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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。
中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)39-0028-02
0引言
近些年来,随着我国经济和社会的飞速发展,各个行业都取得了突飞猛进的发展。这些成绩的取得都是以牺牲资源和环境为代价的,随着我国进入“十二五”的开局之年,我们要开好局,努力解决经济发展与资源环境之间的矛盾冲突。电力行业作为国家发展的支柱性产业,对其进行节能减排,提高电能质量具有非常重要的意义。本文针对小型发电厂的节能减排进行简要的概述。
1发电厂节能减排形势剖析
随着电煤资源的供应日益紧张,小型发电厂面临的严峻的经营形势,价格上涨直接影响了企业的利润空间,给发电厂造成巨大的压力。因此,在这种严峻的形势下,小型发电厂进行节能减排成为企业生存的首要任务。
2 节能减排的具体措施
2.1加强日常节能管理工作
由于发电厂的生产过程是随时变化的,因此节能减排管理也是随之变化的。小型发电厂要对全厂设备经济运行、节约管理、违章使用各类能源等情况进行检查、统计,这样出现问题可以早发现、早防范、及时问责和及时纠正,完全做到了在我们可控的范围内。
2.2 用水节能
2000年~2004年,我国工业用水量大约占到全国总用水量的20%~22%,其中火电行业用水量占到工业用水量的39%~46%。近年来随着火电装机规模的快速发展,行业用水量增长趋势明显。我国2010火电厂耗水状况如表1所示。由表1可知,2010年平均发电耗水量为4.13kg/kW・h(包括循环供水冷却电厂和直流供水冷却电厂),发达国家发电耗水量为2.52kg/kW・h,南非发电水耗为1.25kg/kW・h;发达国家二次循环供水系统的设计耗水指标为0.6m3/s.GW,我国同类机组的实际耗水指标为1.32m3/s.GW。可见我国火电行业用水量大的同时,水资源使用效率总体水平较低,资源浪费比较严重。
作为用水大户的火力发电厂,应采取有效的节水措施,降低发电成本,提高经济效益。火力发电厂循环冷却水大约占到电厂总耗水量的60%,提高循环水浓缩倍率、减少补充水量就显得尤其重要。目前,火力发电厂最科学最实用的节水方法是利用水量大而稳定的城市污水进行处理后再利用。城市二级污水经深度处理后可作为发电厂的水源,该水源量大而稳定,取用方便,且不需要长距离引水,是一种比较可靠的水资源。城市二级污水处理后,用于循环冷却水和锅炉补给水等工业用水的处理工艺及深度处理工艺如图1 所示。
由图1我们可知,在对城市二级污水工业用水处理工艺时,并不是各个水处理阶段都需要,如果二级污水的水质很好,我们可以进行简单过滤而投入使用。对于城市二级污水深度处理工艺而言,如果污水的水质比较差,那么需要在二级过滤前增加澄清处理设备,并且对其中的反渗透浓水进一步处理,从而来提高整个系统水的回收率。
2.3垃圾焚烧发电
随着我国经济的持续发展和人民主活水平的不断提高,城市生活垃圾的产量逐年增加,年均增长率接近9%。预计到2000年我国城市垃圾产量将达到19 000万t左右,我国城市垃圾的特点是无机物含量高于有机物含量,不可燃成分高于可燃成分。但不同类别城市之间差别较大,中小城市垃圾的有机质含量多为2%左右,一些大城市如北京市的垃圾有机质含量可高达8%以上。有机成分中,以生物质(即生物与厨房垃圾)所占比例为大,纸张较少,而国外垃圾中纸张所占比例较大:无机成分中,以灰土砖石为主,玻璃、金属等含量很低。垃圾组成成分不同,决定了我国垃圾处理应走自己的路、而且不同城市之间也采取不同的处理,不能简单地仿效国外。
一般认为,当垃圾的发热值大于3349kJ/kg时,就可以由自然方式直接燃烧。我国垃圾的发热值远远低于发达国家。我国中等以上城市的垃圾低位发热量一般在2512kJ/kg~4605kJ/kg范围内,北京地区较高,可达到349kJ/kg~65605kJ/kg。随着城市生活水平的不断提高,北京市1997年以后天然气营道接通后城市燃煤气率将有突破性增加,垃圾的发热值还会不断增加。显然,燃煤气化的发展对保证垃圾可烯是很重要的一步。
燃用煤气地区的城市垃圾中有机物的含量相当高,一般超过50%,高的达80%以上。大量的有机垃圾是极宝贵的资源,它既可提炼有用的物质,亦是垃圾中主要的可燃成分。开发适合我国垃圾处理的国产焚烧锅炉
3 结论
小型发电厂在我国的节能减排工作中占有十分重要的地位。要实现小型发电厂的节能减排工作,不仅需要政府和相关部门的引导,还需要发电厂加强日常节能管理工作、用水节能和变频节能,只有这样才能实现小型电厂的可持续发展,为建设资源节约型、环境友好型社会贡献自己的力量。
参考文献
[1]周渝慧.电力工业节能减排目标管理[M].北京:北京交通大学出版社,2008.
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
1、提升火力发电厂的规范化管理水平
1.1发展火力发电厂中大容量机组和高参数。
根据动力循环原理和热力学的动力原理分析,单台小容量的火力发电机组其单位消耗煤炭量远大于高参数、大容量火电机组,并且其二氧化硫、氮氧化物和烟尘等污染物的排放量也明显高于大容量火电机组,因此,对于关停小容量火电机组、发展高参数、大容量火电机组是我国火力发电厂节能减排的一大重要内容。对其实现节能减排、提高能源利用率具有很重要的意义。
1.2调整结构,做好布局。
火力发电厂受一次能源结构的影响。原因在于其火电的装机容量比相对较大,致使水电、风电、核电以及可再生能源和新能源的发电利用率较小。所以,加快水电、核电、风电等清洁能源和可再生能源的开发利用进程是重中之重。增加水电、核电以及可再生能源和新能源的发电比例至关重要。
2、对其进行生产环节控制
为了做好火力发电厂的节能减排管理工作,做到真正的实现节能减排。第一步应在实际应用中控制好火力发电厂的各项生产环节,提高每一项设备的利用效率,采用先进技术对其系统和设备的运行方式进行改进,确保生产环节的有效和高效的运行。
2.1减少内部损失,增大转化内功的效能,提高火力发电厂中汽轮机的工作效率。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。
2.2通过减少煤炭的消耗量来提高火电厂的发电效率,同时也可以降低污染物的排放。做到优化锅炉燃烧率,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首先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WWW.LWWW.L整理整理整理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;也可通过在技术方面的的改造,降低设备的用电率。
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火力发电厂不仅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。
2.4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。
2.5进行规范化操作,加强对员工的技术培训。
为了做到把失误减少到最小,要求对其规范操作,发电部专门制作了详细的操作卡,避免因为误操作造成机组的非停和人员设备的损伤。利用机组大小修的时候,组织人员参加仿真机的培训,提高各个员工的操做水平,提高的人员的事故处理水平和工作素质,对机组的安全经济连续运行有很大的帮助。
3、采取有效措施,进行机组优化运行,实现节能减排
通过评价准则、耗差分析、综合分析、优化运行等方法,在实际应用中取的良好的效果。可以做到对于磨煤机的优化运行,可以采取先进技术对磨煤机进行改造,采用先进技术,对磨煤机进行改造,提高煤炭的利用率,可以吸引外地的先进技术,这样既可以降低本电厂的用电量;同时也可以保证主、再热气温的稳定。
4、结束语
火力发电厂在我国的节能减排工作中占据着重要的位置。综合所述,要想实现我国电力行业的平稳健康发展,首先就必须以火力发电厂的节能减排管理工作为核心,其次以节约煤炭、电力、石油以及水资源等能源资源为重心,第三以优化能源资源的结构为中心,做到以最大程度在火力发电厂的能源资源消耗地降低,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。良好的规划以及对生产环节的控制及管理环节上下功夫。
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
[2]顾鑫,鹿娜,邵雁鹏,浅析火力发电厂节能减排的现实意义及措施,才智,2008
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 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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[5]何海航,罗咸辉,付峥嵘.火力发电厂节能减排策略探讨[J].中国科技信息,2008(21).
1.2实践性实践是检验真理的唯一标准,在降低火力发电厂运行能耗的过程之中也应该考虑实践性。在设计和制定一些节能措施的时候,首先应该进行相应的实验,通过实践来检验相关措施是否可以有效的降低电力运行过程之中的能耗,这对于节能措施的顺利实施与开展有着极为重要的价值和意义。
2电力运行中的节能措施
2.1不断的进行发电技术更新现阶段,我国的电厂主要采用的方式还是火力发电,这种发电方式本身就涉及到巨大的资源浪费,因此,在实际的工作之中,火力发电厂应该注重技术更新,不断的促进我国火力发电厂的发展,降低能源损耗,为实现国家的节能减排目标而不断努力。生产技术的更新需要依靠科技的力量,同时也需要不断的开拓与发现,火力发电厂的相关工作人员应该不断的进行探索,只有这样才能实现技术更新与革命。
2.2改变火力发电厂传统输电方式电能与普通的能源在输送过程之中存在明显的不同,火力发电厂电力输送主要依靠相应的输电线路完成的,为了实现节能的目标,火力发电厂在实际的电力运行之中,应该注重输电方式的选择。应该设计并选择合适的输电方式,改变传统火力发电厂的输电方式。在现代电力输送过程之中通常采用高压输电和多导体化实现输电能耗的降低。增容导线是火力发电厂在进行电力运行过程之中经常应用的方法之一,我们所说的增容导线(也称高温低弧垂导线),指持续工作温度在150℃或者能运行在超200℃事故温度的导线。充分利用原有走廊和铁塔,将原有导线更换为增容导线。当负荷增加时,导线可以长期在150℃-210℃高热负荷下工作,传输1.5倍-2.0倍电流,导线的机械、电气性能基本不变,而导线的荷载、弧垂和原线路基本相当。因此,火力发电厂采用这样的传输方式可以使一条输电线路在一定条件下起到两条输电线路的作用。这将在很大程度上减少火力发电厂电力运行过程中的能耗,节约了火力发电厂输电线路的建设费用,对于火力发电厂电力输送的发展有着极大的意义和价值。
2.3生产过程中采用节能设施和节能的管理方法火力发电厂电力运行过程的能耗问题不仅仅是由输电设备与输电线路这些不可避免的因素,同时还受到一些电力设施和管理方法的影响。在实际的工作之中应该注重节能设施的设计与安装和节能管理方法的有效贯彻。应该按照相关标准进行设计,并根据不同场所的需求,综合考虑配光曲线、灯具利用系数等因素,科学确定各环节的设备状况,选择合适的节能评价标准,采用科学先进的生产设备与生产线,提倡使用节能设备。平衡三相配电干线的各相负荷,最大相线负荷和最小相线负荷均不能超过标准。
2.4提高火力发电厂员工的节能意识为了降低我国火力发电厂电力运行之中的能耗,我们应该充分的注重改善和提高火力发电厂员工的节能意识,让火力发电厂员工意识到电力资源的珍贵性,通过他们的实际行动贯彻落实节能意识,在日常生产之中注重电能的节约,只有这样才能保证我国火力发电厂电力运行之中节能问题的解决。另一方面,只有火力发电厂员工的节能意识增强了,他们会自觉的践行节能措施,监督火力发电厂的各项生产过程,这样才能有效的降低我国火力发电厂电能运行过程之中电能的损耗,发挥了员工群众的监督作用,实现我国火力发电厂电力运输节能问题的解决。
2.5提升导线工作温度导线的工作温度和导线的能源损耗之间存在着很大的关系,火力发电厂在实际的的工作之中,我们为了降低火力发电厂电力运行的能耗就应该适当提升导线的工作问题,这样可以有效的避免一些电力事故的发生,为增容导线的顺利使用提供前提与保证,解决电力运行与输送的相关难题。导线工作温度的提高,可以有效的改变电力输送的效率与质量,降低火力发电厂电力输送过程中的能耗,保证电气设备的工作性能与机械性能不变,甚至允许电力传输的电流加倍,这样就实现了两条输电线路的作用,大大降低了火力发电厂电力传输的成本。
