火力发电厂热动系统节能优化措施

发表时间:2020/10/14   来源:《科学与技术》2020年6月16期   作者:董春伟
[导读] 经济的发展,促进社会对电力的需求也逐渐增加,这有效地推动了电力企业的发展
        董春伟
        黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司热电厂 黑龙江省鹤岗市 154101
        摘要:经济的发展,促进社会对电力的需求也逐渐增加,这有效地推动了电力企业的发展。火力发电厂为电力系统提供电能,承担着整个电力系统的电能发送,火力发电厂为整个国民经济发展提供能源支持,然而,火力发电厂也是一个高污染、高能耗企业,需要对其热动系统进行节能化改造,提高其运行效率,减少对能源资源的不合理浪费。本文就火力发电厂热动系统节能优化措施展开探讨。
        关键词:火力发电厂;热动系统;节能优化;措施
        引言
        在热电厂的运行过程中,热动系统起到了非常关键的作用,要想降低火电厂运行过程中的能耗,就必须要在火电厂的热动系统中下功夫,对热动系统进行优化,减少对能源的消耗,提升火电厂的发电效率,这样的电力产出方式才符合我国的节能减排理念。
        1火力发电厂热动系统节能优化的必要性
        在火力发电厂运行中,通过热动系统节能技术的使用,可以实现节能减耗以及就降低损耗的目的,其优势体现在以下几个方面:第一,降低火力发电厂的运行成本。由于火力发电厂中的煤、石油以及天然气等属于自然资源,当火力发电厂的资源使用量增加时,能源总量不断减少,生产成本会逐渐增加,因此,通过节能措施的使用可以减少企业的资本投入,推动火力发电厂的经济发展。第二,实现保护环境的目的。在火力发电厂热动系统节能优化中,可以有效减少排量,降低环境污染。第三,推动火力发电厂的可持续发展。在火力发电厂热动系统节能技术使用中,可以正确处理社会经济与自然环境之间的矛盾,积极促进人与自然的和谐发展。
        2火力发电厂热动系统运行现状分析
        现阶段,火力发电厂整体上处于超负荷运转状态下,热动系统实际运行无法支持高强度的电力生产,而且加剧了相关生产设备的能耗,实际运行中能耗较大,增加了热动系统运行成本,影响了发电厂的健康、持续发展,在这种形势下势必需要对热动系统实施节能化改造,提高发电厂热动系统的运行效率,提升其环保水平,减少对能源资源的浪费。所谓的热动系统节能优化与改造就是在深入剖析热动系统当前运行状态的基础上来得出各项技术参数,通过分析、计算、统计相关参数来综合评价热动系统的运行状态,明确该系统的节能水平,得出系统内部所出现的问题,通过对问题所在位置加以改造来达到节能优化的目标,实现对能耗的科学控制。火力发电厂热动系统是主要的能耗系统,对其进行节能优化与改造能够从整体上提高热动系统运行效率,减少对有限的资源能源的依赖,从而达到节能环保的一大目标。电厂热动系统的节能优化势必需要特定技术的支持,这就涉及到系统节能优化技术可行性问题,当前来看,已经研究发明了多种节能技术,电力生产系统的节能优化技术也日趋完善、完美,随着技术的日臻成熟,热动系统的节能优化只需要对发电机组的局部部件进行节能化改造,无需整体上的调换与更新,有限的技术与工艺就能达到节能减排的目标。现阶段,发电机组实际研发过程中,已经将节能、减排、降耗纳入了重点考虑范围,实际的发电机组局部零件的设计已经融入了节能降耗的思想,基本上达到了节能目标,特别是新型发电机组的发明与利用可以实现产业结构的优化调整与升级,由此可见技术上的可行性成为发电厂热动系统运行的充分不必要条件。
        3火力发电厂热动系统节能优化措施探究
        3.1火电厂热动系统
        火电厂热动系统由许多的设备构成,对这些设备进行节能优化,可以达到一个整体的节能优化目标,在实际的操作过程中,把更加先进的设计理念带入了火电厂热动系统设计工作中,使用模拟技术对火电厂热动系统中的汽轮机进行设计模拟,使汽轮机的结构更加的合理,通过这样的方式,提升了火电厂热动系统工作效率,提升了煤炭资源的燃烧程度,达到了节能的目的。

我国当前的技术与发达国家还存在一定的差距,而且设计能力也存在不足,与发达国家相比,我国的300MW-600MW的发电机组在发电的过程中,要比发达国家同型号的发电机组煤炭消耗量大很多,所以我国的火电厂热动系统还有许多进步空间,在对火电厂热动系统进行节能优化的时候,可以从以下几个方面入手:对热动系统的空气流动性进行调整,使气体流入的更加顺畅合理;在热动系统中,把原有的叶片进行替换,使用弯曲的叶片来代替原有的叶片,增加空气的进入率,而且这样的叶片结构还能提升动能的转换率,有效的提升发电效率,达到节能的目的;提升叶片的防腐蚀能力,减少叶片的腐蚀程度,提升动能转换率。通过这些方式的改进和优化,可以使火电厂热动系统运行的更加合理,达到节能的目的。
        3.2积极优化系统运行方式
        为了达到系统节能优化的目标,就必须先对机组的运行模式实施节能化改造,调整传统的系统运行方式,尝试采用多元化的运行方式,例如:将一年分成若干个阶段,年初若干月选择单阀运行模式,随之的若干月则可以尝试顺序阀运行模式,同时,积极调试机组,使其逐渐走向最为合理、最为合适的运行状态,提高系统运行效率,时刻观察并深入分析机组运行中的参数变化,并对各个参数状态下的相关设计数值进行动态调整,以此来优化机组运行模式,使其逐渐走向最佳运行状态,提高机组安全运行系数。同时,要重点密切关注机组真空系统,特别是汽轮凝结器的真空大小,通常会从整体上影响机组的运行状态,相关的技术改造人员需要动态观察、时刻检查相关设备的真空度,并对真空度做出科学调节,确保其达到最佳状态。
        3.3降低汽耗量
        影响汽轮发点机组发电汽耗高的主要原因是,近期参数测量仪表不准确,射水池水温较高,热电厂操作规定射水池的温度应当控制在35℃以下,如果温度超标,则会导致降低射水抽气器的工作效率,进而导致机组的凝汽器真空度降低。此外,热水井水位较高,汽轮机真空主要是由于大量的蒸汽进入凝汽器快速冷却形成的,这一过程需要依靠铜管中的循环水实现热交换完成,如果凝汽器热水井水位较高,则会淹没进行热交换的铜管,减少热交换的换热面积,降低凝汽器内部真空,影响发电汽耗量。
        3.4优化锅炉排烟、排水余热的处理方式
        一方面,火电厂运行中产生的锅炉高温烟多在200℃以上,热量充分,污染物质多,如果直接排放,即使污染大气,还让热量白白流失掉,加重了温室效应。通过技术研发的联合循环发电技术,就是通过将燃气轮机、发电机与余热锅炉、蒸汽轮机共同组成循环系统,将燃气轮机排出的功后高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽,再将蒸汽注进蒸汽轮机发电。例如,通过安装凝结水循环装置于锅炉尾部,使烟气中的热量得到有效吸收后重新进入到热动循环当中,既降低了排烟温度,还提高了锅炉的工效,实现了经济发展与环保并重的目标。另一方面,火电厂运行热动力循环系统中需要大量水的参与,从而会产生大量高温污水,传统的单级连续排放或定期排放的形式,既会使得大量余热资源白白流失,还会让水质受到污染,例如通过安装连续排污扩容器和在排污末端安装冷却器就可以充分利用锅炉所排放污水的余热,将收集来的剩余热量转化动能,提高了热动系统的热经济性能,而净化后的污水则用于灌溉,节约了水资源。
        结语
        火力发电厂热动系统是一个高能耗、高污染的动力系统,为了达到节能降耗减排的目标,就要注重对该系统的节能化改造,要善于采用先进的节能技术,选择与系统相适应的环保科技,达到对热动系统的节能化改造,提高系统运行效率,实现热动系统的节能化运转,从整体上打造出一个节能降耗减排的热动系统。
        参考文献
        [1]李珂.火电企业技改项目投资效益后评价及应用[D].山东大学,2018.
        [2]汤平平,张朋,张芳.火电厂的能源利用与节能技术改造[J].科技传播,2018(17):197.
        [3]王文仲,张艳春.石化企业自备电厂热动系统节能优化研究[J].石油炼制与化工,2018,38(3):52-56.
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