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以节能减排为导向做好电厂的技术改造

作者: 发布时间:2020-02-04 11:01:47 阅读: 43 次

摘要:我国正处于社会转型期,能耗相对较大,但是能源的利用率却不高。其中电力作为主要的能耗大户,而且我国的电力行业中火电机组占了很大了比例。因此,对火力发电以节能减排为导向做好技术改造工作对于降低我国工业能耗, 具有十分重要的作用。本文结合实际的工作经验,从我国火力发电厂的实际情况出发,对节能减排的一些问题进行介绍和分析,并提出了一些实际的节能减排技术建议,希望可以促进我国电厂的绿色发展。

   关键词:节能减排;电厂;技术改造

1降低煤炭消耗量

   火力发电厂中更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,以使锅炉经常处于更佳工况下运行。

  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,是目前效果更好的技术之一,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,找出更佳的钢球装载量、磨煤机的通风量、粗粉分离器拆向门开度,使制粉系统在更佳状态下运行,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22.5MW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

火力发电厂中耗能更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,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。

总结

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。

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