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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2.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
中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0263-01
经济发展快带来的必然是能源消耗过大的问题,在我国,绝大部分的发电厂依旧采用的是火力发电,并且消耗的能源是不可再生能源,因此,在发展过程中盲目的消耗能源加快了能源损耗的程度,日益增长的产业发展速度与逐渐减少的可用资源形成了发展道路上的主要矛盾,如何提高能源利用率,如何增强节能减排意识,如何创新发电厂在生产中的能源消耗问题都是如今亟待解决的问题。
一、 火力发电厂能源损耗严重的原因
1、 能源利用率低,技术方面不到位
对于火力发电厂来说,能源的损耗主要集中在发电和供电过程中,并且就节能技术来说,我国的节能技术还处在初级阶段,与国外的节能技术产业相比还相差很大一段差距,因此,在提高能源利用率上还存在一定的问题。资源并非取之不尽用之不竭,所以这就要求我们在保证产业发展,经济提高的同时也要关注能源的利用问题,将有限的资源发挥出最大的作用,一方面可以提高能源利用率增加企业效益,能一方面也顺应了国家节能减排,走可持续道路的发展路线。
2、 使用者和生产者节能意识薄弱
在传统的思想中,人们始终都认为我国依旧是地大物博,认为自然资源取之不尽用之不竭,这种错误的意识就导致发电厂的工作的再工作中没有意识到能源损耗大的问题,同时在机械选择上大多只注重发电的功能性,很少去考虑能耗的问题。同时作为电力的使用者,社会大众也很少去意识到是否该节约用电等问题,因此,节能意识的缺乏在很大程度上浪费了能源,加快了能源损耗的程度。
3、 发电厂的管理不到位以及民众用电不合理
在火力发电厂中,没有明确的节能规定及措施,所以对于节能工作来讲长期处于空缺状态,因此,没有周详的节能计划必然在节能工作实施上存在很多的问题,不仅不利于节能工作的开展还不利于企业的效益增长。出来发电厂的管理问题,社会大众在使用电能方面也存在着诸多问题,火力发电厂的用电包括很多方面,除了能够使用电器,还可以用于供暖、供水等日常生活中。而在这些方面电力损耗依旧很严重,同时由于电器疏于对电力的管理,还存在着很多滥用电力的情况,这些不良的行为不仅给电力企业带来很大的损失,同时对民众的安全也带来隐患。
二、 火力发电厂的节能减耗措施
1、 提高电力管理能力,建立节能体系
在火力发电厂的管理方面应该建立健全的电力监管系统以及节能减耗的保障体系,在日常工作中严格按照规章制度来进行,健全的体系不仅可以提高企业的管理水平同时也可以提高公司的经济效益,特别是对于火力发电厂来说,发电厂的经济效益直接影响到发电量的多少,所以,在发电过程中以经济效益做参考,同时在用电监管上也要建立合理的评估体系,以保证电力的合理配置,已达到减少用电损耗的发生。只有提高电力管理的能力,才能给企业的节能工作提供一定的依据,健全的节能体系才能保证节能工作的顺利开展和实施。
2、 积极进行技术创新,加强节能技术的运用
目前我国针对有火力发电厂的节能技术运用还处在基础阶段,节能技术相对落后,因此,在节能技术上我们还要投放更多的精力。比如在日常使用照明设施是尽可能的选择带节能功能的照明设施,同时在电器的使用过程中可以指定合理的用电计划,合理的用电计划才能保证能源的利用效率。除了在这些单一的功能系统上实行节能技术外,我们还要积极的创新发电设施的技术,针对发电厂整体实施节能技术的应用才能保证能源的消耗达到最低。只有加强节能技术创新才能适应新时代对于产能产业发展的需求,才能适应节能减耗意识的大流,企业只有完成其节能减耗的工作才能促进其长远发展的目标。
3、 加强节能意识的培养
在火力发电厂中,要加强员工节能意识思维培养,同时强化员工对节能重要性的了解,这样就可以促使员工在日常工作中更加注重节约电力,同时对于企业来说也可以进行有效的奖惩条例,以此来加强企业内部员工的节能意识的培养。随着新时期企业精细化的管理,节约电力的工作也显得尤为重要,只有员工的节能意识增强了,才能促进企业各项节能工作的开展,同时提高企业的经济效益。在人们传统的思想中,节能的思想并没有被太多人接受,但是经济大发展,人们的思想也随之发生了变化,在这个大环境中,人们对于节能越来越关注,只有培养的产能产业员工的节能意识,才能保证企业完成节能技术要求。
4 对于免除调节操作的机器采取相应的措施
选择合适的定子可以有效地降低机器作业时消耗的能量,有选择地根据电器的重量和工作特点选择合适的连接装置,不仅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:对于质量较轻的机器,使用的是γ-装置进行连接,定子装置采用自动切换系统;重载电器连接采用接线;轻载轻装电器则采用γ接线,在安装轻载电器时,如果是空载或者低负载,电动机端电压就要相应地降低,要想做好这些节电技术,需要添加一些辅助回路,这样做的弊端就是使辅机更容易出现一些故障[3]。因此,要结合设备的运行情况合理地谨慎选择,前提是必须要保证机组的安全运行。
5 加强电力监管,促进节能技术运用
由于我国的节能减耗技术还处于初级阶段,因此,对于火力发电企业来说节能工作长期处于空缺状态,电厂对于用电制度上没有进行明确规划,因此,电力在制造和使用过程中大量的被应用却没有引起重视,因此为了避免这类情况的继续发生就应该加强对电力的监管,对用电的各个环节进行明确的规定并定期作出检查,对不规范的用电习惯进行处理,只有明确了节能工作的标准与目的,节能工作才能够有序的落实到位,同时也更有利于节能技术在工作中的运用。
结语:随着我国经济建设的飞快发展,能源消耗问题也是我们目前面临的巨大问题,因此,我们只有建立健全的节能减耗的规定,增强人们的节能意识才能从根本上减少对能源的损耗,同时保证经济的发展。对于火力发电厂来说,节能的能力将是评估其经济效益的重要标准,火力发电厂要在保证提供更多电力的同时降低自身的能源消耗,节能减耗不仅对企业自身的经济利益提高有所贡献,在对国家的可持续发展道路上也作出了贡献,因此,火力发电厂在制造更多电力的同时也要开发新的技术与方案,为火力发电的节能技术提供更好的保障和依据。
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随着我国近几年来得到很大的发展,所以社会对于电力的需求量也越来越大,其消耗增加也非常快,火力发电厂作为我国的主要电力的来源,遭到日益严重的挑战,所受到的社会重视也越来越大,火力发电厂的消耗也是非常大的,在发电的同时需要资源不断地供给,所以其对资源的利用率也是各界所关注的重点,资源是当今社会最大的问题,所以资源的消耗使得当今的资源形式情况是非常严峻的,国家为缓解资源压力,积极的推出各种节能减排措施,为响应国家的战略决策,在火力发电厂机组中对泵和风机等进行深入的研究,关于这方面也得到很多的专业的技术人员的关注,在对其节能措施的讨论当中,高压变频调速技术凭借着其一系列的优点,被广泛的应用到节能改造中,高压变频调速技术具有运行稳定,出现故障的几率小,拥有良好的节能的效果。
1 火力发电厂必须改造的原因
(1)在目前的火力发电厂中,风机与泵的设备都是比较高级的设备,其效率能达到80%,按照常规的设计方案,在机组的设计制造过程中要满足锅炉辅助设备的出力大于锅炉的出力,这样就能是火力发电厂里边最大机组中的最大流量和阻力,使其主要发展中的设备提高十分之一的容量,正因如此火力发电厂的主要辅助设备比实际中的出力要高出四分之一,而机组在满载的时候一般都是两台机械设备以并列的方式运行的,除了这样两台并列的机器还得保持如果当一个机器故障时另一台机器也能承受,满载的负荷。
(2)我国目前市场上的机械设备,大多数都出现其配置裕量较大的现象,而且机器的耗能也高。而我国电网在其运行的过程中存在着供大于求的现象,所以很多的火力发电厂都不是在满负载的情况下工作的,这即没有较高的能源利用率也浪费能源,而随着科技的进步参加调峰运转的机组和发电机组的单机容量也越来越大。
(3)我国的火力发电机组所应用的变压调频技术在20世纪末就出现了,是通过改变电动机电源的频率来改变速度的调节,这种技术符合市场发展的要求,从而被广泛认可。其优点是面对一些常规的能源时例如煤等,在其消耗时可以调节机组的符合变化,并且以机组的变化为基本完成设备泵和风机流量的调节,在火力发电厂中,所有的泵和风机类设备是通过阀门来控制对节流的控制,但是这一步骤是非常消耗电能的,所以想要减少能源的消耗实现火力发电厂的最大效益,就要对其进行高压改造,随着经济调度方式不断地被开发,耗能参数被作为了衡量火力电厂经济性的重要指标,所以火电厂的节能减排的研究也是重中之重,随着高压变频调速技术在火电厂泵与风机设备实践中的推广和应用,保障了节能减排工作的技术支持。
2 高压变频技术应用重点
(1)变频调速是通过电动机的内部切割磁感线,从而产生磁感电流,完成能量的传递,如果过程中电机所产生的磁通量过大,就会导致其产生的电流值比较大,如果超过其线中的最大接受量就会烧坏其发点机组,但是如果电机气隙磁通量又过小,就会造成电机达不到规定的出力要求,所以在对机器进一步改造前,一定要完成的工作就是保证其确定的气隙磁通量,不仅如此,也要根据电机的变频调速特性,若供电频率高于电机的额定功率,调频设备就会使其维持在额定电压,保证其电压不会随其功率升高而超过其额定电压。
(2)在火电厂中大型的辅助设备大多都是成对出现的,但是每一台都能满足整个机组的运行需求,而在满负荷的情况下高压变频技术会使减少不必要的损失。我们可以采用两套机组并列运行,而当运行负荷比较低时,又可以采用单独的变频机组进行工作,同时通过对炉膛压力的测定来实现对风机转速的实时调节。在变频改造后的机组中,由于电机的固有频率和变频器的载波频率相近,很有可能会产生共振的现象,导致较大噪声的产生,所以为避免噪音的污染,工作人员可以对变频器的载波频率进行相应的调节。
3 高压变频技术分析
(1)火力发电厂中的风机是发电机组的重要辅助设备之一,主要有引风机和送风机两种风机都会在工频状态下以较低的效率来运行,这一现象就直接导致了大量能量的消耗,火电厂中的引风机和送风机的运行形式由并列运行和单台运行,运行形式主要是根据相应的机组负载的变化。
(2)机组由高负荷变为低负荷,主要靠变频风机来进行风量的调节,这样方能实现高压变频调速技术的最佳节能效果。采用负压闭环控制技术来确保锅炉的燃烧工作,主要通过送风机调节器根据煤量变化的耦合信号来调节,这样才能够保证自动调节的正常运作,保证锅炉燃烧工作的顺利进行。
4 结语
随着现代工业的不断发展,能源短缺问题也渐渐严重了起来,对应的节能减排工作也会得到政府和相关部门越来越多的关注。对于火力发电厂来讲,高压变频调速技术的广泛应用实现了大型泵类和风机设备的变频改造的完成,大力研究和推广应用中高压变频调速技术,对高压变频调速技术在发电厂节能方面的研究与应用提高产量,降低维护费用,节约能源及提高国民经济综合效益,推动和促进我国相关高技术产业的发展具有非常重要的意义,它不仅有效地降低了火力电厂的生产投资成本,同时提高了火力电厂的市场竞争力,而且也切实符合国家建设资源节约型和环境友好型社会的要求,具有显著的社会,相信高压变频调速技术在不久的将来将会得到更为广泛的推广和应用。
参考文献:
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。
煤炭资源不足制约了我国电力企业发展,要解决这一问题,节能是关键。人们的生活水平逐渐提高,其对环境具有更高的要求,因此企业走向绿色、低碳生产方式是企业发展的根本目标。火电厂的污染严重,始终是节能减排的主要对象。而自动化技术在电厂节能中的应用主要体现为自动一体化系统的运用、生产自动化与管理信息化的结合以及节能产品的应用。下文我们将从这三个方面进行分析。
一、自动一体化系统的运用
实现企业的信息化和自动化是其发展的最终目标,要实现这一点,技术的革新是关键。电力企业虽然是传统行业,但自动化技术的运用仍然能够提高其运行效率,实现节能减排,满足企业社会发展需求。火电厂在发电过程的主要原料是煤炭,其自动化系统的运行主要以节能减排为主。过程自动化系统是电力企业一体化系统的主要表现形式,其由过程控制层、经营规划层和制造执行层共同组成。这要求电力企业在发电过程中应逐渐提高工艺技术,并且购进先进的设备,以建立全过程的自动化运行系统。
工业自身具有耗能高、污染严重的特点,火电厂更是重中之重。因此,在企业中采用节能减排的控制装置和高度优化的系统,实现高端工业自动化是企业生产的目标,是电力企业产业化进程中的重要步骤。目前,火电厂的自动一体化系统和相关技术主要表现为:固体废物焚烧的最优控制技术,除尘与脱硫优化技术以及分离和控制技术。其中,无论何种模式的自动化系统,其主要目的是为了实现发电过程的节能减排。
二、生产自动化与管理信息化的应用
工业控制自动化技术是指由自动化的硬件、软件以及自动化系统构成的信息处理技术。工业生产自动化基于控制理论,并以计算机为依托,对发电企业的生产过程进行监测和分析,从而促进其产品质量的提高。通过检测、优化、调度和管理等一系列的措施,实现企业的节能减排,因此我们说工业控制自动化技术是一项具有综合特征的技术。随着计算机技术和网络系统的先进化,工业自动化逐步实现,在火电厂中出现了先进的检测器,单片机技术,使工业质量控制和信息管理实现了无线化,提高了管理效率。我国自动化生产中存在着重技术、轻管理的问题,使得企业管理信息始终落后于生产信息,出现一系列的管理矛盾,责任划分不明确,人机一体化并未充分体现。而要维持火电厂的可持续发展,实现企业的生产自动化与管理信息化生产有机结合是其必然途径。
三、节能产品的应用
火力发电厂的主要原料是煤炭,其自身具有污染大的特点。要从根本上改变这一问题,应从开发节能减排产品为主,减少煤炭的使用,合理利用新开发能源,改变发电形式是企业生产的重点。现代企业的节能产品开发主要表现为以下几个方面。
第一:企业节能产品的生产应与国际接轨,将国外先进的产品和技术引入国内。将煤炭发电技术转化为其它发电技术,在发电过程中采用多种节能技术。
其次:利用微电脑技术设计电子跟踪检测技术、电子安全保护技术和移相控制技术等电子技术利用一系列的技术来提高电机输出功率,使其同负载功率的需求保持一致,从根本上实现节能减排。
另外:在火电厂节能减排的过程中,逐渐出现了ABB节能技术、AFE等技术。其主要目的在于利用先进的技术开发可再生资源或污染小的新能源,并利用自动化控制系统进行信息和产品的管理,从而促进可再生能源的生产、存储和运输以及应用效率的提高。
四、总结
我国发电企业以火电厂为主,其主要资源为煤炭。由于煤炭自身具有污染大的特点,因此实现节能减排是发电企业的重要目标之一。针对社会需求和国家相关政策,要求我国火电厂引进先进的节能减排技术,满足环保、节能等要求。针对我国当前火电厂机组能耗情况以及国家相关部门对火电厂节能、环保方面提出的要求,节能减排是电厂发展的关键。(作者单位:海南师范大学)
参考文献: