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导语:在电厂节能减排技术的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
前言
虽然我国的物质能源众多,但由于目前的人们存在着这样一种错误的观念,认为我国的能源取之不尽、用之不竭,这种的错误想法在实际操作过程就会导致我国能源的极大浪费,这最终会导致我国可利用资源的严重匮乏,以至于给我国的可持续发展带来不良影响。就目前而言,我国的能源结构主要是以煤炭为主,一些其它的能源为辅进行综合发展,由于我国的煤炭能源的利用效率低、具有污染性、操作不便能特点,已经逐渐不能适应当前社会能源结构的发展,以至于传统的能源结构逐渐被新一代的能源所代替[1-2]。根据我国能源发展的现状,专业人员业经过全方位的了解我国能源在发展过程中存在的难题,努力缓解我国的能源缺乏的问题,进而不断提高人们的环保意识以及对当今能源结构的理解。随着社会电子信息技术的不断发展和完善,尤其是自动化信息技术应用的领域越来越广,不断的推动着我国电力相关行业的发展进步。经过许多专家学者的共同努力探索,将自动化技术应用于电厂的操作运行中,不仅能够克服以往用电效率低、耗费量大等缺点,还进一步彻底改变了电厂以往的用电模式,对于我国节能减排体系的发展具有至关重要的意义[3]。目前而言,我国的节能减排体系还不太完善,供电方式和方法都有待提高的完善,只有逐渐重视电厂中节能减排这一块,才能极大的提高我国电厂的运行效率。
1大型火电厂自动化发展历程
在当今社会信息技术日新月异发展的背景下,我国大型电厂的节能减排设备也在快速地发展,工作人员逐渐将一些最新研发的科学技术运用于其中,例如自动化技术在电厂中的应用发展就经历了以下四个阶段:第一阶段:1971~1977年,应用发展初期,主要是通过专业的网络设备对控制系统、、电子油压式调送器(EHG)等进行有效控制[5]。第二阶段:1978~1984年,第一代数字化发展阶段,主要是通过对网络计算机的设备进行调整,包括对数字化控制系统、数字式电液调速器、顺序控制器(SCS)等的调整。第三阶段:1984~1996年,第二代数字化发展阶段,在这个阶段新添加了“监控岛”的概念,每台计算机都有属于自己的监控体系,不同的网络计算机不能进行通信联系,因此这阶段的网络设备都是孤立的。第四阶段:1996年至今,第三代数字化发展阶段,这个阶段主要采用了开放式自动化系统,不断完善电厂中供电设备的自动化系统,主要包括DCS、数序控制器等[6]。
2自动化技术在火电厂节能减排中的应用
从信息化技术在当今社会所占的重要地位来看,中央以及地方政府越来越重视对于我国新能源的建设,为此还提出了:“用信息化推动现代化、工业化”的发展口号[8]。致力于建立一个资源节约型、环境友好型的现代化社会,逐渐走出一条绿色、生态、健康、环保的发展之路。目前我国电厂运用的火力发动机占总量的75%,而80%的火力发动机用的是燃煤,因此如何将自动化信息技术运用于我国的电厂的运行中是一个非常重要的事情。
2.1实现综合过程自动化系统一体化
过程自动化系统是一个比较复杂的综合体系,该系统是由众多的结构层以及相关部件组成,例如过程控制层、制造命令层、整体规划层等组合而成[9]。在电厂正常的运行过程中,还需要运用先进的设备以及科学的管理手段,同时结合现代自动化体系,来尽最大可能的提高电厂运行效率,进而在一定程度上节省能源的消耗。近些年来,致力于研究电厂自动化技术的专家学者越来越多,例如有个著名学者提出:面向“三高”治理控制装置和专用系统。在一些能源消耗量较大的行业里,例如冶金、造纸、建材等行业,这些行业对当前的生态环境影响也比较大,在这些耗能量较大的行业中实施节能减排就显得尤为重要,因为节能减排不仅能节省大量的能源,还大大减少了对生态环境的污染和破坏。一般而言,节能减排体系主要包括用以降耗、减排、治污等方面的装备设置,是高科技自动化方面的内容,主要包括:节能、减排、环保等方面的技术、特定装置设备的检测技术、最新的耗量控制技术等。
2.2生产自动化与管理信息化相结合
在电厂的节能减排运行过程中,自动化技术的发展应用扮演着至关重要的作用,它包含的内容也比较多,主要有软件、硬件,系统等组成。自动化技术主要是指在电厂供电过程中,能够对相关过程进行检测、控制、调整、从而达到减少耗量、保护环境,促进我国能源经济绿色发展的技术手段[11]。随着现代化信息技术的不断发展,应用于工业领域的技术设备越来越多,例如最近比较流行的传感器、网络计算机设备、存储系统等,这些设备之间的相互配合,进一步推进了我国工业技术的发展进步。近些年来,我国的电子信息、自动化技术在快速地发展,离世界前沿技术水平的差距正在逐步缩小。在我国的自动化信息技术发展过程中,也存在着一些问题,例如过于重视对科学技术的研究探讨,却忽视了对电力相关产业的科学化管理,因此造成了我国工业领域中科学技术控制技术与科学管理手段的不平衡。这种不平衡性在工业领域里主要表现为:自动化信息技术过于先进,而其中运用的管理方式和手段比较后,因此导致两者不能有效连接,这会影响电厂的运行效率,要想解决这个问题,就需要把“技术”与“管理方式”放在同等重要的位置,将自动化与信息化结合[12]。
2.3大力开发
“节能自动化”产品和技术大力开发“节能自动化”产品和技术,不仅能够为企业节省大量的能源,还有利于一些新技术的开发和使用,不断扩展自动化技术的发展前景,谋求更好的出路。为了达到这个目标可以从以下几个方面进行实施:(1)可以总结自己以往的发展经验,同时借鉴国内外优秀的技术,例如美国在自动化技术这一块发展的势头比较猛,我们可以借鉴美国的节电技术;(2)可以通过利用计算机进行控制,同时利用电子追踪技术、安全防护技术等,在特定的情况下可以调整发电机的电压和电率,不断的提高电机的运行效率,从而达到节省资源的目的;(3)ABB节能技术。可以提高发电机的转速,节省一定的能源消耗;(4)AFE技术。在AFE技术的基础上结合TIA驱动技术综合运用。
3自动化技术在电厂节能减排中的成功应用
3.1DCS系统的应用
可以利用DCS系统进一步实现自动一体化的技术功能,从而实现全厂计算机、发电机等相关设备的一体化控制[13]。
3.2变频技术的应用
