发电厂热能动力系统优化与节能改造研究

发表时间:2020/9/29   来源:《中国电业》2020年第15期   作者:奥祥 桑斯尔
[导读] 近年来社会用电需求的不断增大,电力工程建设数量也逐渐增多。如今,我国电厂的规模逐渐扩大,发展水平得到显著提升,电厂热能动力锅炉的应用越来越普及。
        奥祥   桑斯尔
        内蒙古京泰发电有限责任公司
        
        摘要:近年来社会用电需求的不断增大,电力工程建设数量也逐渐增多。如今,我国电厂的规模逐渐扩大,发展水平得到显著提升,电厂热能动力锅炉的应用越来越普及。在发电厂中,重视热能动力锅炉的应用,不仅可以提高燃料的燃烧效率,而且还能有效地减少燃烧后污染物的排放,改善周边居民的生活环境。本文就发电厂热能动力系统优化与节能改造展开探讨。
        关键词:电力能源;热能动力;节能改造
        引言
        近年来,资源枯竭与环境污染问题无时无刻困扰着全球人民。因此,传统的先发展而后治理的发展模式逐渐被淘汰。世界各国都开始加大对可持续发展的投资力度,作为能够为世界社会提供足量电力能源的工厂,发电厂会在为人民生活提供便利的同时给环境带来负面影响。尽管当前国家正在倡导开发风能核能以及潮汐能等环保能源,但是火力发电依旧是当前国内的主要电力能源获取方式。
        1电厂锅炉设备及特点
        电厂锅炉重要组成部分是燃气锅炉。当然,当今社会已经基本实现电厂锅炉各环节的自动化处理,这就大大减少了劳动力,也保障了安全性能,推动了电厂锅炉行业的发展。目前,电厂锅炉设备主要包括燃气锅炉控制和外部控制这两类,电厂锅炉的外壳以及配备的专门水箱作用于电厂锅炉。随着科学信息技术的不断发展,电厂锅炉的控制系统主要是借助计算机设备进行自动化控制管理,保证整个电厂锅炉的正常运作,提高工作效率。
        2火力发电厂的热能动力锅炉燃料简介
        当前国内的天然气与石油产量也比较大,但是燃烧天然气与石油就会使火力发电厂的经济性降低。而国内的煤炭资源相对较为丰富且产量也越来越多,煤炭资源的产量能够满足火力发电厂的生产需求。因此,选择煤炭作为热能动力锅炉的主要燃料是大势所趋,也是符合因地制宜原则的。众所周知,煤炭主要是由碳、氢、硫、氧以及水分等成分组成,因此煤炭是一种复合型的固体燃料。其中,煤炭中所含硫元素的主要表现形式为碳酸盐、有机硫以及硫铁矿。在煤炭的燃烧过程中,硫铁矿与有机硫会进行相应的化学反应,从而产生部分二氧化硫,该类气体不但可以使热能动力锅炉内的金属结构受到腐蚀,且对于锅炉的整体使用寿命而言也会带来负面影响。如果将该类有毒气体排放到空气中,不仅会对环境造成严重的污染,而且还给相关部门带来了工作负担。与此同时,煤炭中所含的水分也需要引起相关部门的重视,由内在水分与表面水分所组成的煤炭水分可以引发一些环境问题,并且会降低煤炭在锅炉中的燃烧程度。与此同时,煤炭里的水分会在一定程度上降低煤炭的发热量,最终对火力发电厂的正常运作产生不利影响。
        3热能与动力工程在发电厂中的具体应用
        3.1降低调压调节的损失
        万事都有利有弊,调压调节也包括在内,其主要特点是能够提升机组自身的稳定性与适应能力,还可以有效改善机组给整个发电厂带来的经济效益。与此同时,调压调节还可以为热能动力系统提供有效的实际条件。其不足主要集中在处理高负荷区域时经济成本较高,大型机组蒸汽在动叶栅中工作后,机械能会发生公里转换,在一定程度上会产生蒸汽余速损失、废气损失和爆炸损失。这些损失存在于调压过程中,说明汽轮机组运行的整体经济性在不断降低,造成这些损失的主要原因是由汽轮机组的运行机制决定的,而不是简单的人为失误或系统故障。发电厂的工作人员需要积极研究和探索压力调节的方法,旨在开发出更科学的产品,进一步降低能量损耗。为减少热能和电力工程的损耗,应深入探讨电厂生产过程中的调压损耗等问题,并在实践中应用技术含量较高的新产品,提高电厂热能和电力工程的应用效率。
        3.2提升热能和机械能的转化效率
        只有严格遵循热能动力学原理,锅炉才能保证热量的有效转换。

目前,发电厂锅炉已经不止围绕基础技术的改进这一问题来开展,同时还专注于加强锅炉效率的提升,使锅炉的效能转化在运行中得到有效的提高。通过将热力与之相结合,可以达到相关原理,这些理论可用于计算变压器的运转功率,并与电厂的实际运行情况进行比较,还要注意应与电厂的部件相结合。因此,相关人工作员必须加强对零部件的有效管理,技术人员必须将电力生产与电力实际需求量相结合,确保锅炉内零部件协调工作。
        3.3科学利用重热现象
        专家和技术人员通过多次试验发现,重热系数通常在4%到8%之间,且知道重热系数越大越好。火电系统的效率比较高,各电厂需要考虑自身的实际情况,合理选择区域的重热系数,在保证发电量的前提下逐渐改善热能与动力工程的操作技能水平。需要注意的是,同步器的功能如下:当热能动力系统处于单机运行状态下时,往往需要将机组的整体转速提升到预定水平。当其有足量负荷时,系统应该保持固定的机组转速,从而使电网频率基本不变。
        4热能动力系统的节能改造措施
        4.1采取合理送风的措施
        为了将火力发电厂热能动力锅炉的燃烧效率提升到更高层次,首先就应当对送风措施进行改革与创新,操作人员必须要实现对整个送风过程的系统优化。从本质上讲,火力发电厂的相关操作人员需要严格监测送风过程中的风量以及风速。如果风速不达标,就会导致喷燃气的温度急剧升高,进而损坏喷燃器,而且很容易会使煤粉出现沉淀现象。如果风速太大,就会导致煤粉着火的时间出现推迟,从而引发燃烧不充分的现象。由此可知,在送风过程中,操作人员必须要对风量以及风速进行严格控制。
        4.2完善锅炉的整体构造
        如果想在整体结构上对于设备进行优化升级,最重要的就是要加强锅炉内部活动的优化。因此,在电厂锅炉主体结构发挥其价值和作用时,既要满足了现实所需的技术要求,还达到了设备优化的效果。对于大多数专业设备的实际运行来说,如果设备能够长时间运行,证明了设备质量完全合格,根据目前的情况对技术进行优化,可以保证设备在实际应用中发挥有效的作用。
        4.3对于废烟余热能够做到全面的回收利用
        对于发电厂所产生的废气余烟,能够进行有效的二次使用。对其是否能够达到充分的利用,将会对整个的能源消耗产生直接的影响,同时也会对整个的热能动力系统调节产生一定的影响。落实相关的人员没有将此非烟进行有效利用,而直接排到外部的环境当中容易产生大气污染。所以在这种情况之下,我们一定要对废烟余热进行全面的回收利用,这样才能够对整个的热能动力系统做出进一步的优化,让整个的发电厂展现出良好的节能应用效果。所以说我们应当做到以下几点措施。首先一定要根据发电厂具体的实际运行情况做出全面的分析,以此能够更好的提高整体机械设备的利用效率,这样才能够保证对于废烟温度进行全面的把控,从而能够针对相关的细节性问题做出有效的调节。其次,要对预热空气进行科学合理的利用,对于相关的零部件都能够做到全面的优化处理,促使发电厂能够获得更高的经济利润价值。
        结语
        进入21世纪以来,国内发电厂在运行过程中已经有了全新的进步,当前发电厂努力践行资源节约与环境保护的理念。因此,要想充分实现这一目标,就应当从多个方面来控制热能动力系统的能源消耗量。对于火电厂一类企业而言,领导层应当出台相关政策以保障热能动力系统的顺利运行,充分利用热能动力系统中的余热,进而提升发电厂的能量转化率。
        参考文献
        [1]邱邦海.发电厂热能动力系统优化与节能改造研究[J].时代农机,2018,45(08):124-124.
        [2]雷贵祥.发电厂热能动力系统优化与节能改造研究[J].资源节约与环保,2018(7):21-21.
        [3]李泳成.发电厂热能动力系统优化与节能改造分析[J].科技创新与应用,2018(13):137.
       
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