浅谈火力发电厂节能降耗的对策与措施

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  摘要:现阶段火力发电依然是主要的发电模式,然而化石燃料是非可再生资源,所以节能降耗成为了行业研究的重点。本文首先分析了火力发电厂能耗的主要原因,包括主要设备、燃料和运行控制三个方面;然后讨论了节能降耗的主要对策,包括技术革新、燃料选择、主要设备节能和运行控制等等,力求从发电全过程的各个环节来实现节能降耗。
  关键词:火力发电;节能;降耗
  一、当前火力发电厂能耗的主要问题
  1.锅炉、汽轮机设备质量
  锅炉、汽轮机设备的发展与火力发电同步进行,锅炉、汽轮机设备的不断革新促进了火力发电行业的发展,包括发电的规模和产量。随着社会生产生活对电力供应的需求升高,火力发电锅炉、汽轮机设备的质量有暴露出了新的问题。部分企业为了自身的经济效益,选择了性价比高的锅炉、汽轮机,尽管降低了设备成本,但是生产过程中的能耗却大幅度增加了。因为使用质量较低和工作水平较差的锅炉设备必然在很大程度上影响了煤炭的燃烧效率,最终使得锅炉、汽轮机的运行环节中也存在较大的缺陷和不足。此外,在工作中使用质量较差的锅炉、汽轮机设备必然还将增加故障的出现概率,在历经一段时间的使用后,锅炉、汽轮机设备也很容易出现运行不稳定,事故频繁的情况。
  2.燃料
  由于火力发电厂在实际工作中采用的燃料大多为煤炭,而原煤在燃烧后所产生的物质也会对环境和空气造成十分严重的污染,所以,国家对火电厂的排放要求越来越高,导致火电厂环保成本不断增大。此外,如果煤炭自身的质量存在问题,那么在燃烧环节中不仅会对煤炭的燃烧效率造成影响,增加火力发电厂厂用电率,甚至可能由于燃烧的煤种不匹配,导致制粉系统爆炸,燃烧器烧毁等事故。
  3.运行控制
  当前火力发电厂的锅炉、汽轮机运行系统中出现的控制问题也是当前能耗造成影响的一项关键原因,因为锅炉、汽轮机在实际运行环节中通常都会根据相应的指标或是计划进行工作,但是由于一些设备检测仪器自身缺陷比较明显,所以在锅炉的运行环节中对于很多问题并不能正确掌握。此外,由于当前火力发电厂中的一些规章制度仍然存在明显的不合理问题,并且很多工作人员并不具备相应的工作经验和工作责任心,致使锅炉自身的运行状态也很难得到维持,也出现了十分严重的能源浪费问题。
  二、火力发电厂节能降耗的对策与措施
  1.技术革新
  在当前形势下,火力发电厂必须积极响应国家可持续发展战略和方针,坚持与时俱进,重视节能降耗。通过进行技术革新来提升能源利用效率,达到节能环保的目的,这是节能减排的最佳方式之一,也是最重要的方式之一。对于已经投用的锅炉、汽轮机系统,可以通过技术改造的方式,提升燃烧效率,降低原料成本,实现节能降耗。在推行节能降耗的过程中,应以设备改造为主要方式,而不是一味的进行设备更换,否则就会造成设备闲置等浪费情况,反而增加了企业的生产成本。因此,技术改造升级应当优先考虑,并且在此过程中,要坚定不移地以节能降耗为主要目的;同时,在节能技术的选择上,也应当注重节能技术的成熟性、适用性、可靠性和经济性。
  2.燃料选择
  尤其是要将锅炉型号与燃料性能进行科学匹配和综合考虑,从而展开燃料品质、性质的科学配比。对于煤的燃烧,要充分优化相关参数,如运用控制系统试验性调整,消除燃烧过程中的缺陷,此外,要及时清除锅炉中的炉渣,充分发挥燃烧效率;从而达到提升燃烧效率的目的。
  对于启动时间的燃油可以考虑:尽量使用爐底加热系统减少启动期间燃油用量;尽早投运煤粉燃烧,减少启动用油;对油枪进行改造使用微油技术或等离子点火技术减少启动用油。对于低负荷时使用燃用油助燃,可以采用汽机旁路的方式,从而保证锅炉最低不投油稳燃负荷,从而达到节约燃油的目的。通过对员工展开有效的节油培训等工作,让他们形成节约意识,以利于降低能耗。
  3.运行参数的最佳值运行
  火电厂中锅炉的主蒸汽温度、再热蒸汽温度、主蒸汽压力参数、再热器减温水量的使用对整个火电厂效率影响很大,可以通过举办运行指标竞赛等方式,使工人将主蒸汽温度、再热蒸汽温度、主蒸汽压力参数在经济运行的区间内,保证火电厂整体效率最高。
  4.锅炉节能
  第一,锅炉设计方面选择节能设备,如引、送风机加变频或采取动叶调整,磨煤机选型要与设计煤种符合,可以减少设备的用电量,达到降低厂用电率,整体提高火电厂的效率。
  第二,降低锅炉运行时的能损。具体工作可以从以下几个方面着手。
  一是改善空气预热器的性能,力求做到漏风率小,从而降低风烟系统自身的能耗,提高送风、一次风温度,提升锅炉内燃烧的效率。
  二是要对制粉系统性能进行提升,煤粉粒度越小,比表面积越大,与空气接触越充分,燃烧越完全,直观表现为燃烧之后没有浓重的黑烟,本质上是煤资源得到充分利用,节约了能源,但是也应注意到在同一制粉系统的情况下,煤粉粒度约小,锅炉的制粉电耗也将上升,故应从燃烧效率和制粉电耗中找到平衡点。
  三是要控制好锅炉的温度,炉温达到预定参数即可,并非越高越好,高温会对炉内部分设备造成威胁,同时也会浪费热量,本质上是增加了不必要的能耗。四是合理安排锅炉受热面吹灰,保证锅炉内良好的热传导性能,直观表现为炉内清洁,没有厚重的污垢影响热传导,其本质是避免了污垢吸收的热量,实现了降低能耗。合理安排锅炉受热面吹灰还可以减小风烟系统的运行阻力,降低锅炉厂用电率。
  第三,通过掺烧的方法来提高锅炉内燃煤的质量。掺烧可以通过改变和调节煤配来达到燃烧的预期目标,避免了大量燃煤来达到要求,这就缩短了锅炉的工作时长,从而降低了对锅炉设备性能和寿命的损耗。
  5.汽轮机节能
  第一、高参数机组的采用,随着生产技术的提升,国内火电厂机组的参数由亚临界向超临界,超超临界转变,主要原因是,减少了汽轮机冷端损失的占比。最近国家新核准的煤电纯凝机组基本均为超临界及以上。
  第二、抽汽供热
  由于汽轮机冷端的原因,如对汽轮机抽汽进行利用,将会提高电厂的整体效率。热电联产对外供蒸汽,蒸汽可以直接提供用户使用或采用溴化锂空调对外供冷。
  第三、设备运行的优化
  首先可以将汽动给水泵应用于开机过程中。与传统电动给水泵相比,汽动给水泵消耗能源品位较低,可以大力推广。其次,要科学合理的安排辅机启停,从而使得发电机组的运行效率得到有效提升。
  可以通过举办运行指标竞赛等方式,引进竞争机制来达到这一目的。例如,直吹式制粉系统往往启停磨组十分频繁,可以针对启停频繁问题进行合理安排,从而实现节能降耗的目标。重点集中在预测机组负荷的问题上。
  第四、设备的采用新技术节能
  可以尝试使用变频调速技术。当前火力发电厂水泵和风机一般使用的常态方式是定速运行,然而在运行过程中,负荷变化会需要出口阀门或挡板进行相应的改变,这必然导致发电效率降低。所以,可以通过变频调速装置来帮助电机实现转速的变化,以使电机运行一直保持在最佳状态。
  综上所述,火力发电节能降耗要贯穿于各个环节,当前最有效的方式是通过选择适宜的燃料进行节能,通过运行的管理达到工人操作水平提升达到降耗,但是从长远来看,技术革新和锅炉、汽轮机设备节能是研究的关键。因此,火力发电行业要基于自己的研究,与锅炉、汽轮机设备等专业进行深度交流与合作,从而提升技术水平和锅炉、汽轮机性能,最终将大幅度的节能降耗落实到火力发电生产上。
  参考文献
  [1]肖金平,蒋晓霞.火力发电厂汽轮机组节能影响因素及其降耗对策分析[J].中国新技术新产品. 2016(21)
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