浅析火力发电厂的节能降耗策略

2014-09-24 05:42周超
城市建设理论研究 2014年25期
关键词:火力发电厂节能降耗

周超

摘要:火力发电厂属于高能耗企业,是目前社会关注的重点节能减排行业。节能降耗对于火力发电厂来说,不仅仅意味着有效的节约成本、提高利润,更是为了承担社会责任,提高行业地位。有本文主要对火力发电厂的节能降耗策略进行了分析探讨。

关键词:火力发电厂;节能降耗;损耗原因;降耗措施

中图分类号:TM6文献标识码: A

引言

火力发电厂在我国电力企业的地位短时间内不可动摇,因此,如何降低火力发电厂单位能耗,提高能源利用效率,是一个至关重要的问题。火力发电厂各系统具有节能潜力的设备很多,包括锅炉、汽轮机、电气、辅机设备等等,采取节能措施时,一定要进行综合分析,从具有节能潜力最大的设备和系统着手,并同时考虑对其他部位的影响,以期达到最大的节能效果。

一、火力发电厂的能源损耗原因

1、设计不合理

在火力发电厂的设计、安装过程中,由于事物繁杂、人员情况复杂,往往会出现各参建单位交流缺乏或交流不及时的现象,很容易导致设备选型与实际需求不相符,使得设备没有处于最佳的工作状态点,大大降低了系统的工作效率。

2、运行方式不合理

一般情况下,火力发电厂的机组设备都是复数存在的,而且目前由于核电、风电、光伏发电等新型清洁能源的应用,火力发电厂的发电设备很少处于设计工作状态。全厂负荷较低时不同机组的负荷分配问题、锅炉及汽轮机组辅助设备的投用问题普遍存在。

3、运行参数不合理

火力发电厂的负荷情况存在较大波动,一天之内的变动也较为频繁,而且电网对于电厂负荷变化响应速度的要求也越来越高。因此,为了满足外界条件对火力发电厂机组的要求,同时由于设计阶段遗留问题、运行过程中发现的设备缺陷等问题影响,普遍存在日常运行过程中运行参数设置不合理的现象,直接导致整个生产过程能耗上升。

4、其他问题分析

对整个火力发电厂来说,由于整体设备比较复杂,专业分工细致,导致跨专业管理难度增大。对于同一个问题,从维护人员、检修人员、运行人员、管理人员等角度来理解分析是完全不同的。这很容易造成在设备老旧、故障之后,进行检修、维护时发生各种不同的问题,而且处理结果也常常不能满足生产及运行人员的实际需要,对整个设备的单位能耗产生极大的影响。以汽轮机真空系统为例,某电厂真空系统管道存在几处微小漏点,导致真空度及真空下降度指标处于不合格状态,运行人员随即将全部备用真空泵启动,待指标合格后通知维护人员检查。维护人员检查完毕之后堵住部分漏点,停用备用辅助设备后发现指标合格,但较平时运行及设计值偏高,问题无法继续处理,直接导致单位能耗上升约1%。

二、火力发电厂节能降耗措施

1、加强设计、安装阶段的审查验收工作

在设计阶段,加强各设计院与大型设备的生产厂家的沟通、交流,及时处理相应问题,杜绝出现设计不合理、设计不满足使用实际要求、设备选型不匹配、或者辅助设备选型过大等现象。在安装阶段,严格验收制度,要求安装严格按照设计说明进行。对于现场无法完成的设计图纸要求设计单位进行实地考察之后重新设计,未按设计进行的安装工作要求返工,与设计不符的设备要求厂家进行更换,从源头上解决系统存在的问题。

2、及时优化运行方式

对于火力发电厂机组的运行,不能盲目信任以往经验,需要根据设备的实际情况来重新设计运行方式。对于复数机组,通过日常运行总结相关经验,找出设备性能较优的机组,合理分配负荷。同时,积极进行各系统的运行方式优化调整试验,进一步分析运行过程中存在的问题加以解决,积极改善机组运行状态,合理控制单位能耗。

3、合理设置运行参数

根据不同负荷变化合理设置各项运行参数。

4、应用节能新技术

依据国家发改委推广技术,及各发电集团内部推广技术,选取技术成熟、实例丰富、适合使用的新技术加以应用,综合考虑技术的适应性及对其他设备的影响,进一步降低能耗,提高效益。

5、加强细节控制

参照各节能指导手册,注重细节分析。

三、火力发电厂锅炉的节能降耗具体措施

1、注意热网的保温,降低能源消耗

在传统的供暖管道中,多采取的是地沟敷设的方式,所以要经常对其进行检查,排除有保温层脱落、地沟积水这样的情况,才能避免不必要的能量散失,以此达到节能降耗的目的。

2、降低不完全燃烧造成的能耗损失。

2.1对锅炉的燃烧进行灵活调整,使其各方面燃烧比率匹配进而实现锅炉的充分燃烧提高锅炉的使用效率,降低锅炉燃烧过程中的能耗量。在锅炉燃烧的过程中,要充分考虑到通入科学合理的风量,使锅炉达到最佳的运行状态。具体方法如下:在锅炉的正常运转过程中,当负荷增大的时候,就应该适当的加鼓入的风量,以确保燃料比值较风量比值更小一些,并逐步把燃料量增加。如果当负荷量降低的时候,就应当减少风量,并逐步减少燃料量。这种方法可以实现燃料在锅炉中充分而且完全的燃烧,最大限度的提升燃料的利用率,以此来达到节能降耗的目的。

2.2选用合格的燃烧煤。火力发电厂锅炉燃烧中所采用的煤特性对能耗也有直接的影响。煤中所含的水分、灰分和焦结构等,都会对能耗产生影响。因此,要避免选用挥发分少及结焦性强的煤。

2.3做好锅炉护设计,进行适当燃烧调整。对炉膛和喷燃器的结构进行合理的设计,确保其能够高效运行,同时在运行中保证适当的空气过量空气系数,要在炉膛内给燃料留足充足的停留空间,让燃料和空气充分混合,保证锅炉有较高的炉膛温度。

3、降低灰渣的热损失

3.1要及时地对锅炉的受热面进行吹灰处理。在火力发电厂锅炉的运行过程中,热损失是锅炉能量损失最严重的一项,其损失的能量竟然高达总能量46%左右。我们都知道,在锅炉的运行中,排烟的温度越高,带走的能量就越大。所以,对锅炉的受热面进行及时的吹灰处理是一件非常重要的事。根据测试显示,水垢的热阻是钢板的4倍,而灰垢的热阻则高达钢板的400倍。在定期的锅炉受热面的清理中,可以避免由于灰尘堆积导致的传热能力降低,使得排烟的温度偏高而增加能耗。此外,还应该注意对锅炉的日常维护和必要的保养,以实际的锅炉运行情况为依据,科学合理的安排清理的频率,并且按照要求是锅炉在最佳的情况下运行工作,以此来达到节能降耗的目的。

3.2采用风冷式干排渣机。其原理是可以在输渣机内部由外界进入一定量的空气,这样就可以让在输送钢带上传输的灰渣在风力下逐渐冷却,能够促进其完全燃烧。在这个冷却与再燃烧的过程里,可以促进冷空气和高温炉渣间完成热量交换,从而降低能耗。

四、发电厂汽轮机运行的节能降耗的方式方法

1、增强发电厂汽轮机运行的真空程度

最大可能的保证发电厂汽轮机在真空的条件下运行,并且要合理掌握第二台真空泵和循环水泵的启动时间和运行时间,并且随时注意第二台真空泵的运行情况,一旦发现是在高负荷真空系统不泄露之后应该马上停运,等到低负荷泄漏时马上启动,还可以适当的提高发电厂汽轮机的真空程度,这样有利于提高发电厂的经济效益。

2、对汽轮机的给水温度进行控制

给水温度会影响着汽轮机所需要燃料的数量,因为水温过低的时候一旦想要升温就必须要燃烧更多的煤,这样就会间接地造成能源的浪费,并且还会随着锅炉的排烟而排出大量的热量,降低锅炉的效率。所以要定时对加热器进行检修,观察水室隔板的密封性,特别是重点检查加热器的钢管,并随时做好记录,发现问题立即检修,避免出现严重的事故,或者是水温不稳定的情况,从环节上进行节能降耗。还要加强高加筒体的密封性,保证高加投入率,按照严格的规定对机组划停、划启进行控制,保证高加水位的稳定,还要定期对其进行维护,清除管内的沉积水垢,这样才能保证高加筒体的运行效率。

3、增强汽轮机运行的管理力度

发电厂汽轮机在运行的过程中为了在高负荷的区域下保持机组的高效率,可以改变流通的面积;在极低负荷的区域内,为了保持给水泵轴临界转速、燃烧和水循环的稳定,可以进行低水平的定压调节;而中间的负荷区则应该根据实际情况进行负荷的加减,保证气门的开关处于滑压运行的状态。简单的来说就是可以采用定-滑-定的运行方式,来加强发电厂汽轮机运行的管理。此外为了提高给水的温度和高加投入率减少热水器两边的温差,我们还要对加热水器进行合理的调整,例如在高负荷去适当提高汽轮机的主汽温度和压力等。

结束语

火力发电厂属于高能耗企业,在运行过程中,必然会耗费大量的电能,如果想要实现火力发电厂节能降耗的目标,就应该从细节出发,制定全面的节能措施,与此同时,不能因为节约能源而让火力发电厂处于不良的工作状态,必须保证运营安全。总之,应该把节能降耗作为火力发电厂的核心,研究全新的节能技术,以便于火力发电厂能够更好的发展。

参考文献

[1]刘海渊.电厂汽轮机机组中存在的问题与节能方案分析[J].科技传播,2010(08):12-14.

[2]高同京.浅谈电厂锅炉的节能降耗[J].电源技术应用.2013(08)

[3]张军科,王新鹏.火力发电厂节能新思路(火用)分析[J].科技创新导报,2010.

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