(国家电投集团河南电力有限公司沁阳发电分公司河南454591)
摘要:近些年来,随着社会和经济的快速发展,能源和资源的消耗量不断增加,给电力行业的发展带来了严峻的挑战。在全球资源供应紧张的背景下,电力行业作为巨大的资源消耗行业面临着运行成本的增加以及环境效益的降低等问题,节能减排已经成为新时期电力行业发展的必然趋势。锅炉节能改造是降低能源消耗的有效途径,在低碳环境下实施有效的锅炉节能措施,可以改善发电效益和环境效益。本文就主要针对低碳环境下电站锅炉节能的相关问题进行简单的探讨。
关键词:低碳环境;变电站;锅炉;节能措施
社会和经济的快速发展促进了能源需求的不断增长,尤其是电能的需求量持续增加对国内的电力行业产生了较大的影响,节能减排是国家重要的能源战略,因此在发电行业不断的推行新的产品和技术,促进新环保节能技术的大力推广。但是,由于受到很多传统因素的限制,电站锅炉的能源消耗量多年来始终居高不下,这与电站锅炉的设计与运行都有密切的关系,所以需要通过有效的改进加强电站锅炉的节能运行,才能适应低碳环境的发展要求。
一、电站锅炉的运行能耗分析
为了适应社会生产和生活对电能需求的不断增加,电站锅炉的运行环境和节能降耗成为了当前电力行业面临的重要问题,尤其是工业发电设备的不断增加,电能消耗也越来越多,我国达到百万千瓦级别的电力设备已经有十几台,因此而导致电站锅炉的能耗正在成倍增长,电站锅炉的节能运行势在必行。从电力行业发展的宏观环境来看,影响电能消耗的主要因素有以下几个方面:一是电站机组的平均容量和参数,二是电站使用的煤炭资源种类的变化,三是电站锅炉机组本身的负荷率,四是电站管理人员和技术人员对于节能降耗的重视程度。从当前电站运行的角度来说,锅炉设备的运行以及管理情况对于电站的经济效益和环境效益都有重要的影响,所以必须要正确认识电站锅炉运行中存在的问题,并且通过有效的技术改造和节能措施的运用,提高其运行效率,从而达到节能降耗的目的。
二、电站锅炉运行存在的问题
1.运行效率低
根据中国火力发电网数据显示:我国火电发电设备利用小时数已经连续三年持续下滑,其中600MW及以上发电设备利用小时数从2013年的5012小时,下滑至2016年的4165小时,2017年我国600MW及以上发电设备利用小时数极有可能跌破4000小时,我国火电或将跨入“3”时代。数据表明,我国在电站锅炉的投入和使用方面已经超过了实际的需求量,这也从另一个侧面说明有大量的资源正在被浪费,而这也是导致现有的电站锅炉运行效率低下的主要原因。
2.燃料本身的质量问题
当前,电厂锅炉的运行燃料主要以煤炭资源为主,而煤炭本身的质量对于锅炉运行的效率有直接的影响,比如不同粒径的煤炭、杂质的含量等因素都会影响电站锅炉的运行。同样使用煤炭资源,使用优质煤炭和使用未经过深加工的煤炭产生的烟气以及排放物的指标都会产生巨大差异,因此使用的煤炭质量较差不仅会影响煤炭资源的利用效率,同时也会对环境产生严重的影响。
3.电厂管理水平的高低
很多电厂都存在着管理疏忽的问题,因为很多管理者将管理的重心集中在技术方面,但是却忽略了制度建设和执行问题,这些问题的不断叠加容易造成人员的思想麻痹,甚至影响电站锅炉的稳定运行、造成安全事故。同时,在现有的电厂管理制度中针对污染物排放监督方面的制度管控较少,由于电厂运行对于周边环境造成的影响,都无法运用具体的数据进行衡量,因此也就无法对此采取有针对性的管理措施,在一定程度上也影响了节能目标的实现。
三、低碳环境下电站锅炉节能措施分析
1.加强锅炉的运行管理
强化管理人员的意识,加强锅炉的运行管理,是降低能耗、提高电站锅炉运行效率的重要基础,在运行管理方面主要可以通过以下几个途径实现:第一,锅炉运行动力管理。电站锅炉的运行过程中会产生很大的能量消耗,而且会随着煤种的变化而不断产生新的问题,因此首要的工作就是加强煤场的监控管理,确保电站使用的煤炭数据真实可靠,这样才能根据煤种的数据选择合适的燃烧系数,从而制定最佳的燃烧方案,减少资源的浪费。第二,标准化管理。对于电站锅炉的运行来说,锅炉运行的指标需要一个标准化数据,以此为依据确保安全指标、燃烧指标等相关数据的科学性,从而增强运行的稳定性,减少工作中的随意性,才能实现耗能的有效管理。第三,运行参数的管理。煤种系数、燃烧系数、排烟热量等参数都会对电站锅炉的运行产生影响,所以需要对这些系数进行科学管理,并且对锅炉的各个零部件进行定期维护和保养,对锅炉循环水的质量进行严格把关,确保每次锅炉设备经过检修后都可以顺利启动,才能获得最佳的运行效率。
2.锅炉运行过程中的状态调整
在电站锅炉的运行过程中需要对整个运行过程进行全面监控,并且适当对各项参数进行调整和优化,将锅炉的燃烧能耗降到最低,这里需要重视的两个参数是排烟的热量损失和燃烧的热量损失。排烟热量损失的调整可以通过燃烧系数的改变和运行结构的调整来实现,燃烧热量损失则可以通过灰飞含碳量的监测和调整来实现。同时,在锅炉燃烧的过程中可以将其产生的光能、热能、烟能、蒸汽等进行回收和循环再利用,以此来提高锅炉的热效应,从而达到降低能源损耗的目的。在实际的运行中,可以提高锅炉的参数增加热循环效率,这样不仅可以节约能源,而且可以减少锅炉燃烧对环境产生的污染。另外,在运行技术方面也可以通过层燃烧技术来降低飞灰的含量,这样可以减少氮氧化物在空气中的排放量,最大限度的提高锅炉的运行效率。
3.节能技术改造
首先,煤炭是锅炉燃烧的主要资源,因此可以开发针对劣质煤的燃烧技术,很多电站锅炉都必须要使用优质的煤炭资源,但是优质煤炭资源数量有限而且成本较高,如果可以通过技术改造转变劣质煤炭,改善劣质煤炭在燃烧过程中经常发生的灭火现象或者水冷壁磨损严重等问题,就可以有效的降低电站锅炉的运行成本,而且可以提高资源的利用效率。
其次,采用新型的CO2减排技术。电站锅炉的运行过程中会产生大量的烟气,对烟气进行循环利用是CO2减排技术主要的运用途径。烟气再循环系统是将利用布袋除尘器之后的燃气中干净的烟气进行抽离,再将这部分烟气通过管道回流到焚烧室的上部,以二次风的形势重新注入到燃烧的锅炉内,这样便减少了原有的能源损耗。同时,运用烟气的循环回流还可以减少煤炭燃烧过程中产生的NOX,降低引风机的容量,避免烟气回流后的燃烧功能就减少,这种技术对于电站锅炉的节能减排具有明显的作用。
最后,采用变频节能技术,对电站锅炉的供电频率进行调节,从而达到设备运行负荷的改变,达到降低损耗的目的。变频节能技术在上世纪末得到广泛关注,其本身的能量损失小,具有较高的运行效率,在很多电厂中都得到了应用,值得进一步推广。
结束语:
综上所述,在低碳环境下的技术改造可以有效的增强锅炉运行的效率,减少锅炉运行对能源的消耗,从而减少对环境产生的不良影响。为了响应国家政策,技术人员应当详细了解电站锅炉运行的原理,并且通过节能减排新技术的运用,解决当前电站锅炉运行中存在的不良现象,提高锅炉运行的效率,推动我国节能减排战略的有效实施。
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