电锅炉风机节能及氮氧化物减排研究

发表时间:2020/5/21   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:李秋
[导读] 摘要:虽然近些年来我国大力发展清洁能源,但是火电的发电量依然占据着较大比重,对我国的经济发展起到了促进作用。
        (中国电建集团透平科技有限公司  610045)
        摘要:虽然近些年来我国大力发展清洁能源,但是火电的发电量依然占据着较大比重,对我国的经济发展起到了促进作用。但是由于其受到自身条件限制,每年对能源的消耗十分巨大。因此有必要开展火电锅炉风机节能策略研究,通过先进技术的应用,可以大幅度减轻火电能耗,降低污染物的排放量,在保证用电的同时,减少能耗,保护环境。
        关键词:火电;锅炉;风机;氮氧化物
        前言
        火电锅炉风机的效率直接决定着发电效率,也是节能减排的工作重点,部分设备受到转换效率的影响,造成了大量能源的浪。并且在锅炉工作过程总,燃烧之后的产物会出现大量的氮氧化物会对大气环境造成一定的污染。因此需要采取必要的措施的如脱硝技术的使用,可以有效减少污染物的排放,从而达到节能减排的目的。本文简单介绍了火电锅炉风机节能及氮氧化物减排重要性,并对火电锅炉风机耗能原因进行了分析,提出了相应的节能策略,为火电厂更好地组织生产,减少污染物的排放做出了一定的贡献。
        1 火电锅炉风机节能及氮氧化物减排的简单概述
        火电锅炉风机是电厂重要的辅助设备,是化学能向机械能转化的重要一环。在其推动风机做功过程中,由于能量的损耗,以及转换效率的影响,造成了大量能源的浪费,不利于环保建设。而化学能在转化过程中,会形成氮氧化物,对大气造成一定的污染。所以需要对锅炉风机的在运行过程中进行节能优化,节约燃料成本,并能够发出更多的电能。还要对燃料在燃烧阶段产生的一氧化氮NO进行必要废气处理,最终将其转化为N2等,对大气无害的气体进行排出。避免氮氧化物在进入大气形成光化学烟雾和酸雨,对工农业造成危害[1]。
        2火电锅炉风机耗能的原因分析
        2.1 设备更新周期长,技术无法及时跟进
        在设备采购前期,为了能够节省成本,部分电厂在设备采购中忽视了其能耗问题,导致在运行阶段,能耗高,故障率居高不下, 后期维护成本大,节能改造较为困难。部分设备老旧,因此容易造成过锅炉熄火,对锅炉设备造成了一定的损耗,也有部分燃料的质量差,燃烧不充分。不仅提高了能耗,也在造成了严重大气污染。对火电厂的正常运转产生了不良影响。
        2.2 燃料浪费严重
        在锅炉的运转过程中,燃料的管理存在着一定的漏洞。如在进行升炉的过程中,需要用到大量的燃油,非计划性停转则会造成能量浪费。还有在的锅炉和汽轮机的配合出现问题,如无法达到冲转条件等,这些情况都会造成燃料的浪费,影响锅炉设备的稳定运行。在燃煤的管理环节,无法科学有效的进行管理,也会造成能耗的加大,如采购过磅等关键环节,控制力度不够。使不合格的燃煤进入炉中燃烧。都会造成能耗提升。
        2.3 风机能耗高的原因分析
        风机在工作阶段,由于各项性能参数为达到指定值,造成无法达到最高运转效率。具体表现为管网阻力不精确, 在选用风机过程中,没有结合锅炉功率选择合适的风机。如果风机功率小,锅炉功率加大后会对其风机造成损害。若是风机过功率大,而锅炉无法不能为其提供充足的动力,使发电效率低下。因此管网设计缺陷和风机选择不合格等,都是增加能耗的原因。
        3 火电锅炉风机节能策略分析
        3.1 对锅炉风机进行节能改造
        火电锅炉的风机有送风机、吸风机等各个部件,在风机的使用中,由于热能利用的不精确性,导致实际功率往往选择最大工况值,即便是在运行阶段也能够根据实际情况进行调节,但是在实际的操作中,情况相对复杂,导致调节效率无法跟进,实际运行效率仅维持在40%左右。转化效率低,调节难度大,系统也并不稳定。

面对该种弊端,可以在锅炉风机上安装智能变频调速器,通过对热能转化效率进行实施追踪,并结合实时功率进行频率的调节。变频器调速效果良好,范围宽,精度高,对电网和电机没有冲击[2]。
        在设备的选择上,需要淘汰落后的锅炉设备,并选择信誉良好的锅炉生产企业,便于锅炉设备的后期维护工作顺利进行。对于部分现阶段不能够更换的设备,要选派专业的认识对锅炉的整体性能进行评估,设计出节能改造设计方案。对最新的节能减排技术进行有效应用,对锅炉的燃烧参数进行控制和调整。进行燃烧性试验,让锅炉的整体性能得到稳步提升。另外对锅炉的控制系统采取智能化设计,对其各项数据进行实时监测,派驻专人对数据进行分析,确保定最佳燃烧方案。保障锅炉的运转效率得到显著提升。
        3.2 做好燃料管理、
        燃料是火电厂正常运转的核心,热值高,燃烧稳定的燃煤是节能减排的基础,也能够有效降低大气污染。因此在在燃料的选用上,需要和正规的燃料供应商建立长期联系。还要定期对送检样品进行抽查,样本的选取要有代表性。可以从总体上认识到燃料的品质。进行精准控制,发现问题应及时上报,做出妥善解决。还要适当的减少锅炉的燃油用量,严格执行节能减排的相关操作规程,并对机组的冷却时间,计划停炉次数等进行科学规划。避免因反复重启造成的能源浪费,节约燃料。在机组启动之前,要做好设备检查工作,防止油枪不出雾,以及雾化不良。并在点火前及早使用加热装置,减少启动时间,节约成本,降低能耗[3]。
        3.3 风机的节能减排策略分析
        对于运行效率低的风机应及时予以淘汰,如果建设成本高,可以对风机进行技术改造,在提高了运行效率的同时,也能够节省设备采购成本。改造过程中,需要对风机进行助力测量,有针对性的设计改造方案,并在改造阶段,尽可能采用原厂的管道和配件,使整体的成本得到控制。还要根据锅炉的功率,适当的调节机组发电负荷,这就需要对燃煤质量进行监测,热值高的燃煤可以适当提升发电负荷。夏季或者白天等用电高峰时段,则可以加大发电负荷,满足居民的用电需求。在晚上或者冬季,用电量不大的时段,也可以通过降低发电负荷达到节能减排的目的。这就需要经验丰富工作人员对电力的用电高峰和低谷进行预测,合理控制发电量。从而达到节约能耗的目的。
        4 氮氧化物减排研究
        为了能够达到环保标准,火电厂需要和时刻关注氮氧化物减排的新方法,新技术。如低NOX排放技术,已经较早的引入我国,通过不断的研究改进,已经逐步适应了我国的基本国情。部分锅炉已经实现了该项技术,或以并网发电运行,另外还有烟气脱硝技术,能够在指定温度区间内,投入氨,能够使其NOX分解为N2和H2O从而达到净化的作用,效果能够达到90%以上。但是该放方案周期短,成本高。另外还有综合还原法,首先通过高温无介质脱硝,接着进行低温脱硝。该方案脱硝效果较好。除此之外,还有湿式脱硝法,通过臭氧可以对NO进行氧化,使其成为N2直接排放[4]。
        结语
        总之,在火电厂要对自身的设备进行改造升级,锅炉风机上安装智能变频调速器,还需要设计出节能改造设计方案。在燃料的选用上,需要和正规的燃料供应商建立长期合作关系。还要积极开展样品的定期抽查,确保燃料质量控制在一定范围内。可以对风机进行技术改造,在提高了运行效率的同时,也能够节省设备采购成本。选择综合脱硝技术,降低污染物的排放。
        参考文献
        [1]杨瑞星. 煤化工企业电厂锅炉节能减排技术研究进展[J]. 化工管理, 2019(23).
        [2]王卫华. 电厂锅炉性能测试及优化改造[J]. 建材与装饰, 2018(4):214-214.
        [3]李辉. 火力发电厂锅炉运行控制的节能对策[J]. 现代工业经济和信息化, 2019(5)57-58.
        [4]刘定鳌, 蒋翀, 李彦龙,  电站锅炉风机变频器运行可靠性专项研究[J]. 东北电力技术, 2019(10)34-36.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: