应用的凝汽式燃煤电厂的生产过程一般由输煤制粉系统、燃烧系统、空气循环系统、灰渣处理和排放系统、热力系统组成,火电厂在将燃煤热能转化为电能过程中存在大量的能量损耗。
燃煤燃烧总发热量中一般只有35%左右转变为电能,而50~60%以上的热能则通过汽轮机凝汽器的循环冷却水释放到环境浪费掉了。这在过去技术不发达的时候只能任凭浪费,但是当前环保节能技术发展迅猛,因此,我们可以利用节能系统对余热加以回收。随着热泵技术的发展,特别是大型高温水源热泵的研制成功,使得发电机组冷凝热回收成为可能。利用吸收式热泵或离心热泵技术可以利用各种热能,如以蒸汽、热水和燃料燃烧产生的烟气为驱动热源;以各种低品位热源,如余热、排热为低温热源。因此设计电厂余热能源回收系统成为提高综合热效率、降低电厂煤耗,同时能够减少对环境的热污染有效方法。
4电力产业需要调整产业结构,优化升级。
4.1由于技术创新是各种技术融合、共生,相互渗透作用的结果,从而需要专业公司、专业人员来实施,以弥补电厂技术人员的技术储备不足。实施节能工程项目,既可以培养专业公司的技术人员,进而迅速地推广到下一个电厂,而可能此电厂的技术人员尚未接触到这方面的知识。如经过变频节能工程实践,专业公司的专业技术人员积累了大量经验,对高压功率变频装置应用中产生的很多如谐波、电机发热、功率因数在低转速时不理想、维修麻烦等问题,就找到较好的解决办法。
4.2有必要把已经实施的节能工程专项,进行一次全方面的总结,作到发现问题,解决问题,进而形成比较完整完善的经验教训、方案和标准,进而开展培训、组织学习培养高素质人才,使人才从学习中积累经验,在工作中推广经验和技术方案,把节能工作落实到实处。
4.3以优化能源资源的结构布局为中心,最大程度地降低火力发电厂的能源资源消耗,提高能源资源使用效率,减少二氧化硫、烟尘等污染物的排放量,实现对我国重要战略资源的合理优化配置,保证我国各大火力发电厂生产总值能源消耗降低和污染物排放量减少的目标,实现我国国民经济的可持续长远发展。
5加强人才队伍建设
5.1加强人才的培养和管理。制定适合本企业自身实际情况的人才培养规划,通过“学以致用,因材施教”的原则,千方百计利用现有培训资源,突出培训重点,积极组织员工进行各类培训,要求通过培训切实做到三个提升,既即提升能力,培养干事创业的管理队伍;提升素质,培养攻坚啃硬的专业技术队伍;提升技能,培养岗位责任心强,业务精干的技能队伍。实做到约束与激励统一,宝电狠抓中层管理人员以及后备干部队伍建设。加强各级领导干部的理论学习和业务培训,使之能够正确运用领导艺术和方法处理各种关系,促进企业和谐发展,除强化绩效考核,发挥考核时效性;突出绩效经营和绩效改进。
5.2从基层人才的选拔和引进来说。一方面,要从基层中挑选一批懂技术、有经验、责任感强的技师型人才以推动企业技术进步,另一方面要积极引进外来人才。尤其当前,需要摒弃旧思想,积极引进外来人才服务企业发展。这方面人次的引进一定要坚持公平、公正、公开、择优的原则,严格执行各类人才评聘选拔条件,依据业绩考核与动态管理相结合的准则,同时需要引进一批产业节能研发专业的复合型人才服务于企业发展。
结束语:总而言之,与未来而言,节能减排对减少二氧化碳排放,保护我国森林环境都有重要意义。火力发电企业节能减排发展任重道远,但是其意义深远,因此是需要着重关注并投入大量人力物力进行科研攻关。利用先进的节能减排技术让电企的发展不仅照亮百姓生活,更照亮我们生态中国梦。
参考文献
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关键词:火力发电厂;节能降耗;供电
中图分类号: TE08 文献标识码: A 文章编号:
一、火力发电厂节能技术总览
针对火力发电厂的设备及运行特点,其节能降耗技术主要应用在以下几个方面:
(1)锅炉燃烧优化控制系统。
(2)生产实时监控系统。
(3)设备高低压变频调速系统。
(4)电除尘优化系统。
以上四个方面可解决近九成的节能需求,而其中,牵涉到设备运行方面的过滤燃烧优化控制系统和高低压变频调速系统的变频技术及又是其中最重要的部分。本文注重介绍这两种节能技术应用的范围、特点及功效。
二、自动化技术与电厂节能减排
节能减排是关系经济社会可持续发展的重大战略问题,是国家确定的经济社会发展的重大战略任务。电力行业既是优质清洁能源的创造者,又是一次能源消耗大户和污染排放大户,因而也是国家实施节能减排的重点领域。
截止到2007年底,我国的发电总装机容量已经超过7亿千瓦,其中火电超过了5.5亿千瓦,火电占整个发电总装机容量的77.7%,而且,火电运行发电量的比重更大,占到82.86%。
虽然国家一直在努力对发电结构进行调整,但煤电还是占很大比重,根据我国的电力战略规划,2030年前电力工的发展仍将以火力发电为主。据估计,2020年我国装机容量将达14亿kW,其中火电约9.5亿kW。因此,火电厂的节能减排任重而道远。
尽管我国节能减排的形势严峻,但在国家的大力倡导下,电厂的节能减排工作还是取得了一定的成效,2007年,我国6000千瓦以上火电厂的电厂供电煤耗为356克/千瓦时,比2006年的367克/千瓦时降低了11克/千瓦时,是近年来下降幅度最大的一年。相当于全年6000千瓦以上火电厂生产节约标煤2423万吨,占全年发电耗用标煤量的2.75%。在国家和电力企业的共同努力下,预计到2020年可以降低到320克/千瓦时,接近或达到世界先进水平。
在减排方面,2007年全国电力二氧化硫排放量比上年减少9%,为近年来全国二氧化硫年排放总量首次下降做出重要贡献。2007年全国新投运10万千瓦及以上火电厂烟气脱硫机组容量达到1.1亿千瓦,同比增长4.8%。其中新建机组脱硫装置比例达70%,现有机组改造为30%;60万千瓦及以上脱硫装置约6040万千瓦,占55%。截至2007年底,全国火电厂烟气脱硫装置投运容量超过2.7亿千瓦,占全国火电机组容量的一半左右,与“十五”末相比火电厂烟气脱硫机组容量增加了53倍以上。保证了目前主要火电机组SO2排放浓度控制的达标排放。
三、节能优化对策与措施
1、加强机组优化运行。提高机组效率
(1)控制蒸汽温度,防止温度过低或过高。温度高受热材质容易疲劳损坏,锅炉爆管,停机处理,则降低了机组的经济性;温度偏低就会降低汽轮机的效率,甚至导致汽轮机末级叶片汽蚀。对于600 MW汽轮发电机组,主蒸汽温度每降低1℃,供电煤耗就会升高0.1l s/kWh,再热汽温度每降低1℃,供电煤耗约升高0.072 s/kWh,均不可忽略。
(2)控制主蒸汽压力。汽轮机主蒸汽压力主要受材质的承压极限限制,同时也考虑设备的安全性。对于600 MW汽轮发电机组,压力越高经济性越好,主蒸汽压力每降低0.1 MPa,发电煤耗就会降低0.21 g/kWh,因此在运行中要严格控制主蒸汽的压力在设计范围内。
(3)提高凝汽器真空度。机组真空每降低1kPa,则发电煤耗会降低1.67 g/kwh。但是提高凝汽器真空度不仅要考虑发电煤耗,还要综合考虑机组的经济性,即提高真空度节约的煤量与机组多消耗的厂用电是否能平衡。例如600 MW超临界机组将真空度由5.85 kPa提高到4.65 kPa。发电煤耗降低2.0 g/kWh,循环水泵要多耗电3150 kWh,标杆电价按0.3912元/kWh计算,标煤按990元/t计算,则每小时煤耗节约40×2×990/100=792元/h。循环水泵多消耗电费为0.3912×3150=1232.28元,因此,从经济性来看在这种状态下靠提高真空度降低煤耗是不合算的。
2、减少输电过程中发生的铁磁性损耗
铁磁性损耗就作用于交变磁场.是钢材料发生磁滞、涡流损耗,因此要把载流导体空间与钢材料关系进行改善,防止出现闭合回路和增加屏蔽等降低铁磁性的损耗。具体措施主要有:金具制造以非导磁性材料为主,导体金具主要用先进型号,这样能够有效降低温升与损耗,且延长使用寿命。如在大电流敞露的导体附近和电抗器附近等交变磁场比较强的空间里,进行钢结构设计时,不能用导体夹板零件、单相导体钢结构组合闭合磁路。适当增大母线与钢结构的距离,通常横越钢构的中心与母线中心之间的距离,8倍以上的母线电流(A)时,就不需用到其他设施。钢构与导体要尽量保持垂直,正确选择母线、钢构的位置,防止母线与钢结构发生平行,预防出现感应环流、电势。
3、尽量减少照明损耗
减少照明损耗的措施主要包括适当使用照明调压器和节能型灯具两种。在火力发电厂中,动力负荷明显重要于照明,因此,照明灯具中的电源和电压在运行中只能对动力电电压(4001230V)进行合理迁就。加上照明灯具具有的功率与电压的平方成正比关系,是电阻性负荷,因此,与采取照明灯具(380/220V)进行供电相比,采取(400/230V)的照明灯具进行供电就会造成严重的浪费,电能的浪费通常为12%左有。照明调压器具有节约电能的作用,确保供电电压钱够稳定在380/220V。而且,降低工作电压后,发电厂频繁更换灯具和使用寿命短等问题也能够得到有效解决。随着科技技术的进步发展,节能型灯具的价格越来越实惠,寿命也得到不断的提高,有着特别明显的经济优势。因此,火力发电厂的节能降耗措施中,捧广使用新型节能灯具是一种比较有效的手段,而且要按照照明技术的更新设计更加合理且节能的照明灯具。
4、适量减少空载运行变压器的使用
火力发电厂采用变压器备用同时还兼用作电厂的启动电源,通常是采用大容量高压启动备用变压器,不仅具有很大的容量,而且空载也能够发生很大的损耗。如果能够把启/备变的设计转化成“冷备用”,就可以使各种开支与电能得到很大的节约。要想让启备转化成“冷备用”这个运行方式,必须在设计用电方案的过程就使启备处于正常状态且未带有公用负荷,同时要把公用负荷科学的分配至l号、2号机组的变压器上,或者可以把l号机组设计为高压厂使用全带变压器。若是能够符合整个厂用电的安全可靠,就应该通过暗备用动力中心这种方式进行接线,使之成为低压厂的主要用电接线。如此,能够取得显著的节能效果,两台变压器互为备用,通过暗备用动力中心方式进行接线,可以正常运行的话,就能够有效减少一半的负萄运行,相比带全部负荷运行,变压器每台的负载损耗可以有效减少为1/4。
5、根据实际使用高效电动机
发电厂中使用的生产辅助机械一般是在三相感应电动机在旋转时拖动进行傲功。电力拖动系统主要由电源、电动机、控制装置和工作机械等构成。电力拖动主要是利用电动机把电能转换为机械能,实现了工作机械在启动、运转和调速等方面的作业要求。电动机发生旋转,依据的是电磁理论。感应电动机不但可以消耗掉有功功率,使电能向机械能发生转换,还可以消耗掉无功功率,有效建立旋转磁场。因此,为使电动机的耗电量有效降低,不但要把运行效率提高,还要把有功功率进行消耗,同时,把运行功率的因数提高,再降低无功消耗。一直以来,高效电动机换掉低效电动机,是比较有效的节电手段,是提高其运行效率与功率因数的前提。总损耗低于标准系列的22%以上才可以称之为高效电动机。
四、结语
提高对节能和减排控制产品的开发力度,为节能减排提供技术支持和系统方案。这样,经过几方面的共同努力,我国电力系统的节能减排必定前景广阔,为中国和世界的环境更美、人们生活更幸福作出贡献。
参考文献:
【关键词】:低碳经济背景下;电力行业;节能减排
1 、电力行业节能减排现状
较长一段时间以来,电力节能减排就是我国工业发展的主要指标。根据我国节能与环保法规、政策的要求,结合我国电力工业以煤电为主的实际情况,电力行业节能减排的主要指标必然包括供电煤耗、输电线损率、二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放达标情况、单位发电用水量和废水排放量及固体废物综合利用率等等。随着技术的进步,我国供电标准煤耗和电网输电线损率不断降低,煤炭资源的利用率得以提升。随着全国烟气脱硫机组总容投运规模进一步加大,控制二氧化硫的能力大为增加,电力行业二氧化硫排放量不断降低。雾霾天气的日益严重化,让世人对烟尘控制的意识空前加强。随着科技的进步,烟尘控制水平逐年提高。新建的燃煤电厂大多采用四电场以上的电除尘器,平均除尘效率达到99%以上。近年来,尽管火电装机容量、发电量逐年大幅度增长,但烟尘排放总量基本持平,单位发电量尘排放量逐年下降。
2 、低碳经济背景下电力行业节能减排措施
2.1 控制小电厂,鼓励大型火力发电企业
目前,我国的发电厂数目众多,发电厂的规模也参差不齐,有规模庞大的装备精良的大型发电厂,也有规模很小,设备老旧的小型电厂,在低碳经济模式下,我国的火力发电行业已经站在了风口浪尖。小规模的发电厂存在运行效率低下,能源消耗较高的缺点,由于其机组相对老旧,燃煤质量较差,烟尘排放,二氧化硫、二氧化碳的处理都不能到位,地处比较偏远,人员管理难度较大,所以小规模发电厂应该予以控制,甚至是裁撤。大规模发电厂的设备比较先进,人员配比也相对合理,大规模电厂可以投入使用先进的发电设备,例如引进先进的临界发电机组,超临界发电机组,甚至超超临界发电机组,这就使得大规模大电厂的发电效率有了很大的提升。另外,针对大型的发电厂,我国的相关部门可以让检查人员进驻到发电厂内部,时刻监督着发电厂的运行,坚决做到不留死角的督查工作,这样在严厉的规章制度和检查人员面前,发电企业的违规行为将会受到遏制。我国的发电行业将小规模火力发电机组逐步裁撤,分期分批次将高能耗、低产能、高污染的落后生产设备和老旧的生产工艺进行淘汰,鼓励和提倡大规模的发电厂,并积极引入先进的发电设备,提高生产效率,降低污染物排放,力争达到用少量的煤炭发出更多的电能,并且降低对环境的污染。
2.2 增加可再生且清洁的能源利用,完成管理上的减排
目前我国电力行业所使用煤炭是属于紧缺的不可再生资源,所以要主动的去研究、开发用新的能源来发电的技术。同时要扩大核能发电与水力发电在电力行业中产电量的比例,积极的推进风力、太阳能等一些可再生的能源的发电技术,来完后管理上的减排。
2.3 提高电力工业的烟气脱硫功能
近年来,我国的二氧化硫污染相当严重,已经成为世界上二氧化硫污染严重的国家之一。二氧化硫的大规模排放将会导致酸雨的形成,而发电厂的煤炭燃烧是我国二氧化硫形成的主要原因,所以对火力发电企业进行烟气脱硫进行控制,对于缓解我国当下的环境状况,改善人们生活环境的质量有积极意义。为了控制大气环境的日益恶化,我国又从国外进口了集中先进的设备投入到发电厂的烟气脱硫环节中,并取得了可观的效果,此举为我国的大规模火电燃煤烟尘脱硫工程打开了新的篇章。在引进国外先进技术的同时,我国也开始了自主研发,不论是高等院校还是相关的科研单位都受到了政府和教育部的鼓励与支持,大量的人力、物力都被投入到烟尘脱硫技术的研发当中。在火力燃煤发电行业中,烟尘脱硫技术是必须的,但是,针对这个问题我们不能死板对待,火力燃煤中,燃煤的质量也会对烟尘中的二氧化硫含量产生直接的影响。劣质燃煤中的有害物质含量较高,经过燃烧之后会释放出二氧化硫、一氧化碳,以及氮氧化物、含铅化合物等危害人类身体健康的烟气。所以,在我国火力燃煤机组提高烟尘脱硫技术的同时,应该对燃煤的质量也进行控制,这样就会使的烟尘脱硫技术事半功倍,取得更好的使用效果。
3 、使用可再生的清洁能源是可以实现节能减排低碳的有效方法
3.1 核能发电产业的发展
核能现在已经成为了低碳能源的核心、支柱,全球的核能发电技术在快速的发展。随着核能发电技术的发展与应用,可以有效的改变我国目前的使用能源结构,有助于环境的改善和温室效应的缓解。但是我国目前尚且不具有能独立生产自主、规模化的核心设备的能力。
3.2 风力发电电产业的时期
和同样随处可见的太阳能相比,风能更容易转换为电能。风能比太阳能更加具有操作性、实用性、可行性,所以风力发电的发展已经成为大势所趋。我国目前的风力发电产业还存在着许多的技术瓶颈,一些零部件无法满足发电的需求,只能向国外购买,缺少风力发电设备的专业制造技术人员。
3.3 水力发电仍然存在巨大的上升空间
水作为最常见的可再生资源,水力发电的开发利用更加具有使用效益。目前我国已经掌握了完整并且成熟的大型水力发电技术,并且对于水的生态保护早已经有了完整的法律法规,这样就加快了水力发电的开发与使用。
结论
我国经济的快速发展需要电力能源作为支撑,而我国的电能主要通过火力发电的方式提供,能耗较大,环境污染也比较严重。在低碳经济模式下,我国电力行业必须重新考虑自身的发展状况。本文对低碳经济背景下电力行业节能减排的路径进行了分析,认为电力行业应该从鼓励大型火力发电企业、提高电力工业的烟气脱硫功能、扩大清洁能源规模,减少煤炭使用量三方面进行节能减排。
【参考文献】 :
关键词:焦炉煤气 节能减排 降本增效 安全运行
中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)012-043-02
1 前言
随着国家节能减排工作的推进、随着企业间竞争的日益加剧、随着人们环保意识的逐步增强、随着一次能源的越来越匮乏,企业要想完成政府的节能减排任务、要想增强自身在同行业间的竞争能力、要想增强社会责任意识,企业必须要充分利用好各种能源,走可持续发展的道路。焦炉煤气作为冶金企业在炼焦过程中产生的副产品,有如下特性:(1)组成成分中约含93%的可燃气体(CO:7.5%;H2:52-56%;CH4:27-31%;CnHm:3%;CO2:2%;N2:5%);(2)热值高(约18820KJ/Nm3);(3)着火温度低(约 450-500℃)。
2 焦炉煤气的现状
目前宁波钢铁有限公司有二座焦炉,小时发生量为53995Nm3,除开焦炉、高炉、烧结等用户的小时使用量为50234Nm3,每小时仍旧有3761Nm3的富裕量(焦炉煤气供需平衡表详见表1)。在余能发电厂未投产之前,这3761Nm3的富裕量分别分配给各用户而转换为放散高炉煤气的方式在利用。余能发电厂投产后,焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气均得到了全部回收再利用。
3 焦炉煤气的作用
3.1 从社会责任角度出发,起到节能减排的作用
(1)近年来随着电力供应越来越紧张,虽然供电企业和政府部门也在采取各种措施来平衡电力的供应,但这其中少不了对一些高耗能的企业进行拉闸限电。为了完成政府部门的节能减排任务,增强企业的社会责任,宁波钢铁有限公司必然要当仁不让的做出大企业应该做的牺牲,接受拉闸限电;(2)从焦炉煤气的成分可以看出虽然其燃烧后的产物不会产生有毒有害气体,但由于其热值很高,燃烧放散必然会增加大气的热效应。
然而,宁波钢铁有限公司余能发电厂投入运行后,所有多余的焦炉煤气将被充分利用。(1)将其转换成电能,减少电力的购买(一年可以减少约2.1万吨标煤的消耗),从而提高自身的节能减排指标;(2)由于焦炉煤气的燃烧成分大部分是水和二氧化碳,其排放温度在128℃左右,远远低于直接燃烧排放的温度,从而对大气的热效应影响就不会很大。所以,从社会责任的角度来看,这将对节能减排和环保效应起到积极的作用。
3.2 从企业经济效益出发,起到降本增效的作用
现代企业的目的均是为了利润的最大化。但要想从日益加剧的竞争环境中赢得最大的利润,除了受到买卖市场的调节因素影响之外,企业内部的节能将耗、降本增效的措施必不可少。可以说很多企业在目前多变的市场环境中都是通过内部的降本挖潜来产生效益的。
宁波钢铁有限公司余能发电厂的投入运行,极大的降低了吨钢成本。目前宁波钢铁有限公司焦炉煤气每小时富裕量为3761 Nm3,一年下来将会有3300万Nm3的富裕量。这3300万Nm3的富裕焦炉煤气全部用于发电的话,将会产生约6000万KW・h的电,意味着单是焦炉煤气的发电量就可以为宁波钢铁有限公司每年减少约6000万KW・h的电力购买。这势必给宁波钢铁有限公司的经济效益带来积极的效果,从而提高企业的成本竞争能力。
3.3 从企业能源管理出发,起到能源平衡的作用
企业要想盈利,必须要充分利用好各种可用的能源介质,煤气作为宁波钢铁有限公司主要的可再利用能源,发生量非常之大。目前,宁波钢铁有限公司的煤气有高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气三种,根据三种煤气的物理和化学特性,焦炉煤气首先考虑再利用,其次是转炉煤气,虽然高炉煤气热值较低但发生量很大,因此高炉煤气必须充分利用好。然而,宁波钢铁有限公司余能发电厂的投入运行完全“吃掉”了所有多余的煤气。
从宁波钢铁有限公司的煤气调度平衡来说,虽然三种煤气均有煤气柜进行储存并起到缓冲、平衡煤气母管压力的作用,但毕竟煤气柜的容量是有限的(焦炉煤气柜的容量为5万Nm3,高炉煤气柜的容量为16万Nm3,转炉煤气柜的容量为8万Nm3)并且煤气柜位也有严格的要求。在煤气使用方面,余能发电厂在宁波钢铁有限公司内部属于第三类用户,可以用以调节,首先要保证焦炉、高炉、热轧等重要用户的使用。当焦炉出现故障导致焦炉煤气的发生量减少时,调度可以通过减少余能发电厂的焦炉煤气用量来保证其它重要用户的焦炉煤气用量及煤气柜的柜位;在焦炉正常生产的情况下,当焦炉煤气的其它用户用量减少时,调度可以通过增加余能发电厂的焦炉煤气用量来消耗掉多余的焦炉煤气,这样既避免了焦炉煤气的放散,又增加了发电量,可以说是一举两得。
3.4 从电厂安全运行出发,起到保安用气的作用
由于焦炉煤气具有热值高、着火点低、毒性低的特性,深受用户的青睐。在余能发电厂正常运行的情况下,余能发电厂首先使用高炉煤气,其次使用转炉煤气,再将多余的焦炉煤气用掉。但当高炉发生故障而导致高炉煤气的热值降低或压力降低时(低于3KPa时),为了保证锅炉的安全运行(防止发生回火),必须要减少高炉煤气的使用,把火嘴前的压力憋上来,保持火焰的刚性。但这时主蒸汽参数必然会受到影响,为了保证主蒸汽参数,可以临时增加焦炉煤气的用量,再与公司动力调度联系煤气的使用情况,如果煤气不够当时的负荷用量时,再与电力调度联系降负荷。这样,在高炉煤气系统发生故障时,就可以快速利用焦炉煤气来保证锅炉的安全运行。
4 结束语
焦炉煤气在宁波钢铁有限公司余能发电厂的运用,无论对企业,对政府,对社会,对国家来说,都将是一次成功的举措。如今,在企业的发展过程中,焦炉煤气在余能发电厂的运用效果已经逐步显现出来。
参考文献:
根据国家、省政府的要求,我市出台了“十二五”节能减排工作方案,其目标是:到2015年,全市万元地区生产总值能耗下降到0.62吨标准煤,比2010年下降17%;全市化学需氧量和氨氮排放总量分别控制在6.48万吨、0.39万吨以内,比2010年分别减少13%(其中工业和生活排放量减少17%)、15.9%(其中工业和生活排放量减少17.3%);二氧化硫和氮氧化物排放总量分别控制在5.26万吨、3.94万吨以内,比2010年分别减少14.5%、17%(其中机动车排放量减少8.68%)。
我市火电企业是能源消费的大户,同时具有较大的节能潜力。“十二五”期间,火电企业节能减排面临巨大的挑战,亟须建立节能减排的长效机制。在继续实行节能减排目标责任制的基础上,应切实采取措施,充分调动和发挥火电企业节能减排的积极性。这些措施包括出台节能减排的优惠政策,强化企业在节能减排中的主体地位,完善节能减排评价体系等。燃料管理工作的好坏,直接关系着火电厂生产经营的盈亏与否。燃料管理作为火电厂经营管理中的“前沿阵地”和“高危行业”,在日常工作中加强燃料监督管理工作尤其显得十分紧迫和重要。
作为能源监测实验中心部门,我们应该对火电企业进行全面剖析,进而提出最有效的措施和建议,促进其合理改造,全面达到节能减排的目的。以下是对火电企业节能减排工作的一些心得与体会。
1 火电企业节能减排现状
目前,我国电力装机容量与发电量均位居世界前列,发电装机容量中,火电占比超过70%,发电量中火电占比80%左右。火电以其经济性、可调度性、机组运行可靠性和技术成熟性,具有较强的比较优势。虽然包括核电、水电、风电、太阳能等在内的新能源和可再生资源不断发展,电源结构不断优化,但火电仍是我国的主力电源。
火电行业不仅是能源消耗大户,同时也是重点污染物排放源。“十一五”规划聚焦节能和环境保护,提出了单位国内生产总值能源消耗降低20%左右,主要污染物排放总量减少10%的目标。采用高效洁净发电技术改造现役火电机组,实施“上大压小”和小机组淘汰退役。“十一五”期间,火电行业提前超额完成了国家规定的“十一五”节能减排目标,绝大部分火电企业的单位产品能耗和污染物排放已达到行业先进水平。在节能方面,2010年,全国6000kW及以上火电机组供电煤耗为333gce/(kWh),提前超额完成《能源发展“十一五”规划》提出的,火电供电标准煤耗由2005年的每千瓦时370g下降到355g的目标。火电厂用电率为6.33%,比2005年下降0.47个百分点。在减排方面,2010年,全国电力二氧化硫排放量核定值为9.56×106吨,比2005年降低约29%。电力烟尘排放总量降低55.6%,单位火电发电量烟尘排放量降低约37.5%,为0.5g/(kWh)。粉煤灰综合利用率约为68%,比2005年提高2个百分点。脱硫石膏综合利用率约69%,比2005年提高近60个百分点[1]。
根据《节能减排“十二五”规划》的要求,“十二五”期间,火电供电煤耗、火电厂用电率、火电行业二氧化硫和氮氧化物的排放量,均需要在“十一五”的基础上实现较大程度的下降。火电企业除了要实现“十二五”减排目标以外,还需要执行新的火电厂大气污染物排放标准。执行标准参照2012年1月1日开始实施的《火电厂大气污染物排放标准》,该项标准已经达到了发达国家的水平,因此,对于火电企业执行新的排放标准过程中,将面临着很大的挑战[2]。
2 火电运营企业在节能减排中的作用
2.1 企业运营改革
首先,合理规划并调整电源结构,努力研发可再生能源、清洁能源,在根源上实现火力发电厂的节能减排;其次,对火力发电厂运营过程中的关键环节加以控制,尤其是燃煤原料的质量保证尤其重要;最后,努力推进技术创新和改革,并将这些创新技术的成果逐步的转化成为现实的生产力,火力发电企业能够迅速的发展和壮大的核心驱动力仍是科技创新的能力和水平,而这也是火力发电企业节约发展、安全发展和清洁发展的先决条件。
2.2 大容量机组的使用、汽轮机组运行效率的提高、变频调速技术的应用
由于容量越大,那么能耗就会越小。在热力学第一动力、第二动力以及蒸汽动力基本原理等理论的指引下,合理的规划火力发电厂并实现节能减排,应该大力的推广和使用大容量和高参数的火电机组也是一项重要的措施[3]。
汽轮机组在运行过程,理论上就是蒸汽热能转化成功能的过程,由于进汽节流影响,摩擦在汽流与喷嘴产生,余速损失以及叶片顶部间隙漏汽也会产生一部分的能量损失,从而真正转化成为汽轮机内功的蒸汽热能只有一小部分,因此我们便应采取措施来降低汽轮机组的内部损失,达到运行效率提升的目的[3]。
变频调速技术的使用是对火电机组的辅助设备进行变频改造,从而形成封闭环控制系统,从而实现横流量控制,锅炉的整体运行情况都得到了很好的改善,在锅炉运行的过程中,保证其各个指标都处于最佳的状态,大大的节约了火电厂的使用电能[3]。
2.3 燃料的优化和管理
燃料是火电企业运行的物质基础,同时燃料也是火力发电厂生产总成本之一,所以燃料对火电企业的经济效益起至关重要的影响,只有做好了燃料管理工作,才能保证发电企业经营目标的顺利完成。首先,我们应大力的改革和创新发电企业燃料管理的体制,创新燃料管理模式,同时最好对煤炭供应商的管理工作,提升热值考核的标准,完善煤炭原料的买卖合同条款,不讲诚信的或是供应煤炭质量不符合要求或是价格过高的供应商,应严禁选用。还应做好盘煤数据的计算工作,保证其准确性和真实性,控制标煤的单价,同时编制限价、限次以及限高的煤炭采购方案,尽可能的与大矿煤建立合作伙伴关系,保证燃煤的质量,同时降低发电企业的燃料成本[4]。
3 火电企业锅炉节能减排智控技改的体会
3.1 锅炉节能减排智控技改工作中存在的问题
我市现阶段锅炉的运行状况来看,尽管已对其运作进行了一些改动,但是仍然存在一些问题,从而导致节能减排工作效果不佳。在锅炉运行中主要存在以下几点问题:第一,管理人员综合素质不高;第二,机械设备以及材料对于锅炉实施节能减排的影响不可忽略,例如水温的影响;第三,锅炉在运行过程中会排放大量废气对生态造成不良影响,尤其是燃烧过程中存在不全燃烧问题[5]。
3.2 锅炉节能减排的建议
提高锅炉的燃烧效率是最为重要的环节,锅炉是燃料消耗量最大的设备,其运行过程中主要会产生锅炉散热损失、排烟热损失、固体未完全燃烧热损失、可燃气体未完全热损失以及灰渣物理热损失等类型的能量损失。对于锅炉散热损失的防治工作,第一,要保证炉墙以及水冷壁等结构的紧凑型和严密性,在先进的保温材料使用的同时管道和炉墙的保温也要良好要想做好排烟热损失的防治工作,应尽可能的降低排烟的容积,为防止局部出现高温的问题,还要准确的控制火焰中心的位置,同时要保证受热面的整洁性要想做好固体未完全燃烧热损失的防治工作,应合理的组织炉内空气的工况,要选择最佳的煤粉细度和过量空气系数要想做好可燃气体未完全热损失的防治工作,首先煤粉与空气必须是混合完全的,保证最佳的过量的空气系数为保证一次和二次风的混合时间,要实时的关注炉内负荷的变化情况[5-6]。
4 火电行业节能减排长效机制建立的重要性
节约能源和保护环境具有外部性,市场机制本身并不能完全解决节能减排的问题,需要政府部门的介入和干预,需要对火电企业节能减排建立长效机制,保证节能减排工作的顺利完成。
地方政府根据各地不同的火电企业的现状,可以出台符合市情的节能减排的优惠政策,这些激励性的政策的实施有助于火电企业增加利润,并且采取措施的力度越大,企业的效益越好。
地方政府还应该完善节能减排的评价体系,建立节能减排长效机制需要完善的评价考核体系来保证,其主要任务是为火电企事业单位提供服务,并协助国家能源局和环境保护部加强行业管理。
5 总结
目前对于我市火电企业节来说,节能减排工作是任重而道远,同时,作为一项复杂的系统工作,如果真正的做好节能减排工作,我们就必须制定科学合理的节能减排策略,这就需要从火电企业的电源结构的优化、设备设施的改良、燃料管理工作等每一个环节入手进行有效的控制,从而才能从真正意义上达到节约能源,降低能耗。
【参考文献】
[1]邱言文,刘宏波,王建生.煤电中长期内仍保持主力电源地位[N].中国能源报,2013-08-05(19).
[2]国家发展改革委,国家环保总局.火电行业清洁生产评价指标体系(试行)[EB/OL].(2007-05-29).
[3]贾科华.上海外高桥第三发电厂:重新定义“煤电”[N].中国能源报,2013-08-26(19).
[4]王天正.电力行业节能减排的技术探讨[J].山西电力,2010.
【关键词】火力发电;锅炉节能;对策措施
0 引言
我国的电能设备处于相对落后的状态,供电能耗比发达国家高出近2.21%,近年来,随着经济的不断发展和人民生活水平的提高,电能消耗将有大幅度提高,为满足日益增长的能源需求,符合我国“十二五”节能减排目标的相关要求(我国单位GDP能源消耗较“十一五”期末要降低16%),如何采取有效的节能降耗措施,从而提高火力发电的总水平、减少能源消耗,对提高火电厂经济效益与实现节能减排具有重要意义。由于锅炉是整个火力发电厂的重要组成部分,对该方面节能对策与措施的探究刻不容缓。本人本着节能降耗和国家对能源的可持续发展政策,结当前国内火力发电厂现状针对火力发电厂锅炉节能对策与措施进行简单阐述。
1 火力发电现状
我国的电能设备处于相对落后的状态,供电能耗同比发达国家高出很多。目前,我国的火力发电厂机组约占全国总装机容量的74.5%。而火力机组的70%以上是燃煤机组,这与我国多煤、贫油、少气的能源结构是紧密相关的,仅2011年在火力发电厂燃烧的一次性能源中,其中90%是煤炭资源。全国电力工业统计数据显示,截止2011年底全国电力总装机达到10.5亿千瓦。其中,火力发电达7.6亿千瓦,占装机总量72.4%;水电装机2.3亿千瓦,核电装机1191万千瓦,风电装机4700万千瓦,非化石能源发电装机占比为27.5%。根据上述数据我们可以清楚的看到,火力发电节能工作对我国社会经济的可持续发展具有重要意义。虽然随着国家对机组的环保审批日益严格,但小机组、高耗能的落后机组在我国仍然占有相当大的比重,因此研究制定一系列锅炉节能的对策与措施是势在必行的,能耗的下降不仅仅体现在企业的效益上,同时也是一件利国利民的大事。
2 火力发电厂锅炉的耗能问题
1)部分火力发电厂目光短浅,选用锅炉设备时使用质量较次的设备,以降低采购造价,但是后期的高可靠运行、低故障率和备品备件使用量都会产生很低回报率,同时还有可能造成大量的能源浪费,无法达到节能降耗的目的,严重的情况还会威胁机组的安全运行。
2)锅炉熄火次数较多,损耗锅炉相关设备。部分煤炭供应的不法分子在电厂燃煤中掺假及部分电厂为了发电量有违反运行规程行为,造成燃煤质量进一步下降,锅炉熄火次数与日俱增,很有可能会造成锅炉及其他设备的损耗量持续加大,进而造成后期更为严重的能源消耗问题。
3)锅炉燃油消耗大。在机组设备运行过程中,很多没有引用等离子点火的电厂在启、停炉过程中都需要大量的燃油。如:锅炉到了冲转参数而汽机不具备冲转条件,或汽机定速了,电气还未做好并网的准备工作等协调不顺时,都会造成燃油浪费,以一台200MW供热机组为例,每一次启动机组所需的耗油量都在17t左右,折合人民币达十万余元。
4)锅炉设备老化,降低机组经济型,造成不必要的能耗消耗。锅炉在长时间使用后,会逐渐出现一系列的磨损、老化问题,从而造成工作时间长、部分能源的浪费等问题,这部分的影响是不可避免的,但如果在运行和检修工艺中严格执行规程规定能够在很大程度上降低其对设备的影响。
5)锅炉的长期使用,导致炉内所燃烧的燃料中含有越来越多的炉渣,含量不断变化,水冷壁、过热器后屏、再热器后屏及后端表面上的炉渣含量加大,导致SO3的生成量增加,造成受热面换热效率降低,从而导致能源浪费,更是对环境造成很大的污染和影响。
6)燃料管理不仅能控制燃料成本,也是节能降耗的重要组成部分。但是,部分火力发电厂除了存在锅炉方面的问题外,燃料的管理方面也存在一定的问题。燃料的采购、检斤、检质等各个环节都对节能工作有着很大的影响,因此,做好燃料管理工作显得十分必要。
3 火力发电厂锅炉的节能对策与措施
1)保证锅炉设备的选型工作,明确短期投资和长期经济性的关系。前期投资工作中,在选择锅炉设备时要尽可能选用可信度高、质量高、维护量小的设备,综合整体因素、合理选用进口或合资产品,从而降低后期的设备故障率,减少能源浪费,提高整体经济效益。
2)优化调整锅炉的燃烧问题。对于新投产的锅炉机组要对其控制系统进行细致地调整,特别是燃烧调整的优化工作。通过有针对性的系列试验调整锅炉的控制系统,消除相关的设备缺陷问题,提高锅炉运行的可靠性、降低能耗、提升环保效益,保证从各个方面做好节能工作。
3)根据国内本火电厂的实际情况,分析电厂主要节能环节,正确有效的制定节能降耗的计划、目标和方案,采取针对性的节能措施,挖掘出企业独有的节能减排的潜力,进一步降低企业耗能,从而优化企业的经济效益。
4)降低锅炉燃用油。锅炉严格按照规程要求进行降温降压,在负荷120MW时,逐渐要求汽机将高、低旁路打开,通过在滑停过程中合理利用汽机旁路等方法,在不投用燃油的情况下,将汽机缸温降至最低,最大限度的减少机组冷却时间,节约了停炉燃油,并为检修工作提供了有利条件。
5)传热是锅炉的根本目的,在电站锅炉中,传热的部件主要有水冷壁、过热器、省煤器等部分构成。其中,水冷壁是其中的主要换热部件。在保持其他传热部件正常工作的前提下,提高水冷壁换热量,将会增加锅炉系统出力,产生优化传热效果,达到节能降耗的目的。同时,要针对电站锅炉工况,采用在炉膛温度区间具有极高黑度的多种材料,经纳米化加工而成。同时满足粘接牢固、耐冲刷、抗老化、减缓高温氧化、减轻积灰结焦等多种性能要求。该种能源材料还具有提高燃料解吸速度的特性,从而增强了燃烧,扩大了节煤效果。
6)改造技术,采用新型弹性密封组件。原来的锅炉回转式空气预热器结构庞大,密封性能差,大机组投运一段时间后空预器漏风几率大,严重影响了锅炉的效率和风机的电耗。改造后可采用新型弹性密封组件、合页弹簧技术及密封滑块自合金技术。空预器漏风率和运行时间二者成正比的关系,可利用停炉时进行检查并重新调整密封组件。
7)管理节油,加强节油技术培训,使得工作区间内运行人员和监测人员在思想上提高节油意识,并将组织措施和奖励措施落实到位,充分调动运行人员的积极性,使节油工作有效地开展。
8)在锅炉启停和异常情况下,应及时合理的开启、关闭疏水,运行中要认真检查疏水门、排污门有无泄漏,及时处理出现的问题,减少不必要的热量损失,从而减少能量损耗。
9)回收烟气余热。热管换热器是一种高效的传热元件,普遍应用于锅炉烟道的余热回收。这种换热器由许多热管组成,具有体积小、重量轻、流动阻力小和传热功率大等特点。热管换热器属于热流体之间互不接触的表面式换热器,受热面位于工业锅炉的尾部,因此可以充分回收锅炉的排烟余热,使锅炉的热能利用率提高,以达到节约能源的目的。同时它还可以被改造成为热管式热水器、热管式空气预热器和热管式省煤器。其中,热管式空气预热器可以用来加热燃气,不仅可以降低由排烟造成的热损失,还能大大加强燃气的燃烧程度,有效降低烟尘含碳量以及由于不完全燃烧而带来的损失,从而使电厂锅炉的热效率大大提高。
10)注意管网的保温。管网中的保温蒸汽管道及各种用热设备都会通过周围空气散失热量,无论是处于节能目的还是安全目的,对其进行保温都是必须要做的工作。在选择保温材料的时候:一是,要保证其绝热性能好、导热系数低;二是,要保证其在高温环境下工作的时候,仍能维持稳定的机械性能;三是,材料的吸湿性要低,不能对管线造成腐蚀。为了减少蒸汽管线的散热率,降低热能损耗,在选择管线的时候要尽可能采用最小的管径,并缩短输送距离,保证其维持较小的压降。如果压降较大且不易降低,就应通过利用其做功的方式降低。对于动力装置,应该采用高温高压蒸汽;对于工艺用汽,应采用低压和较小的过热度。
4 结语
目前,在我国火力发电厂是发电工作的主力军。为达到节能降耗、可持续发展的目的,各火力发电厂的专业负责人要对节能方案进行进一步的探究与调整。火电厂锅炉节能的对策与措施需要我们结合科学技术、实际经验进行更进一步的探究。
【参考文献】
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.