在工业生产领域中,最常见的能源就是煤、油、天然气,等燃料。在电厂的正常运行过程中,锅炉的自动燃烧控制是一项非常重要的内容。例如某著名公司使用变频吹风机、引风机对锅炉进行自动控制的过程中实现变频。3.3炼焦自动化技术的应用北京某有限公司经过多年来的研究探讨,开发出了智能压力调控系统、自动加煤控制系统-、自动加热控制系统等多项具有高科技含量的技术产品,首次推出市场就得到了广大企业公司的大力欢迎。
3.4碳素焙烧控制技术的应用
在开发碳素焙烧控制技术的过程中,专业研究人员经过充分的研究探讨,并考虑了碳本身所具有的特性以及周边的环境等因素,对于以往碳素的制作流程比较复杂繁琐、效率低,耗能量大等特点,北京该公司联合其它企业联合推出了碳素燃烧控制系统,得到广大用户的信任和认可,同时也为本公司带来巨大的经济效益[15]。
4结语
关键词:低低温电除尘 技术 节能减排 效果
中图分类号:X773 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)07(a)-0123-01
随着我国社会不断的进步发展,环境形势变得十分严峻,尤其燃煤电厂的污染物排放量十分严重。其中燃煤电厂的污染物排放量十分巨大。国家新颁布的火电厂污染物排放标准(GB13223-2011)已经正式实施,标准要求火电厂粉尘排放浓度低于30mg/Nm3,重点地区低于20mg/Nm3,同时将PM2.5纳入环境空气质量标准,作为重点大气污染物进行监控。因此燃煤电厂污染物排放问题一直是人们关注的焦点。为防治大气污染,我国火电厂烟气排放标准不断提高,相应的使除尘技术也在持续的发展。通过学习国外的先进技术,我国研究出适合燃煤电厂情况的低低温电除尘技术。现今,主要是利用低温省煤器使得烟气的温度可以降低到酸露点温度以下,有机结合了余热利用技术和电除尘技术,集节水、节能和高效除尘于一体。
2 低低温除尘技术原理简介
低低温除尘技术包含了两种设备,即低低温电除尘器和无泄漏管式水媒体加热器。低低温除尘技术指的是把热回收装置设置在电除尘器上,降低电除尘器入口处的烟气温度,提高除尘器的性能,把热量回收起来对脱硫塔出口处的烟气进行再一次加热,使其得到酸露点以上,避免腐蚀下游的设备,水是换热时的媒介。
由于进入电除尘器的烟气温度下降,于是又对普通电除尘器进行相关改造,即低低温电除尘器。低低温电除尘器与普通干式电除尘原理相同,只是由于低低温电除尘器入口烟气温度较低,灰流动性差,为了防堵防腐,在电除尘器的灰斗和绝缘子上装辅助加热设备,保证在整个电除尘器中烟局部温度不下降,同时在容易引起漏风又无法做保温的地方采用不锈钢材料进行防腐。
3 低低温除尘技术的技术特点和优势分析
3.1 除尘效率高
通过研究电除尘中粉尘比电阻的最佳除尘效率区间为104-1011(Ω・cm)。当130℃烟气降低到90℃时,相应的比电阻也会降低,而电厂烟气中的粉尘比电阻一般都超过1011(Ω・cm),因此温度降低可以使粉尘比电阻降低至最佳除尘效率区间内,继而提高电除尘器的除尘效率。另外降低烟气在进入除尘器前的温度也会减少其流速,增加在电除尘器内的停留时间,可以让电除尘装置更加有效的捕获烟尘,从而让除尘效率得到提高。
3.2 减小电除尘器的规格
由于除尘效率的提高达到相同的除尘效率所需的除尘器即低低温电除尘器规格也会变小,根据研究只需要采用三电场除尘器就能够达到五电场除尘器的效率。因此采用小规格的电除尘器可以使供电区减少,电源数量减少,电耗降低,设备占地面积减少。
3.3 降低运行费用和电耗
采用低低温除尘技术可以使130℃的烟气降低至90℃,明显减少了烟气流量,从而使增压风机和引风机的负担降低。温度降低后,通过引风机克服换热器增加的阻力,虽然增加了引风机的压头,但是却减少了需要处理的烟气流量,两者相互抵消,并没有改变电耗。另外,减少了脱硫风机需要处理的烟气流量,使电耗得到下降,因此总体来说降低了电耗。湿法脱硫主要的耗水量是需要喷淋水分给进入吸收塔的热烟气而消耗的,因此降低烟气温度还可以降低耗水量,初步计算可知烟气温度减少30℃之后,耗水量大约节约了70t/h(1000MW)。
3.4 可以实现最优化的系统布置
对低低温除尘工艺系统采取防腐处理,使得脱硫风机具有了放入吸收塔后的资格,使系统的可用率得到提高,可以在负压状态下运行升温换热器和吸收塔,使其结构和密封的要求降低,能耗大约下降了5%,是脱硫系统的最优化布置。
3.5 无泄漏
低低温除尘技术存在的问题主要是防腐方面,燃煤中含有越多的硫,烟气中就含有越多的SO3,腐蚀就越容易发生。在实际的应用中,能否采用低低温烟气技术处理燃用含硫量过高的煤种,需要通过严格、谨慎的计算和考虑。由研究可知,低低温电除尘器入口处的粉尘浓度是16400 mg/Nm3,出口处则是30 mg/Nm3,除尘效率是99.8%。脱硫塔入口粉尘浓度为30 mg/Nm3,脱硫塔出口粉尘浓度为5 mg/Nm3,完全满足国家对粉尘排放的浓度标准,无泄漏。
4 节能减排效果分析
通过余热和低低温电除尘器,烟气进入电除尘器时的温度从120℃~160℃降低至90℃~100℃。烟气温度在酸露点以下有4个好处。(1)降低烟气温度可以相应的使烟尘比电阻降低,从而使电收尘率提高;(2)降低烟气温度可以减少烟气量,降低电场风速,提高对PM2.5的捕集;(3)回收利用烟气余热,减少电煤耗;(4)有利于在电除尘器中一起脱除S03和烟尘,减少腐蚀烟囱和烟道。
5 结语
现今我国的大气环境污染越来越严重,国务院已经针对大气污染防治出台了10条措施。由新的排放标准可知,要高度重视PM2.5的治理和排放限制。由于低低温电除尘技术的优势,可以将其作为环保型燃烧电厂的首要选择,还可以和其他的技术相结合在我国燃煤电厂中大力的进行推广。低低温电除尘技术作为一种国际上高效、先进的治理烟气的技术,具有使用简单、无二次污染、维护费用低、低能耗、高效率的特点,可以适用于我国大部分的煤种。电除尘在国内外的烟尘治理中,特别是电力业一直处于主导地位,是一种公认的、高效的除尘设备,具有十分可观的发展前景。
参考文献
[1] 张海,吕俊复,徐秀清,等.我国燃煤电站锅炉NOx排放的现状分析和应对措施[J].动力工程,2005(1):125-130.
[2] 黄斌,姚强,李水清.静电增强脱除PM2.5研究进展[J].电站系统工程,2003(6):44-46.
[3] 苏华莺.燃煤电厂可吸入颗粒物PM10排放的试验研究[D].太原:太原理工大学,2006.
[4] 郦建国,郦祝海,何毓忠,等.低低温电除尘技术的研究及应用[J].中国环保产业,2014(3):28-34.
【关键词】电厂热工;自动化;节能减排
一、电厂热工自动化技术中的节能减排理念
1、自动化产品中的节能减排
电厂节能减排中,应用了多项自动化产品,辅助电厂实现节能减排,如:微电脑系统、软启动等,表明了自动化技术中节能减排的体现,自动化产品在电厂中的应用,提高了电厂控制的精准度,严格控制电厂运行中的功率、负载等参数,具有节电、节能的特点,还具有全面的控制作用,在自动化产品的应用下,落实节能减排措施。
2、自动化系统中的节能减排
电厂运行中的自动化系统,也是自动化技术节能减排的一项代表。电厂中比较常见的自动化系统有:调度自动化、管理自动化等,目的是提高电厂运行的效益产量,控制资源、能源的投入量,以此来体现节能减排理念的控制作用,通过自动化系统的全面连接,促进自动化技术的节能发展。
二、优化热力系统的设计
1、采用优化控制软件
据研究结果表明,若过热器出口温度选用神经网络模型的串级预测控制,其调节速度较常规串级控制阶跃响应快2倍,超调量约占常规串级控制阶跃响应的3/10。大量实践也证实,选用基于先进算法的控制软件(如非线型协调、模糊算法、遗传算法、神经网络等)对改善火电厂CFB锅炉的热力系统的非线型、大时延、多输入多输出及多重耦合等控制回路调节特性具有十分显著的作用,同时通过改进常规比例-积分-微分控制器的控制设计,可提高火电机组运行的经济性,进而实现机组效率的提高、耗煤量的降低、污染物排放量的减少。
2、实行机组负荷经济分配
以前火电机组控制系统设计中自动发电控制要求是电网调度控制各台单位机组的直接目标负荷,其主要采用硬接线方式把电厂端的机组DCS及远程终端连接起来实现控制,这种方式主要是保证电网和电厂的安全可靠运行,对于电厂的节能减排效果并不明显。随着竞价上网及厂网分开新营运模式的施行,电网调度的自动发电控制指令应为某个独立发电公司的实时负荷指令,其主要采用方式是电厂经济负荷分配落实到各台机组,从而自动发电控制与火力发电机组的经济运行彼此连接,进而体现出电网营运的经济性。负荷经济分配通常被配置到厂级监控信息系统(SIS),即以计算单元机组实时性能及应用耗差分析结果为手段获取机组负荷的特性实时曲线及鉴别负荷经济分配的实时效果。在设计初期把厂级监控系统(SIS)和管理信息系统(MIS)的通用功能优化结合起来,设计一套综合系统既有厂级监控系统(SIS)的功能,又有管理信息系统(MIS)的功能。
三、节能减排新技术的应用
1、提高等离子点火的可靠性
等离子点火技术具有环保效益明显的优点,其本身存在技术优越性和环保优越性,所以,被广泛应用于我国的火电厂中。在传统的锅炉点火过程中,煤炭的质量对点火系统的运行有非常重要的影响。当遇到穷煤、烟煤、褐煤等劣质煤时,传统的点火系统就不能有效点火。而最新的等离子点火技术使用了集开放式磁稳与机械、电磁压缩于一体的复合结构等离子发生器,其功率连续、可调,可成功地点燃贫煤、烟煤和褐煤。应用这项技术,不仅成功地提高了火电厂锅炉的运行效率,还降低了火电厂用煤的门槛。等离子点火系统材料是具有高导热、高导电和不易氧化的特殊合金,阴极材料是由特殊合金材料组合而成的。采用强化冷却结构具有较长的使用寿命,因为在设计活动中采用了模块化的设计方式,所以,更换、维护工作都很方便。如果采用特殊合金的阴、阳极,将空气作为等离子载体,则不需要专供惰性气体保护电极,这样既简化了系统,又大幅减少了运行费用。
2、单元机组控制与脱硫、脱硝的融合
在火电厂的运行活动中,大多数火电厂会选用烟气石灰石湿法脱硫。随着国内节能减排形势的日益严峻,脱硫系统是后期独立安装的,所以,它与火电厂的控制系统是2个独立的系统,相互之间的联系仅靠简单的数据接线实现。而有的火电厂脱硫控制系统与电厂总控系统没有联系,相互之间的协作主要依靠人工方式实现。这种利用简单的连线和人工控制方式实现火电厂总控系统与脱硫系统之间联系,会严重影响二者之间的信息交互,不仅会让火电厂的总体控制能力有所下降,还会影响火电厂排放物脱硫的效果。
在火电厂的运行中,除了会产生硫化物污染外,硝污染也是非常严重的,所以,在火电厂运行活动中,要加强对污染物排放的综合治理,不仅要采取切实可行的措施降低废气中的硫含量,还要降低其中的硝含量。当前,尿素法是中和废气中硝元素的有效方法。利用尿素脱硝热解炉可以完成废气的脱硝活动。
3、编制技术规范
变频控制技术是一种针对电器运行状态,以调整频率实现控制的方式。因为它能够在电器运行过程中优化能源配置,所以,被广泛应用于节能减排领域。鉴于变频控制技术本身的技术特点,可以预见其在火力发电领域的应用能够极大地降低火电厂的能源消耗,提高火电厂的运行效率。例如,某火力发电厂660MW机组,2台凝结水泵采用一拖二的高压变频器实现调速控制。在运行过程中,可以根据火电厂主机的运行效率调整凝结水泵的运行速度,在保证整个电力生产系统安全、稳定运行的基础上,最大限度地降低凝结水泵的能源消耗。按全年平均负荷的4/5计算,基于变频控制技术的凝结水泵要比原来的定速泵减少452.5kW的电能消耗,如果全年运行5000h,则该电厂全年仅凝结水泵变频控制改进这一项就节省了22652kW・h的电能消耗。由此可见,变频烤制技术在火电厂中的应用是切实可行的,它能够有效降低电厂的能源消耗,提高电厂的运行效率。在火电厂运行的过程中,变频技术的优势还体现在提高火电厂运行控制的稳定性上。火电厂的电力生产活动是一项系统性的活动,在生产过程中,各个环节要紧密配合才能将生产活动完成好,才能提高火电厂的生产效率。所以,在火力发电技术发展的过程中,提高对发电过程的可控性一直是发展的主要目标,而变频技术在大型辅机中的应用能够有效提高大型辅机的控制精度和数字化水平。利用变频技术的电厂控制主体,可以根据电厂的运行状态及时调整辅机的运行状态,这样做不仅能够保证整个火电系统始终处在稳定的运行状态,在特殊情况下,使用大型辅机变频技术还能在整个火电系统中起到“四两拨千斤”的作用。
结束语
电厂热工自动化技术与节能减排存在密切的关系,电厂企业通过发展自动化技术,加强电厂节能减排的控制力度,提高电厂节能降耗的水平,满足电厂节能发展的基本需求。自动化技术中渗透了节能减排的理念,电厂中积极落实自动化技术的应用,体现节能减排的实践优势,同时明确自动化技术节能减排的发展方向,有利于实现节能减排的效益价值。
参考文献
[1]平.热工自动控制在火电厂节能减排中的作用分析[J].产业与科技论坛,2014,05:57-58.
(1)在节能设计环节,对于新建或者新研发的热能发电机组,进行初始阶段的合理优化,能够很好的实现节能目的。对于现阶段正投入运营阶段的热能发电机组,可以通过长期的能源监控来实现节能优化效果,进而实现节能减排目标。
(2)在较长的一段时期内,热动系统节能一直是我国电厂行业节能减排工作较易忽视的环节,同时也是电厂节能减排优化的薄弱环节。由于关注力度不足,研究投入不到位,使得相关理论和优化工具比较欠缺,进而影响节能设计过程中的衔接处理效果,使得系统在运行过程中产生较大的能耗,无法实现良好的经济效益。但从另一个角度来讲,这也正是我国电厂热动系统节能存在巨大节能优化潜力的地方。
二、系统节能分析和优化改进
(1)化学补充水系统的节能技术
部分电厂安装有抽凝式机组,这样的机组在化学补充水进入热动系统时需要打入除氧器和凝汽器,当打入凝汽器时,化学补充水则可以实现初步的除氧效果。但为了有效的改善汽轮机的真空,使回热的经济性有所提高,可以在凝汽器中加装一套装置,通过这套装置使补充水以雾态的形式进入到凝汽器中,这样对于高位能蒸汽量会产生较好的效果,从而使装置具有非常好的热经济性。
(2)锅炉排烟余热回收利用技术
电厂锅炉排放的烟雾实际温度高达一百多度,通常这部分热量会随着烟雾的排放而被挥发到大气中,不仅产生大量的热量浪费,同时还给大气环境带来较大的污染。锅炉排烟余热回收技术开发应用的主要目标,便是实现排烟余热的综合利用。在锅炉运行过程中,通过热力系统节能理论的充分应用,可以将这部分余热进行回收和利用。现阶段我国部分电厂已经开始着手开发针对排烟余热回收利用的特制节能器,并且在实际的应用过程中取得了良好的经济效益。其次,通过在锅炉的尾端安置低压省煤气,与热动系统连接在一个最佳的引水位置,从而使锅炉的排烟余热得以充分的利用,实现了良好的节能效果。
(3)母管制给水系统的优化运行技术
根据给水系统相关理论,对母管制给水系统进行优化调度处理,应用动态模型理论,有效的将数学技术与模型的预测进行结合,对母管制供热机组性能进行计算,实时准确的为供热机组的运行管理提供充分的节能减排数据支撑,从而促进电厂整体经济效益的提升。
(4)厂用蒸汽系统改造技术
蒸汽系统改造技术主要是通过系统蒸汽冷凝液余热的充分利用,对原蒸汽系统机型改造,以系统蒸汽冷凝液余热的充分利用来替代低压蒸汽,从而节省大量的低压蒸汽,并实现冷凝液余热的充分利用。以期通过常用蒸汽系统改造技术的应用,实现电厂低压蒸汽的显著节省,进而实现较大的经济效益提升。
三、电厂热动系统节能优化技术潜力
电厂在应用热动系统节能优化技术对原有系统进行改造的过程中,不会对主要设备产生额外的改造成本,只需通过科学的检测和分析,对现有系统的运行状况及有关参数进行实时的分析和诊断,并从结构上进行改造以及新技术的应用,便能实现整个系统运行效率的极大提升,该种节能技术的应用不仅会促进电厂运行成本的极大节省,同时还会进一步的削减电厂在运行过程中对大气环境的污染,这一点对于电厂产业结构调整和相应国家环境保护及节能减排的号召十分重要。热动系统节能实现了能源消耗的节约,使得能源利用效率得到了充分的提高,极大的提升了电厂企业的经济效益,同时,为电厂节能减排开拓了一个新的发展方向,提供了广阔的节能减排优化空间。
四、结语
1.1优化火电厂机械系统依照现代火电厂的机械系统构成,其电厂一体化技改工作应该把系统优化需求当作前提,以此实现安全运行以及节能降耗的技改目标。依照我国构建节约型社会的目标需求以及我国实施节能减排的战略需求,火电厂在进行生产运营中应该不断地采取有效的措施对电力生产技术与设备进行优化。火电厂一体化技改工作应该先从优化燃烧系统着手,通过应用一体化技术来使污染物排放得到降低,并使锅炉燃烧效率得到提升,从而使我国节能减排的最终目标得以顺利的实现。同时,依照技改工作需求,电厂燃烧系统的一体化应该从调整炉膛温度、二次风量与风温、一次风量与风温以及烟气排放温度等方面着手,有效地对控制系统中的闭环控制进行优化以及对一体化技术的具体应用,有效地使锅炉热效率得到提升,并有效地使氮氧化物的排放量得到降低。在对火电厂进行技改的过程中,不仅要对锅炉燃烧系统进行优化,还要对电除尘优化体系、生产实时监控体系以及高低压变频调速体系等实施一体化技术改造与应用。同时,还应该通过一体化软件技术方式与硬件技术方式,有效地使电厂生产效率得到提升。此外,还应该从电厂生产系统的具体情况着手,对软件技术、驱动技术、传感技术、接口技术、信息处理技术以及机械本体技术等进行分析。在对火电厂进行技术改造的过程中,还应该有机地与电厂设备具体情况和电厂生产的自动化需求进行结合,从而使电厂节能效果得到提升,并使电厂技改目标得以顺利的实现。
1.2构建技改评测机制为了保证机电一体化的相关技改工作目标可以顺利实现,在对火电厂进行技术改造的过程中,还应该构建完善的技改测评机制。基于一体化技术的具体应用及其获得的效果,电厂在进行电力生产的过程中,应该有效地对工作经验、技术储备以及人员培训等进行分析,并在该前提下,认真地对科学发展观进行落实与贯彻,从而使电厂节能效果得到提升。同时,依照一体化技改方案以及电厂设备的具体情况来实施评测以及模拟分析,从而对技改方案的适用性与科学性进行保证,并对技改目标的顺利实现进行保证。
1.3火电厂技改工作的相关原则在火电厂中,依照机电一体化的相关技术改造需求,在进行技术改造的过程中,应该严格地遵循技术改革工作的相关原则,并把满足电厂在线控制管理、高效运行以及节能运行等工作需求当作前提,从而使火电厂可以顺利地实现自动化需求。在对火电厂进行技术改造的过程中,不仅要对其机电一体化技改工作进行重视,还应该对其投资回报率进行重视。同时,把实现实际应用需求当作前提,并加强技术更新、效益分析以及分项执行等工作,从而对电厂技改工作的社会效益与经济效益进行保证,并使技改工作目标可以更加顺利的实现。
2火电厂技改工作的未来发展
现阶段,我国在实施节能减排战略的过程中,其火电厂技术改造工作是实施节能减排工作的关键。针对火电厂污染物排放以及厂耗等因素的需求,其火电厂应该不断采取有效的措施,促使技术改造工作可以更加顺利地得到开展。通过一体化技术所具备的优势,促使现代电厂可以顺利地实现节能减排的目标。最近几年,我国火电厂的一体化技术改造工作在一定程度上获得了很大的发展与进步,既有效地使电厂能源消耗得到了降低,还有效地使火电厂排放污染物的量得到了降低,从而为我国环保工作的顺利开展提供了坚实的基础。基于一体化技术的具体应用及其获得的效果,电厂在进行电力生产的过程中,应该有效地对工作经验、技术储备以及人员培训等进行分析,并在该前提下,认真地对科学发展观进行落实与贯彻,从而使电厂节能效果得到提升,并使电厂技改工作目标可以更加顺利的实现。
3结语
关键词:火电厂;节能减排;措施
前言
自工业革命以来,随着人类社会的不断发展与进步,工业发展不断对我们的生活环境造成严重的影响,能源紧缺却又是我们不可回避的现实问题。因此,作为能源消耗的大户,火电厂节能减排的重要性及紧迫性不可忽视。随着火电厂规模的逐渐扩大,其中的问题也日益凸显,在此现状下亟需寻找新时期的解决方式,力求将节能减排落到实处。
1 火电厂高耗能因素分析
1.1 锅炉耗能
锅炉是火电厂中的核心设备,锅炉内部燃烧环境及燃烧效果直接影响到锅炉的燃烧效率,它的运行效果将直接影响到火电厂的耗能情况。(1)炉膛和烟道密闭性。锅炉本身具有提供热能的作用,在内部燃烧过程中,需要一个相对密闭的环境。如果烟道和炉膛的密闭性不足,首先会影响到锅炉的燃烧效率,使内容物燃烧不够充分。其次,若出现漏风的情况会直接降低炉内温度,使燃烧物不能达到燃点,从而造成热量的损失。最后,密封性不足会提升外拍烟气温度,使烟气量增加,从而带走一部分热量。(2)炉内结垢。锅炉等设备在运行一段时间后,其内壁很容易堆积灰渣等物质,如果不能及时清理,不仅减少燃烧空间,还会使锅炉本身的传热性降低,降低锅炉的运行效率,使产生的热量不能完全被利用。同时积累灰渣的锅炉容易导致热量随烟外排的问题,从而使热量损失。(3)送风机入口温度影响锅炉效率。首先,送风机入口温度过低会降低外排烟气的温度,而低温的烟气容易使空气预热器产生低温腐蚀的现象。随着腐蚀情况的进步一加重,会发生堵塞的问题,从而降低锅炉的运行效率。其次,送风机入口温度过低同样会影响锅炉内部整体温度,若内部温度不够,会直接影响到燃料的燃烧情况,不完全的燃烧会加重锅炉运行负担,使能量得不到完全释放。
1.2 汽轮机组对耗能影响
在汽轮机组中凝汽器的实际运行情况对火电厂的能量消耗也产生一定的影响。主要体现在凝汽器的真空度和水位两个方面。首先,对于真空度来说,在提升真空度的同时也提升了热循环效率,但不可忽略的是,在此过程中也增加了循环水泵从而导致耗能增加。其次,凝汽器的水位也会对汽轮机组的运行产生一定的影响。若水位偏低,则会导致凝结水泵内有空气留存,很容易产生气蚀的现象,若水位偏高,会压缩凝汽器中的冷却面积,使耗能增加。
2 火电厂节能现状及存在的问题
2.1 我国市场经济体制没有充分发挥其积极作用
目前,我国对于节能减排工作的推进主要依靠的是法制命令和行政手段,而这两种方法都存在其固有的弊端,在形式上都是通过政府部门相关的行政命令性文件而实施的,然而在实际的工作中,这些强制性的文件不仅数量多、内容冗杂,而且大部分缺少针对性,无法及时解决突发问题和状况,相对于市场手段来说,其运行成本加高、工作效率较差。因此,对于节能减排工作的落实,还需要市场这把无形的手给予有力的推动。
2.2 火电厂的节能减排建设存在问题
由于很多电厂对节能减排的认识不足,仍然沿袭着传统的管理模式和运行方法,导致节能力度不足。主要存在以下问题:第一,火电厂体制较为陈旧。体制较为陈旧主要体现在管理体制上,如很多电厂现行的考核体制仍以安全建设为主,没有充分考虑到现阶段环境社会要求的绿色和高效。对于工作人员来说,陈旧的管理体制不能充分调动起他们的工作热情与积极性。同时,工作业绩考核并未与节能减排等相关指标挂钩,使工作人员没有节能环保的意识。第二,火电厂的管理不够科学。大多数火电厂的管理人员都是从基层岗位上选拔而来的,对于如何科学管理可能会缺乏一定的认识,这就容易导致整个工作团队过于重视技术水平,而忽视科学管理的重要性,无法很好地调动起员工的工作热情,对于节能减排等环保概念也会有所忽略。第三,火电厂的人才结构不合理。对于火力发电这一行业来说,仍然存在着人才结构失衡的现象,主要体现在缺少高技术人才和高科技人才,除此之外,由于火电厂的工作性质,很多电厂选址在比较偏僻的地理位置,这也是导致人才流失的主要原因。
3 火电厂节能减排有效途径
3.1 加强节能管理工作,树立节能减排意识
在火电厂的节能减排工作中,不仅需要技术工作上的支持,更加需要工作人员意识上的配合。对于管理层的工作人员来说,更应该加强自身的节能环保意识,可以建立专门的节能管理部门做好火电厂的基础管理工作,在日常工作安排及部署上要注意增加节能减排的工作,在工作考核过程中,增加关于节能减排的考核指标。通过这些方式,对火电厂的各级员工起到一个示范带头的作用。对于整个企业来说,应该在日常的工作生活中,形成节能环保的氛围,树立节能环保的意识,组织各项与此相关的活动,并鼓励员工积极参与,从活动中提升员工的节能自觉性。
3.2 科学管理燃料
在节能减排的各项措施中,降低运行成本是重点控制对象。无论是采购阶段还是利用阶段都应该将节能减排的意识贯彻始终。首先,在采购燃料的过程中,需要结合机组的实际运行情况,比较分析适合的燃料种类及成本,尽量选择既经济又可靠的燃料供销商,并维持一个良好而长期的供销关系,可以有效降低燃料采购成本。其次,在燃料的利用上,可以选择配煤掺烧的方法,对于不同的燃料要进行科学的配比分析,计算出合理的煤配比例,并根据每种燃料的特点建立详细的配比资料档案,通过科学管理实现燃料燃烧效益最大化,从而降低运行成本,减少能源浪费。
3.3 控制锅炉运行条件
(1)控制过剩空气系数。在锅炉运行过程中,内部空气是否适量直接影响着锅炉的运行效率,若过剩空气系数偏低,则燃料颗粒燃烧不够充分,造成燃料的浪费;若过剩空气系数偏高,则炉内空气流动速度也随之增加,导致内部燃料在没完全燃烧之前就被气流带走,同样造成资源的浪费。(2)合理控制锅炉气压。锅炉内的蒸汽压力过大或过小都会影响整个锅炉系统的运行情况。若蒸汽压力过大,很容易导致受热面爆裂,使锅炉系统被破坏,甚至造成安全事故。若蒸汽压力不足,又不利于燃料的充分利用,降低了锅炉的运行效率。因此,应该根据具体的实际情况,以安全性为前提,设置合适的蒸汽压力实现节能目标。(3)定期进行检修工作。在锅炉运行一段时间后需要对整个锅炉系统进行一个全面的检修工作,并合理规划好每次检修的时间,以节能减排为主要目标,把握好每次检修的机会解决好突出问题。除此之外,还需要注意清理内部积累的灰垢,防止受热面的传热性能下降,从而保证锅炉的良好工作状态。
4 结束语
在对电力资源需求日益增长的今下,我们更加需要注重的是在获取能源的同时,会给自然环境带来哪些影响,火电厂作为获取电力能源的有效途径,更加需要提高节能减排的意识,以更加绿色、更加高效的形式,提供给我们更加环保的能量资源。面对全新的挑战和发展机遇,应该不断贯彻节能减排的工作理念,为电力企业的发展探索出更加光明的道路。
参考文献
[1]赵小飞.火电厂节能减排重要意义及措施[J].城市建设理论研究(电子版),2015(9).
【关键词】火电厂;热工自动化;内容;节能减排
我国电力行业的能源结构以煤炭为主的情况在很长一段时间内不会改变,煤炭是一种不可再生资源,而火电厂燃煤消耗量异常大,长期以往将严重威胁着我国社会的稳定及经济的可持续发展。因此在火力发电仍占主导地位的情况下积极推进火电厂热工自动化节能减排具有重大意义。
一、火电厂热工自动化的内容
随着电力事业的不断发展,发电组机组中的容量也在不断扩增,在火电机组运行中的热工自动化也显的愈来愈重要。因此火电厂热工自动化在设计的时候,要将电力系统中的安全和适用性进行全面的考虑。
火电厂中的各种电力设备长期处在恶劣的条件下运行,然而热工自动化系统能够对这些电力系统进行自动的保护和检测,确保它们能够在高温、高压的条件下安全高效地运行。一旦有系统出现了故障,热工自动化系统可以自动启动报警系统,并且对其进行控制。自动控制的过程中,使用了各种控制理论和信息技术,在电力生产中实现智能化。火电厂热工自动化的主要目的就是降低电力系统的成本、消耗,为经营单位提供高质量、高生产的运营。
(1)火电厂热工自动化中的保护系统,是在电力生产系统运行的过程中使用自动化装置对其进行保护。如果有设备发生故障或者事故,自动状态会立即自动采取措施进行防护,保证系统的安全性。火电厂自动化保护控制系统中,需要设定规范的参数,一旦参数与设定的不符合的时候,自动装置就会自动的将保护自动启动。(2)火电厂热工自动化中的自动检测系统,主要是由模拟量测仪表、图像显示和报警装置等组成的自动检测设备。温度、压力、流量、电压、电流、功率、气体成分和汽水品质这些都热工的参数,可以用火电厂热工自动化中的自动检测来获得,这些数据可以用来对热工自动化机组出现的故障进行分析。火电厂热功化自动检测的装置提供的参数是对装置进行自动调整的依据,也是判断火电厂机组运行状况的参考数据。(3)火电厂热工自动化中的自动控制系统,是保证火电机组中的自动化机组安全正常运行,有效的利用自动调节和控制的措施,可以自动控制机组能够适应外部的环境。在自动化系统中有故障出现的时候,能够针对故障采取相对应的自动保护功能。因此火电厂热工自动化中的自动控制系统的程序设计是很复杂的。(4)火电厂热工自动化中的顺序控制系统,需要根据电力生产设备的实际运行情况来进行决定。顺序控制系统中使用的装置中识别控制流程的功能是必须具备的,这样才能实现自动化顺序控制的逻辑判断能力,对运行中的设备进行连锁的保护。
二、热工自动化控制的节能减排措施
1、提高微油点火与等离子点火的可靠性。微油点火与等离子点火具有环保效益明显、节能燃油等优点,目前已被广泛推广设计到我国火力发电厂。但在低负荷及冷炉点火阶段,煤粉燃烬的延迟极易引起炉膛上部屏过处烟温升高,进而导致高温受热面产生超温风险。但点火不均及飞灰含碳量的沉积都是点火时的不安全因数。点火不均易导致锅炉膨胀不均匀,烟气内飞灰可燃物含量在烟道、空预器等处大面积沉也易引起自燃。基于此,需从两方面进行控制,即点火控制逻辑必须完善优化省煤器灰斗除灰、空预器吹灰、风粉浓度、一次风速、煤灰粒度等的控制设计;尽快研发更先进的飞灰可燃物检测仪表,由此提高实时检测的效果。
2、单元机组控制与脱硫的融合。目前多数火力发电厂皆选用烟气石灰石湿法脱硫,以前脱硫控制系统与主厂房的控制系统为独立的两个系统。两者间必要的交换信号由数量有限的硬接线连接起来,由此完成运行所需的保护与联动。随着火力发电厂污染与耗能问题的加剧,环保要求的提高要求基建项目脱硫与机组同步,同时取消烟气脱硫系统气-气交换器及旁路挡板,由此取消增压风机,此时锅炉控制与脱硫系统烟气通道控制间的联系必然更加紧密,因此把脱硫控制归集到机组DCS控制是火力发电厂节能减排的必然选择。脱硫控制要求锅炉控制回路与保护逻辑设计的内容覆盖到烟气排放温度控制、吸收塔超温保护、烟道挡板开闭及脱硫浆液制备、脱硫废水处理、浆液循环与石膏脱水控制。这就要求在电厂筹建初期就应统筹规划设计,以便达到主厂房的控制系统与脱硫系统一体化控制。
3、编制大型辅机采用变频控制的技术规范。实践证实,若把变频器引入周期性大幅度变化或负荷频繁调节的转动机械领域,其必然表现出极其显著的节能功效。例如某火力发电厂320MW机组,其两台凝结水泵采用一拖二高压变频器调速进行控制,若按全年平均负荷的4/5进行计算,厂用电较原有定速泵下降452.5kW;若按年运行5000h进行计算,全年用电量下降22652kW・h。虽然变频器的节能效果异常显著,但变频器的设备投资费用较高,其中高压变频器尤甚,此外变频器专用房间的设置也应被考虑到位,同时变频器的安装设计阶段应考虑采取相关措施,以防高次谐波干扰到周围信号。由此可见,必须对火力发电厂内某些最适宜采用变频控制的辅机进行可行性分析及推广,其中编制行业性的技术规范十分必要。若辅机的转速调节范围较小或以额定负荷运行,那么此类辅机选用变频器前必须进行相应的经济技术比较分析。针对变频方式的设计,必须综合考虑变频器电压等级的选定及变频器控制方式的选定,其中后者选定的依据包括负载转矩特性、调速范围、负荷变化特点、辅 机类型等。
三、结束语
在科技飞速发展的今天,热工自动化系统也得到了快速发展,逐渐实现了高速化、智能化和透明化。在火电厂中应用热工自动化控制,提高系统运行的稳定性,是实行节能减排的重要途径。
参考文献:
[1]平.热工自动控制在火电厂节能减排中的作用分析[J].产业与科技论坛,2014
Abstract: The rapid economic development, in addition to accelerate the development of various industries to bring greater economic benefits, but also resulted in a large number of energy consumption, so the energy consumption has become a major incentive for the depletion of energy resources in China. In recent years, the country has put forward a number of policies on energy conservation and emission reduction, among which the most obvious is the coal consumption based thermal power plant. As one of the representatives of energy saving and emission reduction measures, heat pump technology has been widely used in thermal power plant. Based on the above content, this paper analyzes the application of heat pump technology in thermal power plant energy saving, summarizes the harm caused by the thermal power plant, the heating principle of heat pump technology, technical classification, performance evaluation index, the specific practice of the application, and puts forward the corresponding application suggestions and more strict requirements for the power plant staff to ensure the realization of the maximum energy saving effect.
关键词:热泵技术;火电厂;能源问题;供热原理
Key words: heat pump technology;thermal power plant;energy problem;heating principle
中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)32-0120-03
0 引言
改革开放以来,我国经济呈显著越加繁荣的局面,其在带来绝对优势的同时,所呈现出的问题也逐渐凸显,其中最为明显的就是能源上的巨大消耗问题。相关数据报道结果中表明,能源问题、环境问题的出现,直接造成了我国的能源危机以及环境污染问题。目前能源以及环境问题,已经成为了国家、社会、大众关注的焦点以及热点,因此国家相继出台了众多节能减排政策。伴随我国节能环保工作的不断开展,热泵技术开始在火电厂中大范围推广实施,且取得了重要的地位。火电厂中的热泵技术能够实现对循环冷却水中余热、锅炉排污热量、除氧器排汽热量的回收,实现有效循环,也在有效循环的基础上节约了能耗、提高了经济效益。所以要求每一位火电厂内的工作人员均需要对热泵技术的实践情况有综合性的了解,可以成功应用并实现节能价值。关于热泵技术的具体实践应用问题进行如下汇报。
1 火电厂生产隐患
火电厂的生产隐患,主要集中在粉尘危害方面。生产性粉尘:固体微粒,能够持久的飘浮在作业场上方的空气中。生产性粉尘包括输煤系统煤尘、锅炉运行粉尘、锅炉检修的锅炉尘以及其他综合场所产生的作业性粉尘、石灰石粉尘等。硅尘:游离二氧化硅的粉尘,其中石英产生的危害最为严重。焊接尘:执行焊接作业期间,会涉及到对高温焊药、焊接芯等操作,材料熔化蒸发与空气凝结产生了气溶胶,气溶胶再冷凝后就出现了尘粒。粉尘的分散度越高,那么它的粉尘粒径就越小,存在的稳定性也就越高,一旦工人吸入,直接造成人体危害。例如当粉尘沉淀在肺泡壁上,加上工人长期吸入,就会出现尘肺病(典型职业病)。所以必须重视火电厂生产中粉尘带来的危害性问题,积极做好防治工作。热泵技术在火电厂中的实施,可以综合实现节能减排的效果,对于能源的节约以及人们的身体健康均有益处。
2 热泵技术
所谓热泵技术是在近些年提出来的新兴节能技术,其是在热泵装置的基础上所衍生的低温余热节能技术。下面综合论述热泵技术的工作原理、具体技术分类等内容。
2.1 热泵技术、工作原理
与火电厂中的其他技术相比,热泵技术具有明显的消耗性特点,即消耗高品位能量(具体代表是电能、高温热能等)作为损失,借助制冷机实现热力循环,最终成功将低温余热所产生的热量转化成高温热能技术。热泵技术、工作原理见图1。分析热泵技术工作原理,其是借助热泵装置的运行实现对能量的转化以及综合利用,最终实现节能效果(降低环境污染)。
2.2 热泵系统技术分类
从系统分类上,可以划分为地源热泵系统、空气源热泵系统、水源热泵系统等,下面进行详细分类说明。
2.2.1 地源热泵
地源热泵的低温热源是土壤以及地下水(也就是所说的地源),所以结合温度以及气候等因素分析,其更加适用于北方地区。
2.2.2 空气热源泵
此系统所选择的低温热源,是排除空气源热泵基础上的室外空气。综合热量介质分析,可以划分为风冷式(凝汽器――释放热量――生产热风――干燥/调节气温)、水冷式热泵(凝汽器――释放热量――生产热水)两类。
2.2.3 水源热泵
此系统的低温热源,是地下水、河水、湖泊等,是实现低温位热能转移为高温位热能的装置。但是由于地表的水源会受到季节变化以及天气因素等影响(尤其是东北地区,冬季气候严寒),所以造成热泵机组冬天性能系数呈现不高的不良局面。
2.2.4 水环热泵空调
此系统是在设置闭合水环路的基础上,并联多台小型水――空气热泵机组,所以也是具有回收价值的空调系统。
2.2.5 双源热栗系统(太阳能/空气)
与其他系统相比,此系统的低温热源是空气以及太阳所产生的辐射,将太阳能最为辅助的能源成功融合太阳能热水系统、热泵节能技术,避免了空气热源单一工作所带来的不足之处,另外成功的提高了热泵原本的性能。
2.3 热泵性能评价指标
热泵技术节能效果的实现,需要借能评价指标加以支持。具体分析相关评价指标,包括制热系数、制热量以及耗功量、制冷系数,另外火电厂的工作环境、过热度、一次能源利用率等具有一定相关性。所谓一次能源利用率,即指热泵装置输出能量、一次能源消耗数量二者之间产生的比值。热泵制热系数在1以上,用户得到的热能一定高于消耗的电能。总结热泵性能系数,其与热源的温度、过热度以及过冷度等因素均有一定关系。一般情况下当水源热泵机组供水温度控制在9℃以上、20℃以下时,制热系数即在3.6以上、4.1以下。当供水温度控制在15℃以上、30℃以下时,制热系数即在4.3以上。因此,在确保温度季节性变动相对较小的情况下,热泵系统即可实现冬季供热、夏季制冷两方面的需求,提高所获得的能效比。原理图见图2。
3 热泵技术在火电厂节能中的具体应用
火电厂的存在有其必要性,但是存在的能耗以及污染问题不可忽视,加上国家十三五能源规划的提出,促使火电厂的节能管理工作处于严格化发展状态。就目前情况来看,热泵技术在火电厂节能中的应用具有多面性以及综合性特点,具有代表性的就是回收火电厂循环冷却水中的应用、火电厂回热系统中的应用等环节。下面就热泵技术在火电厂节能中的具体应用展开论述。
3.1 回收火电厂循环冷却水应用
回收火电厂循环冷却水中的热泵技术应用,是实现火电厂节能技术的基础、前提。就一般工作经而言,火电厂循环冷却水基本均低于50O℃,从分类情况来看,属于低品位能量(直接利用范围相对狭窄,借助热泵技术提升了冷却水的温度,扩大了应用范围)。作为火电厂中的工作人员,均了解火电厂中冷却水的蕴含能量总数相对较大,另外稳定性良好,这些特点均构成了热泵系统低温热源的理想条件。实际工作中,以循环冷却水作为低温热源时具备诸多优越性,例如结构简单、稳定性高、综合经济效益好,最终成功实现余热利用、节能减排效果。试举例分析,作为火电厂中的工作人员,其将电厂循环水输送到热力站的基础上能够借助热泵技术实现二次管网的用水加热,最终采暖水被输送到换热设备之中。另外,火电厂工作人员也能够结合用户的需求完成电能转化。但是为了确保热泵技术的实践效果,要求工作人员对热泵技术的形式应用方式、能源选择进行注意,需要综合火电厂的实际情况、主客观条件加以综合判定,确保热泵技术的应用不但合理且高效、稳定。
3.2 火电厂回热系统应用
本文开篇就已经说明,在我国当前能源危机严重的情况下,各个行业都在寻找着符合自身发展的节能减排技术,而火电厂中热泵技术的实施,则高效的实现了节能效果,符合我国行业可持续发展的需求,也符合当前人们对于能源以及大气的保护需求。从热泵技术在火电厂回热系统中的具体应用情况来看,此技术不但能够回收循环冷却水余热,还能返回热力系统中的相关加热凝结水,此过程不但能够控制低压抽汽消耗量,还能增加电厂的整体发电量、降低火电厂发电煤炭耗量。在此系统中的热泵技术,其能够在凝结水中引入热力系统的基础上,引入加热器处热力系统。但是为了保证此技术的实施效果,在执行相关操作的过程中需要综合火电厂节能需求以及要求来选择热泵技术的具体应用参数情况,还需要考虑到此技术本身所具有的性能特点以及机组特点等情况、差异问题等等,这就需要火电厂中的工作人员对此问题加以重视,成功选择出符合火电厂要求的热泵技术,为火电厂节能工作的实现打好前提基础。
3.3 加热锅炉进风应用
综合火电厂节能工作的具体开展情况来看,其在开展中发现锅炉暖风器的作用:利用辅助蒸汽――加热锅炉进风――提高空气预热器的空气温度/避免低温腐蚀问题。另外,结合实际工作发现,借助了热泵技术不但成功的降低了辅助所需的蒸汽用量,还控制了抽汽的总消耗量问题,所以此技术的实施有效的实现了节能、经济的双重效益。结合火电厂中的具体工作情况分析,暖风器加热将蒸汽转化为热水,所以作为火电厂工人员其能够直接改善暖风器加热中产生的泄漏、水击等不良问题,最大程度上凸显了暖风器的整体应用价值。但是需要注意,为了确保改善的效果,要求工作人员的改善工作是在结合具体实际工作的基础上,并且经过反复论证的前提下所开展的。还有,通常情况下我们都会将火电厂设置在远离市中心的位置,这与火电厂中烧煤所造成的大量碳排放、粉尘污染、空气污染、气体噪声等因素相关(火电厂传统工作原理:煤――锅炉燃烧――水加热为水蒸气――蒸汽轮机做功――发电机发电。2006年开始应进行改造,对产生的烟尘进行处理――排放水蒸气――提高热效率)。所以,综合以上因素分析在节能中想要进行余热管网铺设,不但需要投入物力,还需要进行人力方面的大量投入,所以由于人员以及消耗资本等方面的因素考量,此方式在火电厂整体节能工作中无法实现相对较好的经济收益。这些问题就对作为火电厂的工作人员提出了更多的要求,例如其需要综合分析热泵技术应用中的稳定技术情况,在利用电厂余热的基础上提升火电厂生产效率,最终实现节能环保效果。
3.4 回收锅炉排污能量应用
综合热泵技术在火电厂中的实践效果,其价值显著,就其在回收锅炉排污系统中的应用效果来说,其实现了节能、降低污染的双重效果,这符合当前人们对于火电厂节能减排的需求。从锅炉排污量情况来看,其总体排污量已经达到了蒸发量的600,另外由于锅炉的常年运行,所以其产生的压力、温度一直相对较高,而作为火电厂工作人员其在应用热泵技术的情况下,能够成功回收锅炉排污能量,最终实现循环再利用(热泵技术应用――回收排污能量――循环利用)。但是综合实际工作开展情况来看,受到锅炉运行、技术等主客观因素的影响,所以存在明显的不足,出现了稳定性不佳的情况,在控制工作的执行上相对较难。要求火电厂中的工作人员在执行回收锅炉排污能量的工作中明确可能产生的风险与问题,成功做到规避、稳定的运行。
3.5 回收除氧器排汽热量应用
火电厂工作中一般不会造成大量热量浪费的问题,但是排除氧器排汽(此操作热量损失严重)。所以为了降低热量损失问题,需要对损失能量进行回收和检验。另外,回收除氧器排汽热量中采取热泵技术,能够实现降低节能投资、提高节能效果的双重价值。
4 结语
经济的发展推动了各个行业的发展,但是在没有得到综合把控的情况下,其所带来的问题也是不可避免的,其中最为明显的就是我国所面临的能源危机问题。针对本文研究内容来看,热泵技术在火电厂中的实践应用实现了明显的节能效果,符合我国节能减排各项政策的落实标准。所以,对于火电厂的工作人员提出了更为严格的要求,热泵技术作为新兴技能技术代表之一,很多人对此技术还存在着模糊概念,要求相关工作人员必须强化对热泵技术的认识和掌握,在不断的实践研究基础上提升火电厂节能工作的综合水平。
参考文献:
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[3]刘学飞.热泵技术在火电厂节能中应用的探讨[J].冶金动力,2010(6):26-28.
[4]乔宇.火电厂节能中热泵技术的应用探析[J].科技传播,2014(6):182-183.
【关键词】常规水电站;综合厂用电率;直接厂用电率
1 概述
厂用电考核的目的在于督促电厂加强对设备进行管理,在保证电厂正常工作的前提下尽可能实现节能减排。同时,对电厂进行厂用电考核可以切实调动广大员工的劳动积极性,挖掘电厂在技术上、管理上的节能潜力,提高运行质量。发电厂的节能降耗是一个全过程控制管理,其目标将会对实现的方式、过程产生深远的影响。厂用电考核指标是否合理,将关系到电厂的实际生产、员工的工作积极性,甚至将会影响到国家“十二五”节能减排规划中各项既定目标的完成情况。因此,必须采用科学的、合理的厂用电考核指标。
本文将以天生桥二级水电站与鲁布革水电站所采用的厂用电考核指标为例,对常规水电站厂用电考核方式进行改进与分析。
2 综合厂用电率考核指标的不足
2.1 对生产节约用电指导性不足
目前常规水电站的厂用电考核指标主要为综合厂用电率,即(发电量-上网电量)/发电量×100%。然而其形式比较粗放,忽略了厂用电量与来水量、气温等其它重要条件之间的关系。且由于上级部门已经对水电厂制定了发电量指标,而在厂用电率计算公式中,发电量往往是决定了厂用电率是否达标的关键:当某一年份电厂所在流域来水量较少,则其发电量大大减小,而电厂的日常工作均消耗一定的厂用电,如此一来,即便电厂大力节约厂用电的使用也无法使其厂用电率达标;反之,当某一年份该电厂来水量大增,机组长期处于满发状态,则如果电厂放松对厂用电进行管理,浪费厂用电量,电厂的厂用电率指标仍能轻易达标。
2.2 计量形式粗放
根据调研结果显示,天生桥二级水电站与鲁布革水电站均仅在厂用变处及机端出口、线路关口装设计量电表。天生桥二级水电站于2011年6月投入使用的新监控系统对全厂10kV线路的电压、电流数据进行测量与监控,鲁布革水电站也已经实现了对部分10kV线路进行计量并定时抄表。但两厂均缺乏对部分重要设备及400V线路进行计量。同时,两厂均没有对励磁系统装设计量设备,使直接厂用电量中缺乏励磁系统用电量,与相关国标的要求不符。
2.3 电厂难以控制综合厂用电
如前所述,综合厂用电中包含了直接厂用电与母线损耗、主变损耗等电量。天生桥二级水电站与鲁布革水电站近两年综合厂用电量构成中,约20%为直接厂用电量,约10%为生活与办公用电量,其余部分均为主变损耗、母线损耗等电量。可见,综合厂用电量中,电厂可以一定程度上控制的用电量如直接厂用电量、生活用电量,仅占综合厂用电量构成的小部分。GIS损耗、母线损耗、主变损耗等这些综合厂用电量的最主要构成部分是电厂不可控的用电量。对电厂实施综合厂用电量考核无疑是无法摸清电厂是否对直接厂用电进行节约与科学管理的。且GIS损耗、母线损耗等综合厂用电量主要构成电量的计量受计量误差影响过大,无法获得精确数字,更使电厂对厂用电的实际管理情况无法体现。
3 以直接厂用电率指标代替综合厂用电率指标
3.1 直接厂用电率指标的优点
根据前述综合厂用电率考核体系的种种客观缺陷,笔者提出使用综合厂用电率取代综合厂用电率作为电厂厂用电考核指标。使用直接厂用电率作为水电厂考核指标具有以下优势:
3.1.1 科学性
在电厂用电中,直接厂用电量是与生产相关的设备的用电及损耗,是电厂直接控制的电量。对电厂实施直接厂用电量考核可以充分反映出电厂对用电设备的管理以及使用情况。且与GIS损耗、主变损耗、母线损耗不同,电厂通过提高管理水平、增强节能减排意识、实施一定程度的技术改进,即可对直接厂用电量实现节约,通过直接厂用电量进行考核,可以大大提升电厂节能减排的积极性,对南网节能减排工作乃至国家节能减排具有重要意义。
3.1.2 准确性
如前所述,综合厂用电量的计算是采用大数相减的办法,因此精度难以保证。如果采用直接厂用电进行考核,其用电量的统计主要是采用加法,不仅不会因为大数相减的原因降低精度,相反,还会因为几个计量表计误差的相互抵消,提高总的结果的精度。
因此,采用直接厂用电量对厂用电使用与管理进行考核,在当前的计量水平下也能保持较高的准确性。
3.2 应用实例
天生桥二级水电站与鲁布革水电站与2012年完成了直接厂用电考核所要求的计量系统改造,即于各10kV线路、400V线路处加装电表,并对生活区与办公区用电量进行计量。两厂每月上报直接厂用电量与直接厂用电率,以供管理部门的相关工作提供数据依据与考核基础。
上述两厂的上级部门与科研机构合作,建立了上述两厂的直接厂用电计算与预测模型,并以此制订了一套直接厂用电管理体系。管理体系流程图如下所示:
目前,上述两厂已经把直接厂用电指标作为厂用电考核的首要指标。管理部门也已经使用直接厂用电模型以及直接厂用电管理体系对电厂的厂用电使用状况进行考核与评估。经过一段时间的实际应用,由于综合厂用电率带来的负面因素已经基本消除,相关电厂也逐步根据直接厂用电指标对电厂的节能工作作为指导,目前已经取得了一定的成效。
4 结论
根据天生桥二级水电站与鲁布革水电站的厂用电考核指标由综合厂用电指标转变为直接厂用电指标的过程,充分证明了直接厂用电指标较综合厂用电指标更具优越性。目前所取得的工作成果表明,直接厂用电指标更能反映电厂的实际厂用电管理现状,对常规水电站的节能工作、厂用电管理工作等,更能提供直观且科学的数据依据。由此产生的管理体系也在实际应用中体现出了较原有管理体系的优势。在常规水电站的厂用电管理工作中成效突出。
参考文献: