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1.我國發電廠的現狀
我國發電廠目前以水電、火電、核電及風電最為常見,當中又因為我國煤炭資源豐富,火力發電是我國主力發電類型,雖然由于近些年核電機組的普及應用,火力發電份額有所降低,但火電仍然占領著電力市場的大部分市場。
隨著火力發電廠在生產過程中帶來的能源浪費及環境污染問題,且化石燃料的儲量問題逐漸得到社會的廣泛關注,火力發電面臨的發展困境日益凸顯,因此火力發電企業已經成為了我國電力行業節能減排的重點整治對象。本文將重點探討火力發電廠的節能減排問題,針對火力發電生產過程中一些值得改進的技術方法和管理措施,切實有效的提高節能減排的發展效率。
2.節能減排措施
相對于其他同容量的發電站,火力發電廠最主要的優勢在與建設工期短,投資回收快,工程造價相對較低,廠址的選擇范圍大,同時它的缺點也很明顯:耗能大,環境污染嚴重。從節能減排的國際環境及電力行業自身的發展趨勢來看,制約我國從這些方面取得進步的主要焦點在管理、技術及設備三個方面,只有從這幾點入手才能有效提高火電廠的生產效率,在節約能源降低造價的同時實現清潔環保、高效高量的發展目標。
2.1火電廠的節能減排改造
(1)要節約火電廠的燃煤資源,首先可以改造的便是在鍋爐中采用燃煤脫硫助燃清焦增效劑,提高鍋爐燃燒效率加大飛灰、煙氣和爐渣等燃燒產物燃燼程度的同時,還能提高爐內燃燒溫度,最大化鍋爐熱效率。此外,燃煤脫硫助燃清焦增效劑是通過固硫脫硫技術對燃煤中的含硫物質進行吸附固定,脫硫效果能達到要求的95%以上,增效劑中的銅基成分還能使得部分熔融灰粒在爐內冷卻過程中由玻璃態轉變為結晶態,使渣沉積物疏松而能自行脫落,從而達到清焦的效果,可謂是節能減排一舉多得的措施。
(2)循環流化床鍋爐及相關的高效低氮燃燒技術是非常適合我國國情的,配套的脫硫脫硝協同控制技術、煙氣脫硝技術與氮氧化物資源化利用技術在現階段不僅僅能有效減少火力發電過程中帶來的大氣污染,更能大幅度提高燃料的利用率,使其價值得到最大化利用從而降低發電成本。此外還可以研發相關于低成本高性能催化劑原料、新型催化劑和失效催化劑的再生與安全處置技術,這些對于減少生產資本、加強資源的循環合理利用有著顯著效果,其帶來的節能減排效益也十分可觀。
(3)火力發電廠節能減排的另一個有效改造手段即是推官應用回轉式空氣預熱器柔性密封改造技術,它能使得鍋爐部分具有更良好的耐腐蝕和耐磨損性能,還能使之具有零間隙、密封磨損量自動補償、不增加風阻等特點,從設備上減少電耗,降低鍋爐內的余熱溢出浪費,從而提高發電質量并達到節能的重要作用。
(4)提高能源利用率的另一個方式便是改造汽輪機通流部分、汽封系統以及進汽和排汽部分,從而有效降低汽輪機的熱耗,同時還能避免汽流激振,減少汽部分節流損失,使得設備利用效率得到大幅度提高,這個改造措施對于延長汽輪機的使用壽命有顯著效果,降低生產成本的同時保證生產過程中的設備運行可靠度。
(5)凝泵變頻的改造是火力發電廠應用的不多的一個節能減排的措施,蓋因其改造中的技術含量相對來講較高,但其帶來的經濟效益成正比的可觀。變頻調節具有無附加轉差損耗,且能保證輸出特性好、調節范圍寬,對于頻繁停啟和低負荷運行的場合能達到非常好的保護電機和降低發電廠自用電率的效果[1]。
2.2加強運行檢修和在線監督的力度
加強日常的運行和檢修管理,提高運行和檢修質量,對節能至關重要,發電廠的生產過程包含了從燃料進廠到發電輸出,其節能管理水平的高低對燃料消耗影響很大,因此要對發電廠進行全過程的監督管理[2]。采用最新的計算機技術,結合自動化技術,為在線監督提供了有效手段,做到對信息的實時快速收集,并自動進行處理,合理調整設備運行,優化當前經濟調度方案。因此,采用計算機在線監測,是提高節能監督水平的重要手段。
2.3新能源的開發運用
前文提及的風能、水能及核能發電,均可以算作是清潔能源的應用,這些能源在生產電的過程中污染少、耗能少且資源循環利用率高,最重要的一點是風能水能是可再生能源,核能相對于化石能源來講資源豐富的多,故而這些新能源的開發運用才是解決發電企業節能減排的根本手段,大量發展普及核能、水能及風能發電,并研發高效利用這些能源的技術是解決未來環境污染的根本途徑,也是解決我國日益增加的迫切供電需求的重要措施。
3.結語
節能減排是我國堅持可持續發展的重要措施,在整個社會中的推廣普及程度也越來越高,而對于發電企業來講,只有積極配合政府和相關部門,加強發電廠日常節能管理,堅持鉆研技術改造設備,才能達到發電廠節能減排的階段目標,實現企業和國家可持續發展的雙重需要,為建立資源節約型、環境友好型社會貢獻一份的力量。
中圖分類號TM6 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)39-0028-02
0引言
近些年來,隨著我國經濟和社會的飛速發展,各個行業都取得了突飛猛進的發展。這些成績的取得都是以犧牲資源和環境為代價的,隨著我國進入“十二五”的開局之年,我們要開好局,努力解決經濟發展與資源環境之間的矛盾沖突。電力行業作為國家發展的支柱性產業,對其進行節能減排,提高電能質量具有非常重要的意義。本文針對小型發電廠的節能減排進行簡要的概述。
1發電廠節能減排形勢剖析
隨著電煤資源的供應日益緊張,小型發電廠面臨的嚴峻的經營形勢,價格上漲直接影響了企業的利潤空間,給發電廠造成巨大的壓力。因此,在這種嚴峻的形勢下,小型發電廠進行節能減排成為企業生存的首要任務。
2 節能減排的具體措施
2.1加強日常節能管理工作
由于發電廠的生產過程是隨時變化的,因此節能減排管理也是隨之變化的。小型發電廠要對全廠設備經濟運行、節約管理、違章使用各類能源等情況進行檢查、統計,這樣出現問題可以早發現、早防范、及時問責和及時糾正,完全做到了在我們可控的范圍內。
2.2 用水節能
2000年~2004年,我國工業用水量大約占到全國總用水量的20%~22%,其中火電行業用水量占到工業用水量的39%~46%。近年來隨著火電裝機規模的快速發展,行業用水量增長趨勢明顯。我國2010火電廠耗水狀況如表1所示。由表1可知,2010年平均發電耗水量為4.13kg/kW?h(包括循環供水冷卻電廠和直流供水冷卻電廠),發達國家發電耗水量為2.52kg/kW?h,南非發電水耗為1.25kg/kW?h;發達國家二次循環供水系統的設計耗水指標為0.6m3/s.GW,我國同類機組的實際耗水指標為1.32m3/s.GW。可見我國火電行業用水量大的同時,水資源使用效率總體水平較低,資源浪費比較嚴重。
作為用水大戶的火力發電廠,應采取有效的節水措施,降低發電成本,提高經濟效益?;鹆Πl電廠循環冷卻水大約占到電廠總耗水量的60%,提高循環水濃縮倍率、減少補充水量就顯得尤其重要。目前,火力發電廠最科學最實用的節水方法是利用水量大而穩定的城市污水進行處理后再利用。城市二級污水經深度處理后可作為發電廠的水源,該水源量大而穩定,取用方便,且不需要長距離引水,是一種比較可靠的水資源。城市二級污水處理后,用于循環冷卻水和鍋爐補給水等工業用水的處理工藝及深度處理工藝如圖1 所示。
由圖1我們可知,在對城市二級污水工業用水處理工藝時,并不是各個水處理階段都需要,如果二級污水的水質很好,我們可以進行簡單過濾而投入使用。對于城市二級污水深度處理工藝而言,如果污水的水質比較差,那么需要在二級過濾前增加澄清處理設備,并且對其中的反滲透濃水進一步處理,從而來提高整個系統水的回收率。
2.3垃圾焚燒發電
隨著我國經濟的持續發展和人民主活水平的不斷提高,城市生活垃圾的產量逐年增加,年均增長率接近9%。預計到2000年我國城市垃圾產量將達到19 000萬t左右,我國城市垃圾的特點是無機物含量高于有機物含量,不可燃成分高于可燃成分。但不同類別城市之間差別較大,中小城市垃圾的有機質含量多為2%左右,一些大城市如北京市的垃圾有機質含量可高達8%以上。有機成分中,以生物質(即生物與廚房垃圾)所占比例為大,紙張較少,而國外垃圾中紙張所占比例較大:無機成分中,以灰土磚石為主,玻璃、金屬等含量很低。垃圾組成成分不同,決定了我國垃圾處理應走自己的路、而且不同城市之間也采取不同的處理,不能簡單地仿效國外。
一般認為,當垃圾的發熱值大于3349kJ/kg時,就可以由自然方式直接燃燒。我國垃圾的發熱值遠遠低于發達國家。我國中等以上城市的垃圾低位發熱量一般在2512kJ/kg~4605kJ/kg范圍內,北京地區較高,可達到349kJ/kg~65605kJ/kg。隨著城市生活水平的不斷提高,北京市1997年以后天然氣營道接通后城市燃煤氣率將有突破性增加,垃圾的發熱值還會不斷增加。顯然,燃煤氣化的發展對保證垃圾可烯是很重要的一步。
燃用煤氣地區的城市垃圾中有機物的含量相當高,一般超過50%,高的達80%以上。大量的有機垃圾是極寶貴的資源,它既可提煉有用的物質,亦是垃圾中主要的可燃成分。開發適合我國垃圾處理的國產焚燒鍋爐
3 結論
小型發電廠在我國的節能減排工作中占有十分重要的地位。要實現小型發電廠的節能減排工作,不僅需要政府和相關部門的引導,還需要發電廠加強日常節能管理工作、用水節能和變頻節能,只有這樣才能實現小型電廠的可持續發展,為建設資源節約型、環境友好型社會貢獻自己的力量。
參考文獻
[1]周渝慧.電力工業節能減排目標管理[M].北京:北京交通大學出版社,2008.
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
1、提升火力發電廠的規范化管理水平
1.1發展火力發電廠中大容量機組和高參數。
根據動力循環原理和熱力學的動力原理分析,單臺小容量的火力發電機組其單位消耗煤炭量遠大于高參數、大容量火電機組,并且其二氧化硫、氮氧化物和煙塵等污染物的排放量也明顯高于大容量火電機組,因此,對于關停小容量火電機組、發展高參數、大容量火電機組是我國火力發電廠節能減排的一大重要內容。對其實現節能減排、提高能源利用率具有很重要的意義。
1.2調整結構,做好布局。
火力發電廠受一次能源結構的影響。原因在于其火電的裝機容量比相對較大,致使水電、風電、核電以及可再生能源和新能源的發電利用率較小。所以,加快水電、核電、風電等清潔能源和可再生能源的開發利用進程是重中之重。增加水電、核電以及可再生能源和新能源的發電比例至關重要。
2、對其進行生產環節控制
為了做好火力發電廠的節能減排管理工作,做到真正的實現節能減排。第一步應在實際應用中控制好火力發電廠的各項生產環節,提高每一項設備的利用效率,采用先進技術對其系統和設備的運行方式進行改進,確保生產環節的有效和高效的運行。
2.1減少內部損失,增大轉化內功的效能,提高火力發電廠中汽輪機的工作效率。在火力發電廠中,使用汽輪機將蒸汽熱能轉化為動能非常普遍。但由于在汽輪機內部汽流通過噴嘴與葉片產生摩擦。而葉片也往往存在頂部間隙漏汽等因素,汽輪機在進行蒸汽熱能轉化時,只能將部分蒸汽的可用焓降轉變為汽輪機內功。造成汽輪機內部的損失。因此,提高火力發電廠中汽輪機的工作效率,也是做好節能減排管理工作的一個重要方面。在實際應用中,我們可以通過以下方法進行改善:可以增加蒸汽流過動葉柵時的相對速度,采用漸縮型葉片等減小葉片出口邊的厚度,從而降低噴嘴與葉片產生摩擦所造成的動能損失。
2.2通過減少煤炭的消耗量來提高火電廠的發電效率,同時也可以降低污染物的排放。做到優化鍋爐燃燒率,減少燃煤能量損失,做好節能減排管理工作。火力發電廠中最大的燃煤消耗設備就是鍋爐設備,通過優化鍋爐燃燒效率來實現火力發電廠節能減排管理工作的潛力很大。煤炭等燃料在鍋爐內的燃燒過程中,往往會造成一定程度的能量損失,這些損失主要包括:可燃氣體或固體未完全燃燒造成的熱損失、鍋爐自身散熱造成的熱損失、鍋爐排渣和煙塵排放中所攜帶的熱損失等。因此,提高鍋爐燃料燃燒率,減少能量損失,是做好火力發電廠節能減排管理工作的重要舉措。在實際應用中。我們可以使用的主要措施有:
2.2.1首先通過提高入爐的空氣溫度、控制過量空氣系數、充分混合空氣與煤炭(煤粉)、合理降低煤粉細度、調整鍋爐的燃燒程度和保障鍋爐內一、二次風的混合時間等來減少可燃氣體和固體中因未完全燃燒所造成的熱損失;
2.2.2可以通過嚴密水冷壁和鍋爐爐墻結構、采用先進的保溫材料保障爐墻與管道的保溫性能WWW.LWWW.L整理整理整理以及增加鍋爐周圍空氣的溫度來實現對鍋爐自身散熱導致熱損失的控制;
2.2.3可以通過控制鍋爐的排渣量、檢查排渣溫度等措施來減少鍋爐排渣中所攜帶的熱損失;也可通過在技術方面的的改造,降低設備的用電率。
2.2.4可以通過保持鍋爐受熱面的清潔干凈來保障鍋爐及各項輔助設備的正常運行,通過控制鍋爐火焰的中心位置來防止局部高溫,通過降低鍋爐排煙漏風的容量體積來實現煙塵排放中所攜帶的熱損失。
2.3火力發電廠不僅可以采用先進的技術手段來實現技術創新,將科技創新視為火力發電廠實現長遠發展的核心驅動,從而減少火力發電中的各項能耗,提高能源的有效利用率,達到節約能源和減少污染物排放量的目的。如可以采用變頻調速技術改造火力發電廠中的火電機組,形成封閉環控制系統,促使恒壓和恒流量控制,改善鍋爐燃燒情況,減少煤耗、電耗和水耗等一系列能源資料消耗,實現火力發電中能源資源的高效利用和循環利用,真正落實節能減排的管理工作。
2.4提高火力發電廠的燃燒煤質。
從而降低能耗,節約成本。煤炭的質量對火力發電廠的經濟效益影響很大。通常來說,在廣泛應用煤粉鍋爐的火力發電廠中,燃煤的成本能夠占到發電成本的百分之七十五左右,而占上網電價成本的百分之三十左右。如果不提高煤質,使用的煤質較次,則會導致火力發電廠的煤炭消耗量和電力使用率增加,也會造成鍋爐和輔助設備的嚴重損耗。因此。在實際應用中,提高燃煤質量,做好人廠和人爐燃煤質量的控制,能夠有效減少燃煤的消耗量,節約火力發電廠的發電成本,實現火力發電廠的節能減排。
2.5進行規范化操作,加強對員工的技術培訓。
為了做到把失誤減少到最小,要求對其規范操作,發電部專門制作了詳細的操作卡,避免因為誤操作造成機組的非停和人員設備的損傷。利用機組大小修的時候,組織人員參加仿真機的培訓,提高各個員工的操做水平,提高的人員的事故處理水平和工作素質,對機組的安全經濟連續運行有很大的幫助。
3、采取有效措施,進行機組優化運行,實現節能減排
通過評價準則、耗差分析、綜合分析、優化運行等方法,在實際應用中取的良好的效果??梢宰龅綄τ谀ッ簷C的優化運行,可以采取先進技術對磨煤機進行改造,采用先進技術,對磨煤機進行改造,提高煤炭的利用率,可以吸引外地的先進技術,這樣既可以降低本電廠的用電量;同時也可以保證主、再熱氣溫的穩定。
4、結束語
火力發電廠在我國的節能減排工作中占據著重要的位置。綜合所述,要想實現我國電力行業的平穩健康發展,首先就必須以火力發電廠的節能減排管理工作為核心,其次以節約煤炭、電力、石油以及水資源等能源資源為重心,第三以優化能源資源的結構為中心,做到以最大程度在火力發電廠的能源資源消耗地降低,提高能源資源使用效率,減少二氧化硫、煙塵等污染物的排放量,實現對我國重要戰略資源的合理優化配置,保證我國各大火力發電廠生產總值能源消耗降低和污染物排放量減少的目標,實現我國國民經濟的可持續長遠發展。良好的規劃以及對生產環節的控制及管理環節上下功夫。
參考文獻:
[1]何海航,羅成輝,付崢嶸,火力發電廠節能減排策略探討[J],中國科技信息。2008
[2]顧鑫,鹿娜,邵雁鵬,淺析火力發電廠節能減排的現實意義及措施,才智,2008
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)30-0110-01
1.引言
隨著國家,把節能減排工作擺到經濟社會發展的優先位置,對節能減排提出了更高的要求.加之電力企業之間的競爭日益激烈,如何降低運行成本從而提高發電廠的經濟效益是每個發電廠著力解決的重要課題,而廠用電率的高低是影響供電煤耗和發電成本的主要因素之一。
以下就東灘礦電廠如何降低廠用電率所采取的分析和措施。
2.現場調查與分析
2.1 主要輔機設計運行方式(見表1)
2.2 主要用電負載節能情況(見表2)
2.3 主要負載用電占廠用電比重(見表3)
從以上表格中可以看出,送風機、引風機、循環泵、給水泵四種用電設備占廠用電的比重最大,對廠用電率影響最大,因此如何降低這幾類負荷的用電量十分關鍵。
2.4 循環泵、給水泵運行方式不合理,送、引風機耗能高
確認方法:統計運行日志得出,平常都是三臺泵運行,一臺備用。在氣溫低、負荷低時兩臺就能滿足要求,造成廠用電浪費。送風機(功率680KW)引風機(功率310KW)運行按工況節流調節運行,能耗高。
2.5 廠變能耗高,廠用電系統功率因數偏低
確認方法:對400VⅠ、Ⅱ、Ⅲ段低壓廠用電系統現場實測,廠用電系統功率因數只有0.79,低于國家標準0.85以上的標準。
3.采取措施
3.1完善給水泵循環泵運行方式,減少一臺給水泵、循環泵廠用電(280KW):1、根據負荷及時調整給水泵、循環泵運行臺數2、根據氣溫及時調整循環泵運行臺數
3.2 降低風機能耗, 減少風機廠用電(680KW):
1、把送風機改造為液力耦合器調速風機
2、把引風機改造為液力耦合器調速風機
3.3 廠變節能效果差,廠用電功率因數低, 補償功率因數至正常值(0.95):
1、更換廠變為節能變壓器
2、低壓廠用電增加無功補償柜
4.結束語
節能降耗是國家的長期方針,是推動經濟社會又好又快發展的根本要求。而設備的陳舊,煤價的攀升導致發電廠經濟效益下滑。通過優化運行方式,設備技術改造,重點放在送引風機、循環水泵、給水泵以及破碎機等設備上以確保其良好運行,最大限度降低耗電率,同時加強運行管理等方法,使機組廠用電率得到較大幅度降低,從而降低成本,達到節電降耗的目的。
參考文獻
1 降低煤炭消耗量
火力發電廠中最大的能源消耗就是煤炭了,因此,節能減排首先要對煤炭消耗采取有效措施。
(1)要對進入鍋爐內的煤炭情況進行及時掌握,根據不同煤質以及爐膛燃燒的狀況進行合理的調整燃燒,掌握煤的粒徑及幾種煤的科學搭配和各種煤種下的配風比例。加強對運行情況的監督以及火焰的巡視,查看各種儀表的參數變化與設定值十分符合,當出現偏差時要盡快進行分析和處理。
(2)針對對鍋爐的本體和其保溫情況進行定期的巡檢,對漏風、漏灰、漏粉等跑冒滴漏現象及時進行修補。
(3)及時做好保證鍋爐各受熱面清潔,即進行爐膛水冷壁、煙道、空預器受熱面吹灰,爐膛及時打焦,以使鍋爐經常處于最佳工況下運行。
(4)做好對過熱蒸汽汽溫、汽壓、排污率、爐煙含氧量、排煙溫度、鍋爐漏風率、飛灰可燃物、煤粉細度合格率、制粉單耗、風機單耗、點火及助燃用油量等的監視收集工作,發現問題綜合考慮,做好運行分析,找到解決方法,提高鍋爐效率。
2 從技術上進行節能減排
(1)積極進行技術改造來應對日益嚴重的環境污染問題。以前國家對電廠的排污管理不到位,很多電廠為了降低成本來獲得更大的利潤而不采取先進的設備和技術。但是隨著國家在“十一五”期間節能減排的要求,節能減排已經成為了電廠刻不容緩的問題。例如,采用石灰石一石膏濕法脫硫工藝來進行脫硫處理,除硫率可以高達90%以上,是目前效果最好的技術之一,而且副產品石膏還可進行回收利用。
(2)合理安排規劃,在末端建立虛擬電廠。虛擬電廠指的是在終端安裝可以提高用電率的設備,這樣可以在有效緩解用電緊張的同時可以節約大量的資源。同時這種電廠,不會消耗能量和排放二氧化硫和二氧化碳等污染物,間接的達到了減排的目的。建設虛擬電廠必須在總體的范圍內進行科學合理的規劃,對設備進行的技術升級和改造,例如更換節能型變壓器等。
(3)電廠的監測儀表精度對節能減排工作來說十分重要。由于電廠工作環境的復雜性,對很多監測儀器的選擇來說也要進行仔細考慮的,例如,采用了精度高、容量大的電壓電流互感器,就可以有效減少了二次回路的電壓降,提高了計量的準確度,使電廠用電率降低。如果選擇精度相對較低的儀表,雖然在短期內可以滿足運行的需求,但是低精度儀表與高精度的儀表在參考點的選取以及檢測數據可靠性方面存在著一定的差異性,那么這些數據就有可能對決策人員的判斷起到一定的誤導作用,導致出現一些本可以避免的事故。尤其是目前電廠的自動化程度越來越高,各單元之間的數據交換和指令的執行在瞬間完成,一旦出現失誤不僅對執行單元損害大,對機組干擾也大,影響機組負荷就直接影響電廠的經濟效益,長期的積累就是無法估量的損耗。特別是在電廠在出現非正常運行的情況下,高精度儀表在保護、連鎖系統意義就更為重大,每次的機組誤動都會造成或多或少的經濟損失,甚者導致重大的設備損壞,減少非正常停機是電網的要求也是企業的要求。
(4)在運行中,盡量使磨煤機在滿負荷狀態下運行并及時補充鋼球,找出最佳的鋼球裝載量、磨煤機的通風量、粗粉分離器拆向門開度,使制粉系統在最佳狀態下運行,從而降低制粉系統單耗。
(5)提高和改善熱控就地設備的工作環境條件。就地設備工作環境普遍十分惡劣,提高和改善就地設備的工作環境條件,對提高整個系統的可靠性有著十分重要的作用。如:就地設備接線盒盡量密封防雨、防潮、防腐蝕;就地設備盡量遠離熱源、輻射、干擾;就地設備(如:變送器、過程開關等)盡量安裝在儀表柜內,必要時對取樣管和柜內采取防凍伴熱等措施。
(6)對于調節幅度比較大而又采用擋板調節的送風機、引風機等大型風機設備,可以通過改變這些輔機運行方式,提高輔機效率,降低煙風道及管道阻力等措施 可以降低電廠的廠用電率.提高發電廠的經濟效益。比如將送風機、引風機采用的擋板調節改為液力耦合器調節風機轉速,出入口擋板展開,既減少節流損失也降低了廠用電。
(7)使用交流電機變頻調速器,可使普通交流電機實現無級變速,恒轉矩或變矩拖動,不影響電機的功率輸出,具有顯著的節能效果,真正達到高效節能運行。將定速運行機械,改為變頻調速運行,低負荷時電機軸功率減少,進而節省了電廠的自用電。
(8)改用先進的機型組合可使同量能耗下,產能提高。如改凝汽(抽凝)式發電機組為背壓式發電機組(浙江某熱電聯產企業在不增加爐子不增任何能源的條件下擴建了一臺B3-3.43/0.98背壓式汽輪發電機組,在不減少0.98Mp供汽量的同時每 小時有2―2.5MW發電量的增加,且發電量與供汽量有了靈活的調節)既節能又增加能方式的靈活性。
3 做好火力發電廠的生產環節控制
3.1 優化鍋爐燃燒率,做好節能減排管理工作
火力發電廠中耗能最大的設備就是鍋爐設備,通過優化鍋爐中煤炭的燃燒率來實現火力發電廠的節能減排具有很大的發展空間。煤炭等燃料在鍋爐內的燃燒過程中,往往會造成一定程度的能量損失,這些損失主要包括:可燃氣體或固體未完全燃燒造成的熱損失、鍋爐自身散熱造成的熱損失、鍋爐排渣和整理煙塵排放中所攜帶的熱損失等。因此,提高鍋爐燃料燃燒率,減少能量損失,是做好火力發電廠節能減排管理工作的重要舉措。
(1)通過提高入爐的空氣溫度、控制過量空氣系數、充分混合空氣與煤炭(煤粉)、合理降低煤粉細度、調整鍋爐的燃燒程度和保障鍋爐內一、二次風的混合時間等來減少可燃氣體和固體中因未完全燃燒所造成的熱損失;
(2)可以通過嚴密水冷壁和鍋爐爐墻結構、采用先進的保溫材料保障爐墻與管道的保溫性能以及增加鍋爐周圍空氣的溫度來實現對鍋爐自身散熱導致熱損失的控制;
(3)可以通過保持鍋爐受熱面的清潔干凈來保障鍋爐及各項輔助設備的正常運行,通過控制鍋爐火焰的中心位置來防止局部高溫,通過降低鍋爐排煙漏風的容量體積來實現煙塵排放中所攜帶的熱損失。
3.2 提高火力發電廠中汽輪機的工作效率
汽輪機效率得到提高后可以增大其轉化內功的效能,從而降低其內部損失。在火力發電廠中,使用汽輪機將蒸汽熱能轉化為動能非常普遍。但由于在汽輪機內部汽流通過噴嘴與葉片產生摩擦。而葉片也往往存在頂部間隙漏汽等因素,汽輪機在進行蒸汽熱能轉化時,只能將部分蒸汽的可用焓降轉變為汽輪機內功。造成汽輪機內部的損失。因此,提高火力發電廠中汽輪機的工作效率,也是做好節能減排管理工作的一個重要方面。在實際應用中,我們可以通過以下方法進行改善:可以增加蒸汽流過動葉柵時的相對速度,采用漸縮型葉片等減小葉片出口邊的厚度,從而降低噴嘴與葉片產生摩擦所造成的動能損失。
3.3 采用先進的技術手段來實現技術創新
積極推進先進技術在火力發電廠中的應用時其得以長遠發展的不竭動力,其效果是不僅可以獲得更多的經濟效益,而且進一步有效減少火力發電中的各項能耗,提高對不可再生能源的有效利用率,達到節約能源和減少污染物排放量的目的。例如,可以采用變頻調速技術改造火力發電廠中的火電機組,形成封閉環控制系統,促使恒壓和恒流量控制,改善鍋爐燃燒情況,減少煤耗、電耗和水耗等一系列能源資料消耗,實現火力發電中能源資源的高效利用和循環利用,真正落實節能減排的管理工作。
4 自動化技術在電廠應用的新突破
隨著科技的進步,我國在電廠的自動控制領域已經獲得了很大的成功,傳統的一些技術已經不符合社會發展的需求。分散控制系統(DCS)、基于計算機的專用控制系統和各類優化軟件控制系統的實施和應用,實現了生產過程的實時監測、快速控制和優化運行,已經為電廠帶來了顯著的效益。為此,積極推進火電廠的技術改造具有很重要的現實意義。
(1)電廠主機組的集中控制實現了多機一控。目前國內眾多的運行電廠,絕大多數是一個控制室控制兩臺機組,也有一個控制室控制一臺機組的。隨著電廠自動化水平的提高,近幾年開始發展到三臺機組一個控制室、四臺機組一個控制室,甚至開始嘗試更多臺的機組一個控制室。
(2)電廠輔助車間系統實現了網絡化集中控制。電廠除了主機即鍋爐、汽輪機和發電機及相關系統外,還有許多輔助系統,包括煤處理系統,水處理系統,灰渣處理系統,燃油系統等,這些輔助系統往往需要一個單獨的控制系統,需要單獨的控制室來控制它。隨著設計水平的提高和控制技術的進步,逐步把地理位置相近和工藝性質相同的輔助系統實施集中控制。例如由中國電力工程顧問集團華北電力設計院設計的大唐王灘電廠,把所有的輔助控制系統都整合到一起,集和成一個控制系統,自動控制水平得到了很大提高。
(3)基于現場總線的控制系統得到了廣泛的應用?,F場總線技術在電廠的應用時間相對已經很長了,但是在規模上一直沒有得到大的發展。隨著技術的日益成熟,現場總線技術已經由局部的零星系統發展為完整了車間負責系。如華能玉環電廠的水處理系統,已經開始在主機組中大規模的予以運用。
5 火力電廠節能減排的發展趨勢
在未來的幾年中,中國在能源方面還有很大的缺口,因此必須繼續增加發電裝機來滿足經濟發展和人們日益擴大的需求。在新的形勢下,我們不僅要面對電力行業的結構以及發展規模的問題,而且還要盡快解決電網整體技術有待提高,不可再生能源消耗量大、可再生能源的比例過低和環境污染等一些深層次的問題。我們要警惕國外的發展教訓,杜絕先污染再治理的思想,對能源的有效利用以及和諧發展要足夠的重視。在剛剛走過的“十一五”期間,國家已經對能耗大,產能低的小火電機組進行了處理,要求總體能耗要下降20%,排放指標下降15%。在這期間我們取得了很大的進步,但同時我們要意識到在“十二五”期間發電企業要繼續深化“節能減排”和技術改造,不僅實現經濟上的增長,而且獲得更顯著的環保效益。首先,要明確科學的發展理念,確定新的發展目標,轉變原有的監管思路,根據市場的要求,對已有的設備進行必要的技術改造以滿足國家的相對標準,增強監管的可預見性和透明度,正確處理好改革、發展與穩定的關系,為新體制下電力行業的穩定和有序的發展提供平臺。對于電力企業發展一定要堅持在規劃、設計時考慮其經濟性,同時要在生產及管理上下功夫,積極推進節能技術的研究和應用,才能真正實現行業的可持續發展。
6 語結
低碳環保,節能減排是我國一向大力提倡的,建立一個節約型的社會也是我們追求的目標。因此,作為耗能相對較大的火力發電廠,如何以節能為導向開展工作時一向任重而道遠的工作。節能降耗是全方位、全過程的工作,只要認真、扎實地抓好節能降耗,抓好每一個環節,火力發電廠節能工作會有顯著提高。
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1.2實踐性實踐是檢驗真理的唯一標準,在降低火力發電廠運行能耗的過程之中也應該考慮實踐性。在設計和制定一些節能措施的時候,首先應該進行相應的實驗,通過實踐來檢驗相關措施是否可以有效的降低電力運行過程之中的能耗,這對于節能措施的順利實施與開展有著極為重要的價值和意義。
2電力運行中的節能措施
2.1不斷的進行發電技術更新現階段,我國的電廠主要采用的方式還是火力發電,這種發電方式本身就涉及到巨大的資源浪費,因此,在實際的工作之中,火力發電廠應該注重技術更新,不斷的促進我國火力發電廠的發展,降低能源損耗,為實現國家的節能減排目標而不斷努力。生產技術的更新需要依靠科技的力量,同時也需要不斷的開拓與發現,火力發電廠的相關工作人員應該不斷的進行探索,只有這樣才能實現技術更新與革命。
2.2改變火力發電廠傳統輸電方式電能與普通的能源在輸送過程之中存在明顯的不同,火力發電廠電力輸送主要依靠相應的輸電線路完成的,為了實現節能的目標,火力發電廠在實際的電力運行之中,應該注重輸電方式的選擇。應該設計并選擇合適的輸電方式,改變傳統火力發電廠的輸電方式。在現代電力輸送過程之中通常采用高壓輸電和多導體化實現輸電能耗的降低。增容導線是火力發電廠在進行電力運行過程之中經常應用的方法之一,我們所說的增容導線(也稱高溫低弧垂導線),指持續工作溫度在150℃或者能運行在超200℃事故溫度的導線。充分利用原有走廊和鐵塔,將原有導線更換為增容導線。當負荷增加時,導線可以長期在150℃-210℃高熱負荷下工作,傳輸1.5倍-2.0倍電流,導線的機械、電氣性能基本不變,而導線的荷載、弧垂和原線路基本相當。因此,火力發電廠采用這樣的傳輸方式可以使一條輸電線路在一定條件下起到兩條輸電線路的作用。這將在很大程度上減少火力發電廠電力運行過程中的能耗,節約了火力發電廠輸電線路的建設費用,對于火力發電廠電力輸送的發展有著極大的意義和價值。
2.3生產過程中采用節能設施和節能的管理方法火力發電廠電力運行過程的能耗問題不僅僅是由輸電設備與輸電線路這些不可避免的因素,同時還受到一些電力設施和管理方法的影響。在實際的工作之中應該注重節能設施的設計與安裝和節能管理方法的有效貫徹。應該按照相關標準進行設計,并根據不同場所的需求,綜合考慮配光曲線、燈具利用系數等因素,科學確定各環節的設備狀況,選擇合適的節能評價標準,采用科學先進的生產設備與生產線,提倡使用節能設備。平衡三相配電干線的各相負荷,最大相線負荷和最小相線負荷均不能超過標準。
2.4提高火力發電廠員工的節能意識為了降低我國火力發電廠電力運行之中的能耗,我們應該充分的注重改善和提高火力發電廠員工的節能意識,讓火力發電廠員工意識到電力資源的珍貴性,通過他們的實際行動貫徹落實節能意識,在日常生產之中注重電能的節約,只有這樣才能保證我國火力發電廠電力運行之中節能問題的解決。另一方面,只有火力發電廠員工的節能意識增強了,他們會自覺的踐行節能措施,監督火力發電廠的各項生產過程,這樣才能有效的降低我國火力發電廠電能運行過程之中電能的損耗,發揮了員工群眾的監督作用,實現我國火力發電廠電力運輸節能問題的解決。
2.5提升導線工作溫度導線的工作溫度和導線的能源損耗之間存在著很大的關系,火力發電廠在實際的的工作之中,我們為了降低火力發電廠電力運行的能耗就應該適當提升導線的工作問題,這樣可以有效的避免一些電力事故的發生,為增容導線的順利使用提供前提與保證,解決電力運行與輸送的相關難題。導線工作溫度的提高,可以有效的改變電力輸送的效率與質量,降低火力發電廠電力輸送過程中的能耗,保證電氣設備的工作性能與機械性能不變,甚至允許電力傳輸的電流加倍,這樣就實現了兩條輸電線路的作用,大大降低了火力發電廠電力傳輸的成本。
中圖分類號:TM6文獻標識碼: A
前言
當前、網絡技術、計算機技術、通訊技術、工業能源再利用技術都有巨大的發展,這為火電廠提高生產效率、降低能源消耗提供了前所未有的技術手段。同時,隨著社會的發展與進步及國際化交流的加快,我們的企業管理水平日益提高,這也為發電廠的實際運營提供了良好的管理環境。在全球環保思想的大背景下,火電行業作為重污染行業,必須充分推廣運用各種新技術、新工藝、新管理,落實:效益為主、分項實施、技術更新、重點突破等指導原則。
1做好火力發電廠的生產環節控制
1.1提高發電廠的燃燒煤質。從而降低能耗,節約成本。通常來說,在廣泛應用煤粉鍋爐的火力發電廠中,燃煤的成本能夠占到發電成本的百分之七十五左右,而占上網電價成本的百分之三十左右。在實際應用中,提高燃煤質量,做好人廠和人爐燃煤質量的控制,能夠有效減少燃煤的消耗量,節約火力發電廠的發電成本,實現火力發電廠的節能減排。
1.2優化鍋爐燃燒率,減少燃煤能量損失,做好節能減排管理工作。煤炭等燃料在鍋爐內的燃燒過程中,往往會造成一定程度的能量損失,這些損失主要包括:可燃氣體或固體未完全燃燒造成的熱損失、鍋爐自身散熱造成的熱損失、鍋爐排渣和整理煙塵排放中所攜帶的熱損失等。因此,提高鍋爐燃料燃燒率,減少能量損失,是做好火力發電廠節能減排管理工作的重要舉措。
1.3提高火力發電廠中汽輪機的工作效率,增大其轉化內功的效能,減少其內部損失。在火力發電廠中,使用汽輪機將蒸汽熱能轉化為動能非常普遍。提高火力發電廠中汽輪機的工作效率,也是做好節能減排管理工作的一個重要方面。在實際應用中,我們可以通過以下方法進行改善:可以增加蒸汽流過動葉柵時的相對速度,采用漸縮型葉片等減小葉片出口邊的厚度,從而降低噴嘴與葉片產生摩擦所造成的動能損失。
2加強生產設備的檢修維護,提高生產系統的可靠性
目前來說,部分電廠設備老化問題嚴重,所以應該及時進行檢修,提高生產系統的穩定性,以避免造成更大損失。首先,對設計、施工、調試、檢修質量嚴格把關。提高熱控設備的設計、施工、調試、檢修質量對提高熱控保護的可靠性;其次,嚴格控制發電廠電子控制間的環境條件,包括溫度、濕度、灰塵、有無電磁干擾等等。然后,提高集散控制系統的硬件質量和軟件的自診能力,這對對提前預防、軟化故障有著十分重要的作用。
最后而言,電廠生產系統必須采用技術成熟、可靠的熱控元件。隨著熱控自動化程度的提高,對熱控元件的可靠性要求也越來越高,所以,采用技術成熟、可靠的熱控元件對提高集散控制系統整體的可靠性有著十分重要的作用,根據熱控自動化的要求,熱控設備的投資也在不斷地增加,切不可為了節省投資而“因小失大”。
3設計電廠余熱能源回收系統
目前來說提高能源利用效率、降低煤耗是電力行業實現綠色發展的重要途徑和手段?,F在廣泛應用的凝汽式燃煤電廠的生產過程一般由輸煤制粉系統、燃燒系統、空氣循環系統、灰渣處理和排放系統、熱力系統組成,火電廠在將燃煤熱能轉化為電能過程中存在大量的能量損耗。
燃煤燃燒總發熱量中一般只有35%左右轉變為電能,而50~60%以上的熱能則通過汽輪機凝汽器的循環冷卻水釋放到環境浪費掉了。這在過去技術不發達的時候只能任憑浪費,但是當前環保節能技術發展迅猛,因此,我們可以利用節能系統對余熱加以回收。隨著熱泵技術的發展,特別是大型高溫水源熱泵的研制成功,使得發電機組冷凝熱回收成為可能。利用吸收式熱泵或離心熱泵技術可以利用各種熱能,如以蒸汽、熱水和燃料燃燒產生的煙氣為驅動熱源;以各種低品位熱源,如余熱、排熱為低溫熱源。因此設計電廠余熱能源回收系統成為提高綜合熱效率、降低電廠煤耗,同時能夠減少對環境的熱污染有效方法。
4電力產業需要調整產業結構,優化升級。
4.1由于技術創新是各種技術融合、共生,相互滲透作用的結果,從而需要專業公司、專業人員來實施,以彌補電廠技術人員的技術儲備不足。實施節能工程項目,既可以培養專業公司的技術人員,進而迅速地推廣到下一個電廠,而可能此電廠的技術人員尚未接觸到這方面的知識。如經過變頻節能工程實踐,專業公司的專業技術人員積累了大量經驗,對高壓功率變頻裝置應用中產生的很多如諧波、電機發熱、功率因數在低轉速時不理想、維修麻煩等問題,就找到較好的解決辦法。
4.2有必要把已經實施的節能工程專項,進行一次全方面的總結,作到發現問題,解決問題,進而形成比較完整完善的經驗教訓、方案和標準,進而開展培訓、組織學習培養高素質人才,使人才從學習中積累經驗,在工作中推廣經驗和技術方案,把節能工作落實到實處。
4.3以優化能源資源的結構布局為中心,最大程度地降低火力發電廠的能源資源消耗,提高能源資源使用效率,減少二氧化硫、煙塵等污染物的排放量,實現對我國重要戰略資源的合理優化配置,保證我國各大火力發電廠生產總值能源消耗降低和污染物排放量減少的目標,實現我國國民經濟的可持續長遠發展。
5加強人才隊伍建設
5.1加強人才的培養和管理。制定適合本企業自身實際情況的人才培養規劃,通過“學以致用,因材施教”的原則,千方百計利用現有培訓資源,突出培訓重點,積極組織員工進行各類培訓,要求通過培訓切實做到三個提升,既即提升能力,培養干事創業的管理隊伍;提升素質,培養攻堅啃硬的專業技術隊伍;提升技能,培養崗位責任心強,業務精干的技能隊伍。實做到約束與激勵統一,寶電狠抓中層管理人員以及后備干部隊伍建設。加強各級領導干部的理論學習和業務培訓,使之能夠正確運用領導藝術和方法處理各種關系,促進企業和諧發展,除強化績效考核,發揮考核時效性;突出績效經營和績效改進。
5.2從基層人才的選拔和引進來說。一方面,要從基層中挑選一批懂技術、有經驗、責任感強的技師型人才以推動企業技術進步,另一方面要積極引進外來人才。尤其當前,需要摒棄舊思想,積極引進外來人才服務企業發展。這方面人次的引進一定要堅持公平、公正、公開、擇優的原則,嚴格執行各類人才評聘選拔條件,依據業績考核與動態管理相結合的準則,同時需要引進一批產業節能研發專業的復合型人才服務于企業發展。
結束語:總而言之,與未來而言,節能減排對減少二氧化碳排放,保護我國森林環境都有重要意義?;鹆Πl電企業節能減排發展任重道遠,但是其意義深遠,因此是需要著重關注并投入大量人力物力進行科研攻關。利用先進的節能減排技術讓電企的發展不僅照亮百姓生活,更照亮我們生態中國夢。
參考文獻
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中圖分類號:TM621 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)03-0263-01
經濟發展快帶來的必然是能源消耗過大的問題,在我國,絕大部分的發電廠依舊采用的是火力發電,并且消耗的能源是不可再生能源,因此,在發展過程中盲目的消耗能源加快了能源損耗的程度,日益增長的產業發展速度與逐漸減少的可用資源形成了發展道路上的主要矛盾,如何提高能源利用率,如何增強節能減排意識,如何創新發電廠在生產中的能源消耗問題都是如今亟待解決的問題。
一、 火力發電廠能源損耗嚴重的原因
1、 能源利用率低,技術方面不到位
對于火力發電廠來說,能源的損耗主要集中在發電和供電過程中,并且就節能技術來說,我國的節能技術還處在初級階段,與國外的節能技術產業相比還相差很大一段差距,因此,在提高能源利用率上還存在一定的問題。資源并非取之不盡用之不竭,所以這就要求我們在保證產業發展,經濟提高的同時也要關注能源的利用問題,將有限的資源發揮出最大的作用,一方面可以提高能源利用率增加企業效益,能一方面也順應了國家節能減排,走可持續道路的發展路線。
2、 使用者和生產者節能意識薄弱
在傳統的思想中,人們始終都認為我國依舊是地大物博,認為自然資源取之不盡用之不竭,這種錯誤的意識就導致發電廠的工作的再工作中沒有意識到能源損耗大的問題,同時在機械選擇上大多只注重發電的功能性,很少去考慮能耗的問題。同時作為電力的使用者,社會大眾也很少去意識到是否該節約用電等問題,因此,節能意識的缺乏在很大程度上浪費了能源,加快了能源損耗的程度。
3、 發電廠的管理不到位以及民眾用電不合理
在火力發電廠中,沒有明確的節能規定及措施,所以對于節能工作來講長期處于空缺狀態,因此,沒有周詳的節能計劃必然在節能工作實施上存在很多的問題,不僅不利于節能工作的開展還不利于企業的效益增長。出來發電廠的管理問題,社會大眾在使用電能方面也存在著諸多問題,火力發電廠的用電包括很多方面,除了能夠使用電器,還可以用于供暖、供水等日常生活中。而在這些方面電力損耗依舊很嚴重,同時由于電器疏于對電力的管理,還存在著很多濫用電力的情況,這些不良的行為不僅給電力企業帶來很大的損失,同時對民眾的安全也帶來隱患。
二、 火力發電廠的節能減耗措施
1、 提高電力管理能力,建立節能體系
在火力發電廠的管理方面應該建立健全的電力監管系統以及節能減耗的保障體系,在日常工作中嚴格按照規章制度來進行,健全的體系不僅可以提高企業的管理水平同時也可以提高公司的經濟效益,特別是對于火力發電廠來說,發電廠的經濟效益直接影響到發電量的多少,所以,在發電過程中以經濟效益做參考,同時在用電監管上也要建立合理的評估體系,以保證電力的合理配置,已達到減少用電損耗的發生。只有提高電力管理的能力,才能給企業的節能工作提供一定的依據,健全的節能體系才能保證節能工作的順利開展和實施。
2、 積極進行技術創新,加強節能技術的運用
目前我國針對有火力發電廠的節能技術運用還處在基礎階段,節能技術相對落后,因此,在節能技術上我們還要投放更多的精力。比如在日常使用照明設施是盡可能的選擇帶節能功能的照明設施,同時在電器的使用過程中可以指定合理的用電計劃,合理的用電計劃才能保證能源的利用效率。除了在這些單一的功能系統上實行節能技術外,我們還要積極的創新發電設施的技術,針對發電廠整體實施節能技術的應用才能保證能源的消耗達到最低。只有加強節能技術創新才能適應新時代對于產能產業發展的需求,才能適應節能減耗意識的大流,企業只有完成其節能減耗的工作才能促進其長遠發展的目標。
3、 加強節能意識的培養
在火力發電廠中,要加強員工節能意識思維培養,同時強化員工對節能重要性的了解,這樣就可以促使員工在日常工作中更加注重節約電力,同時對于企業來說也可以進行有效的獎懲條例,以此來加強企業內部員工的節能意識的培養。隨著新時期企業精細化的管理,節約電力的工作也顯得尤為重要,只有員工的節能意識增強了,才能促進企業各項節能工作的開展,同時提高企業的經濟效益。在人們傳統的思想中,節能的思想并沒有被太多人接受,但是經濟大發展,人們的思想也隨之發生了變化,在這個大環境中,人們對于節能越來越關注,只有培養的產能產業員工的節能意識,才能保證企業完成節能技術要求。
4 對于免除調節操作的機器采取相應的措施
選擇合適的定子可以有效地降低機器作業時消耗的能量,有選擇地根據電器的重量和工作特點選擇合適的連接裝置,不僅能更好地提高工作效率,也可以大幅度地降低能源消耗,例如:對于質量較輕的機器,使用的是γ-裝置進行連接,定子裝置采用自動切換系統;重載電器連接采用接線;輕載輕裝電器則采用γ接線,在安裝輕載電器時,如果是空載或者低負載,電動機端電壓就要相應地降低,要想做好這些節電技術,需要添加一些輔助回路,這樣做的弊端就是使輔機更容易出現一些故障[3]。因此,要結合設備的運行情況合理地謹慎選擇,前提是必須要保證機組的安全運行。
5 加強電力監管,促進節能技術運用
由于我國的節能減耗技術還處于初級階段,因此,對于火力發電企業來說節能工作長期處于空缺狀態,電廠對于用電制度上沒有進行明確規劃,因此,電力在制造和使用過程中大量的被應用卻沒有引起重視,因此為了避免這類情況的繼續發生就應該加強對電力的監管,對用電的各個環節進行明確的規定并定期作出檢查,對不規范的用電習慣進行處理,只有明確了節能工作的標準與目的,節能工作才能夠有序的落實到位,同時也更有利于節能技術在工作中的運用。
結語:隨著我國經濟建設的飛快發展,能源消耗問題也是我們目前面臨的巨大問題,因此,我們只有建立健全的節能減耗的規定,增強人們的節能意識才能從根本上減少對能源的損耗,同時保證經濟的發展。對于火力發電廠來說,節能的能力將是評估其經濟效益的重要標準,火力發電廠要在保證提供更多電力的同時降低自身的能源消耗,節能減耗不僅對企業自身的經濟利益提高有所貢獻,在對國家的可持續發展道路上也作出了貢獻,因此,火力發電廠在制造更多電力的同時也要開發新的技術與方案,為火力發電的節能技術提供更好的保障和依據。
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隨著我國近幾年來得到很大的發展,所以社會對于電力的需求量也越來越大,其消耗增加也非常快,火力發電廠作為我國的主要電力的來源,遭到日益嚴重的挑戰,所受到的社會重視也越來越大,火力發電廠的消耗也是非常大的,在發電的同時需要資源不斷地供給,所以其對資源的利用率也是各界所關注的重點,資源是當今社會最大的問題,所以資源的消耗使得當今的資源形式情況是非常嚴峻的,國家為緩解資源壓力,積極的推出各種節能減排措施,為響應國家的戰略決策,在火力發電廠機組中對泵和風機等進行深入的研究,關于這方面也得到很多的專業的技術人員的關注,在對其節能措施的討論當中,高壓變頻調速技術憑借著其一系列的優點,被廣泛的應用到節能改造中,高壓變頻調速技術具有運行穩定,出現故障的幾率小,擁有良好的節能的效果。
1 火力發電廠必須改造的原因
(1)在目前的火力發電廠中,風機與泵的設備都是比較高級的設備,其效率能達到80%,按照常規的設計方案,在機組的設計制造過程中要滿足鍋爐輔助設備的出力大于鍋爐的出力,這樣就能是火力發電廠里邊最大機組中的最大流量和阻力,使其主要發展中的設備提高十分之一的容量,正因如此火力發電廠的主要輔助設備比實際中的出力要高出四分之一,而機組在滿載的時候一般都是兩臺機械設備以并列的方式運行的,除了這樣兩臺并列的機器還得保持如果當一個機器故障時另一臺機器也能承受,滿載的負荷。
(2)我國目前市場上的機械設備,大多數都出現其配置裕量較大的現象,而且機器的耗能也高。而我國電網在其運行的過程中存在著供大于求的現象,所以很多的火力發電廠都不是在滿負載的情況下工作的,這即沒有較高的能源利用率也浪費能源,而隨著科技的進步參加調峰運轉的機組和發電機組的單機容量也越來越大。
(3)我國的火力發電機組所應用的變壓調頻技術在20世紀末就出現了,是通過改變電動機電源的頻率來改變速度的調節,這種技術符合市場發展的要求,從而被廣泛認可。其優點是面對一些常規的能源時例如煤等,在其消耗時可以調節機組的符合變化,并且以機組的變化為基本完成設備泵和風機流量的調節,在火力發電廠中,所有的泵和風機類設備是通過閥門來控制對節流的控制,但是這一步驟是非常消耗電能的,所以想要減少能源的消耗實現火力發電廠的最大效益,就要對其進行高壓改造,隨著經濟調度方式不斷地被開發,耗能參數被作為了衡量火力電廠經濟性的重要指標,所以火電廠的節能減排的研究也是重中之重,隨著高壓變頻調速技術在火電廠泵與風機設備實踐中的推廣和應用,保障了節能減排工作的技術支持。
2 高壓變頻技術應用重點
(1)變頻調速是通過電動機的內部切割磁感線,從而產生磁感電流,完成能量的傳遞,如果過程中電機所產生的磁通量過大,就會導致其產生的電流值比較大,如果超過其線中的最大接受量就會燒壞其發點機組,但是如果電機氣隙磁通量又過小,就會造成電機達不到規定的出力要求,所以在對機器進一步改造前,一定要完成的工作就是保證其確定的氣隙磁通量,不僅如此,也要根據電機的變頻調速特性,若供電頻率高于電機的額定功率,調頻設備就會使其維持在額定電壓,保證其電壓不會隨其功率升高而超過其額定電壓。
(2)在火電廠中大型的輔助設備大多都是成對出現的,但是每一臺都能滿足整個機組的運行需求,而在滿負荷的情況下高壓變頻技術會使減少不必要的損失。我們可以采用兩套機組并列運行,而當運行負荷比較低時,又可以采用單獨的變頻機組進行工作,同時通過對爐膛壓力的測定來實現對風機轉速的實時調節。在變頻改造后的機組中,由于電機的固有頻率和變頻器的載波頻率相近,很有可能會產生共振的現象,導致較大噪聲的產生,所以為避免噪音的污染,工作人員可以對變頻器的載波頻率進行相應的調節。
3 高壓變頻技術分析
(1)火力發電廠中的風機是發電機組的重要輔助設備之一,主要有引風機和送風機兩種風機都會在工頻狀態下以較低的效率來運行,這一現象就直接導致了大量能量的消耗,火電廠中的引風機和送風機的運行形式由并列運行和單臺運行,運行形式主要是根據相應的機組負載的變化。
(2)機組由高負荷變為低負荷,主要靠變頻風機來進行風量的調節,這樣方能實現高壓變頻調速技術的最佳節能效果。采用負壓閉環控制技術來確保鍋爐的燃燒工作,主要通過送風機調節器根據煤量變化的耦合信號來調節,這樣才能夠保證自動調節的正常運作,保證鍋爐燃燒工作的順利進行。
4 結語
隨著現代工業的不斷發展,能源短缺問題也漸漸嚴重了起來,對應的節能減排工作也會得到政府和相關部門越來越多的關注。對于火力發電廠來講,高壓變頻調速技術的廣泛應用實現了大型泵類和風機設備的變頻改造的完成,大力研究和推廣應用中高壓變頻調速技術,對高壓變頻調速技術在發電廠節能方面的研究與應用提高產量,降低維護費用,節約能源及提高國民經濟綜合效益,推動和促進我國相關高技術產業的發展具有非常重要的意義,它不僅有效地降低了火力電廠的生產投資成本,同時提高了火力電廠的市場競爭力,而且也切實符合國家建設資源節約型和環境友好型社會的要求,具有顯著的社會,相信高壓變頻調速技術在不久的將來將會得到更為廣泛的推廣和應用。
參考文獻:
中圖分類號:TM621 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)012-043-02
1 前言
隨著國家節能減排工作的推進、隨著企業間競爭的日益加劇、隨著人們環保意識的逐步增強、隨著一次能源的越來越匱乏,企業要想完成政府的節能減排任務、要想增強自身在同行業間的競爭能力、要想增強社會責任意識,企業必須要充分利用好各種能源,走可持續發展的道路。焦爐煤氣作為冶金企業在煉焦過程中產生的副產品,有如下特性:(1)組成成分中約含93%的可燃氣體(CO:7.5%;H2:52-56%;CH4:27-31%;CnHm:3%;CO2:2%;N2:5%);(2)熱值高(約18820KJ/Nm3);(3)著火溫度低(約 450-500℃)。
2 焦爐煤氣的現狀
目前寧波鋼鐵有限公司有二座焦爐,小時發生量為53995Nm3,除開焦爐、高爐、燒結等用戶的小時使用量為50234Nm3,每小時仍舊有3761Nm3的富裕量(焦爐煤氣供需平衡表詳見表1)。在余能發電廠未投產之前,這3761Nm3的富裕量分別分配給各用戶而轉換為放散高爐煤氣的方式在利用。余能發電廠投產后,焦爐煤氣、高爐煤氣、轉爐煤氣均得到了全部回收再利用。
3 焦爐煤氣的作用
3.1 從社會責任角度出發,起到節能減排的作用
(1)近年來隨著電力供應越來越緊張,雖然供電企業和政府部門也在采取各種措施來平衡電力的供應,但這其中少不了對一些高耗能的企業進行拉閘限電。為了完成政府部門的節能減排任務,增強企業的社會責任,寧波鋼鐵有限公司必然要當仁不讓的做出大企業應該做的犧牲,接受拉閘限電;(2)從焦爐煤氣的成分可以看出雖然其燃燒后的產物不會產生有毒有害氣體,但由于其熱值很高,燃燒放散必然會增加大氣的熱效應。
然而,寧波鋼鐵有限公司余能發電廠投入運行后,所有多余的焦爐煤氣將被充分利用。(1)將其轉換成電能,減少電力的購買(一年可以減少約2.1萬噸標煤的消耗),從而提高自身的節能減排指標;(2)由于焦爐煤氣的燃燒成分大部分是水和二氧化碳,其排放溫度在128℃左右,遠遠低于直接燃燒排放的溫度,從而對大氣的熱效應影響就不會很大。所以,從社會責任的角度來看,這將對節能減排和環保效應起到積極的作用。
3.2 從企業經濟效益出發,起到降本增效的作用
現代企業的目的均是為了利潤的最大化。但要想從日益加劇的競爭環境中贏得最大的利潤,除了受到買賣市場的調節因素影響之外,企業內部的節能將耗、降本增效的措施必不可少??梢哉f很多企業在目前多變的市場環境中都是通過內部的降本挖潛來產生效益的。
寧波鋼鐵有限公司余能發電廠的投入運行,極大的降低了噸鋼成本。目前寧波鋼鐵有限公司焦爐煤氣每小時富裕量為3761 Nm3,一年下來將會有3300萬Nm3的富裕量。這3300萬Nm3的富裕焦爐煤氣全部用于發電的話,將會產生約6000萬KW?h的電,意味著單是焦爐煤氣的發電量就可以為寧波鋼鐵有限公司每年減少約6000萬KW?h的電力購買。這勢必給寧波鋼鐵有限公司的經濟效益帶來積極的效果,從而提高企業的成本競爭能力。
3.3 從企業能源管理出發,起到能源平衡的作用
企業要想盈利,必須要充分利用好各種可用的能源介質,煤氣作為寧波鋼鐵有限公司主要的可再利用能源,發生量非常之大。目前,寧波鋼鐵有限公司的煤氣有高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣三種,根據三種煤氣的物理和化學特性,焦爐煤氣首先考慮再利用,其次是轉爐煤氣,雖然高爐煤氣熱值較低但發生量很大,因此高爐煤氣必須充分利用好。然而,寧波鋼鐵有限公司余能發電廠的投入運行完全“吃掉”了所有多余的煤氣。
從寧波鋼鐵有限公司的煤氣調度平衡來說,雖然三種煤氣均有煤氣柜進行儲存并起到緩沖、平衡煤氣母管壓力的作用,但畢竟煤氣柜的容量是有限的(焦爐煤氣柜的容量為5萬Nm3,高爐煤氣柜的容量為16萬Nm3,轉爐煤氣柜的容量為8萬Nm3)并且煤氣柜位也有嚴格的要求。在煤氣使用方面,余能發電廠在寧波鋼鐵有限公司內部屬于第三類用戶,可以用以調節,首先要保證焦爐、高爐、熱軋等重要用戶的使用。當焦爐出現故障導致焦爐煤氣的發生量減少時,調度可以通過減少余能發電廠的焦爐煤氣用量來保證其它重要用戶的焦爐煤氣用量及煤氣柜的柜位;在焦爐正常生產的情況下,當焦爐煤氣的其它用戶用量減少時,調度可以通過增加余能發電廠的焦爐煤氣用量來消耗掉多余的焦爐煤氣,這樣既避免了焦爐煤氣的放散,又增加了發電量,可以說是一舉兩得。
3.4 從電廠安全運行出發,起到保安用氣的作用
由于焦爐煤氣具有熱值高、著火點低、毒性低的特性,深受用戶的青睞。在余能發電廠正常運行的情況下,余能發電廠首先使用高爐煤氣,其次使用轉爐煤氣,再將多余的焦爐煤氣用掉。但當高爐發生故障而導致高爐煤氣的熱值降低或壓力降低時(低于3KPa時),為了保證鍋爐的安全運行(防止發生回火),必須要減少高爐煤氣的使用,把火嘴前的壓力憋上來,保持火焰的剛性。但這時主蒸汽參數必然會受到影響,為了保證主蒸汽參數,可以臨時增加焦爐煤氣的用量,再與公司動力調度聯系煤氣的使用情況,如果煤氣不夠當時的負荷用量時,再與電力調度聯系降負荷。這樣,在高爐煤氣系統發生故障時,就可以快速利用焦爐煤氣來保證鍋爐的安全運行。
4 結束語
焦爐煤氣在寧波鋼鐵有限公司余能發電廠的運用,無論對企業,對政府,對社會,對國家來說,都將是一次成功的舉措。如今,在企業的發展過程中,焦爐煤氣在余能發電廠的運用效果已經逐步顯現出來。
煤炭資源不足制約了我國電力企業發展,要解決這一問題,節能是關鍵。人們的生活水平逐漸提高,其對環境具有更高的要求,因此企業走向綠色、低碳生產方式是企業發展的根本目標。火電廠的污染嚴重,始終是節能減排的主要對象。而自動化技術在電廠節能中的應用主要體現為自動一體化系統的運用、生產自動化與管理信息化的結合以及節能產品的應用。下文我們將從這三個方面進行分析。
一、自動一體化系統的運用
實現企業的信息化和自動化是其發展的最終目標,要實現這一點,技術的革新是關鍵。電力企業雖然是傳統行業,但自動化技術的運用仍然能夠提高其運行效率,實現節能減排,滿足企業社會發展需求。火電廠在發電過程的主要原料是煤炭,其自動化系統的運行主要以節能減排為主。過程自動化系統是電力企業一體化系統的主要表現形式,其由過程控制層、經營規劃層和制造執行層共同組成。這要求電力企業在發電過程中應逐漸提高工藝技術,并且購進先進的設備,以建立全過程的自動化運行系統。
工業自身具有耗能高、污染嚴重的特點,火電廠更是重中之重。因此,在企業中采用節能減排的控制裝置和高度優化的系統,實現高端工業自動化是企業生產的目標,是電力企業產業化進程中的重要步驟。目前,火電廠的自動一體化系統和相關技術主要表現為:固體廢物焚燒的最優控制技術,除塵與脫硫優化技術以及分離和控制技術。其中,無論何種模式的自動化系統,其主要目的是為了實現發電過程的節能減排。
二、生產自動化與管理信息化的應用
工業控制自動化技術是指由自動化的硬件、軟件以及自動化系統構成的信息處理技術。工業生產自動化基于控制理論,并以計算機為依托,對發電企業的生產過程進行監測和分析,從而促進其產品質量的提高。通過檢測、優化、調度和管理等一系列的措施,實現企業的節能減排,因此我們說工業控制自動化技術是一項具有綜合特征的技術。隨著計算機技術和網絡系統的先進化,工業自動化逐步實現,在火電廠中出現了先進的檢測器,單片機技術,使工業質量控制和信息管理實現了無線化,提高了管理效率。我國自動化生產中存在著重技術、輕管理的問題,使得企業管理信息始終落后于生產信息,出現一系列的管理矛盾,責任劃分不明確,人機一體化并未充分體現。而要維持火電廠的可持續發展,實現企業的生產自動化與管理信息化生產有機結合是其必然途徑。
三、節能產品的應用
火力發電廠的主要原料是煤炭,其自身具有污染大的特點。要從根本上改變這一問題,應從開發節能減排產品為主,減少煤炭的使用,合理利用新開發能源,改變發電形式是企業生產的重點。現代企業的節能產品開發主要表現為以下幾個方面。
第一:企業節能產品的生產應與國際接軌,將國外先進的產品和技術引入國內。將煤炭發電技術轉化為其它發電技術,在發電過程中采用多種節能技術。
其次:利用微電腦技術設計電子跟蹤檢測技術、電子安全保護技術和移相控制技術等電子技術利用一系列的技術來提高電機輸出功率,使其同負載功率的需求保持一致,從根本上實現節能減排。
另外:在火電廠節能減排的過程中,逐漸出現了ABB節能技術、AFE等技術。其主要目的在于利用先進的技術開發可再生資源或污染小的新能源,并利用自動化控制系統進行信息和產品的管理,從而促進可再生能源的生產、存儲和運輸以及應用效率的提高。
四、總結
我國發電企業以火電廠為主,其主要資源為煤炭。由于煤炭自身具有污染大的特點,因此實現節能減排是發電企業的重要目標之一。針對社會需求和國家相關政策,要求我國火電廠引進先進的節能減排技術,滿足環保、節能等要求。針對我國當前火電廠機組能耗情況以及國家相關部門對火電廠節能、環保方面提出的要求,節能減排是電廠發展的關鍵。(作者單位:海南師范大學)
參考文獻: