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摘要:国民经济的发展推动了电力行业的快速发展,与之相适应,发电设备的总容量也在持续增加。随着我国“节能减耗”工程力度的不断加大,国内能源企业更加注重发电能耗的降低。在电站的运行和管理中,对于耗能问题,通常需要考虑电站机组容量和参数、煤种来源及变化、机组的负载能力、工厂对节能节能降耗工作重视程度等方面因素的影响。因此文章以热电厂中的锅炉为研究对象,就其节能减排技术展开相关探讨。
关键词:热电厂;节能减排;研究;应用
电能是当前社会需要的重要能源之一,无论是日常生产还是居民生活都无法脱离电能。各大电厂也在随着能源市场发生的变化逐渐改变生产形式,达到高效生产的目的。热电厂的节能减排技术研究与实施既能满足国家节能减排政策的要求,同时,也可为企业降低发电成本,兼具社会效益及经济价值。
一、锅炉应用原理分析
热电厂的主要功能就是供给蒸汽和电能,其关键的供热设备就是锅炉,借助锅炉设备可以对煤炭这种供热资源进行能量的转换,将其从原本的化学能转换成为热能,热能具有两种用途,其中一部分直接供给热用户,而另一部分会通过汽轮机转变为电能。这种多功能的能源转化也是热电厂这个能源生产单位的优势所在,但是锅炉设备对能源进行处理的时候,需要先开展预热工作,借助送风机设备可以将煤粉等主要原料添加到锅炉之中,煤粉和其它的主要原料将会在锅炉内部进行完全燃烧,通过机组引风机设备根据锅炉设备的气压情况、温度等元素,对锅炉设备内部的空气进行处理,从而使锅炉内部气压以及温度都可以保持稳定状态,从而使锅炉将高温蒸汽有效输出。
二、锅炉应用情况分析
锅炉需要与煤炭结合使用,才能达到其多种使用目的,但是煤炭这种能源供应情况比较紧张;热电厂应用的环保以及节能设备完善度远远不够,在换热、燃烧以及水处理阶段中都没有做好回收余热的工作,锅炉生产活动之后残留的灰渣也有利用价值,可以用于填埋修路。锅炉运行的智能化还比较低,不能实现自动检测燃烧过程的燃烧效率,因此与自动化的供热设备相比,锅炉的各种功能都有待提升。锅炉的能源消耗情况极为严重主要体现在以下几个方面:在预加热环节之中,锅炉设备会出现能源被大量消耗的情况,主要是因为锅炉自身的功率比较低,不能高效率利用热能,锅炉隔热效果也比较差,热能损耗相对比较大。其风机设备也是能量消耗严重的重点管理设备,在风机机组之中主要包括引风机与送风机,一般的送风机主要借助挡板实现调控,在进行调控的时候比较容易出现电能损耗的问题,可以改进为变频调控。
三、热电厂锅炉节能减排技术分析
(一)电站锅炉风机节能改造
在火力发电厂中,风机的动力用电是电力生产中用电最多的,由于单机运行效率较低,在较低负荷下电动机的功率因数下降,因此导致电路损耗增多,使得电动机的整体运行效率降低。在技术角度来讲,可以通过高效节能风机的制作或是风机变频节能改造两种突进来实现电站锅炉风机的节能效益。
1.定制高效节能风机
根据以往案例和相关测试,通过更换低转速低压电动机、双速电动机以及压力变频器等部件对风机进行节能改造,均可以在一定程度上实现风机节能。在实际的电力生产中,可以进行经济因素和技术因素的比较,进行高效节能风机的改造,可以最大程度上实现节能效果。
2.对风机进行变频节能改造
对风机实施变频调速,可以在很大程度上降低风门挡板的能量损耗,获得较好的经济效益,更值得注意的是,这项技术可以实现燃烧系统的线性调节,提高动态适应性,提高控制的精细程度。另外,这项技术操作方便,投入费用很少,也可以有效降低电动机启动时对电网的冲击,增长工作寿命,降低噪音,优化工作环境。
(二)使用天然气、生物质等清洁燃料替代燃煤
燃气热电厂锅炉基本无SO2和粉尘排放,环境得到很大改善。生物质成型燃料可有效改善农林废弃物的燃烧性能,其硫、氮和灰分较低,在配套的专用燃烧设备上应用,可实现清洁、高效燃烧,产生的SO2,NOx和烟尘较少。燃用生物质成型燃料,末端无需处理设施,运行效率在86%左右,SO2排放质量浓度在30mg/m,烟尘排放质量浓度在20mg/m3,SO2烟尘排放达到环保要求。
(三)高效环保燃煤热电厂锅炉技术及产品
从节能降耗的角度出发,针对锅炉本体结构优化、炉内流动、传热强化、运行控制技术、燃烧设备等方面进行创新,开发能够适应工业锅炉负荷变化、煤种与煤质多变的节能新技术和机电一体化的新型高效节能产品;从污染物减排角度出发,重点发展降低烟尘、SOX、NOX等污染物排放的关键技术,研究燃料处理、燃烧设备、脱硫除尘设备与废弃物处理技术,将炉内与炉外相结合,优化炉内脱除,强化炉外脱除,实现一体化除尘、脱硫与脱硝的关键技术创新。开发基于专家知识库的工业锅炉智能燃烧系统和远程监测与运行指导平台等远程专家指导系统,运用无线、网络等通讯技术实现数据联网、数据共享,使锅炉各部分成为有机一体,针对锅炉实际用煤和用户用热需求实时监控、调节锅炉的给煤、进风、给水量、蒸汽压力等参数并保证其在合理的范围内。同时通过网络远程技术诊断与支持平台接受专家指导,这样不仅减轻司炉工的经验依赖,还能大大提高锅炉运行效率。
(四)合理处理锅炉排出的废弃物
对锅炉在供给电能以及热能之后遗留下来的废弃物进行处理也可以达到节能目的,可以对烟道中温度较高的烟气进行回收,对于废渣也可以回收之后再利用,借助交换热能技术,可以对锅炉之中的余热烟气进行回收,管理人员通过煤粉可以将锅炉设备余热,提升煤粉与其他燃料的燃烧速度,从而使锅炉内部的温度可以快速提升,除了交换热能的技术可以应用,技术人员还可以借助转换热能的技术,对烟气进行处理,使其产出动力能,进一步形成电能或者机械能。
(五)做好设备日常维护工作
日常要加强对设备的维修保养,经常对设备进行检查维修,认真总结设备运行经验。要做好事故预防工作,减少停炉停机事件的发生。切实执行设备巡检以及点检制度,把设备的问题消灭在萌芽状态。要有针对性地对设备进行节能改造:改造汽轮机通流部分和锅炉省煤器、对流过热器和受热面,提高热能利用率;对使用的煤种进行合理的质量管理,合理配送,提高锅炉的效率;合理改进循环流化床锅炉水冷壁的磨损、返料腿易堵塞等状况;对飞煤、流煤回收利用减少库存煤的经济损失。锅炉运行工况的得到改善,提高了效率,减少了燃料耗量,使机炉系统在高效率下运行。采用电气除尘器进行除尘,泵气力除灰,干灰由气力输送系统运至灰库,通过密闭罐车运至附近水泥厂,进行高效综合利用。
总之,热电厂针对锅炉开展的节能减排工作不仅与热电厂的整体收益有关,同时也与热电厂之中的每个工作人员的利益息息相关,因此相关人员必须要通过有效的方法将热电厂的节能工作做好,在日常应用锅炉的时候就坚持节能理念,在对锅炉进行节能改造时,需要尽量避免影响锅炉原有工作效率。只要认识到锅炉节能改造工作的重要性,技术人员坚持综合治理认真研究节能方法,对可利用的废弃物充分利用,就一定能实现节能的最终目标。
参考文献:
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