节能降耗技术在电厂锅炉运行中的应用研究   

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年40卷第5期   作者:于清泉 赵子函    
[导读] 火电厂锅炉是将煤粉中的化石能转变为动能的重要装置,

        于清泉  赵子函        
        济南热电集团有限公司  山东省济南市 250100
        摘要:火电厂锅炉是将煤粉中的化石能转变为动能的重要装置,锅炉设备的安全运行对保障正常电力生产发挥着重要作用。火力发电需要汽轮机、发电机组、锅炉设备同时运转才能发电,它们之间配合程度与发电效率有着直接的关系,为了实现高效发电,笔者结合当下火力发电锅炉运行现状,浅谈火力发电技术节能策略,意为降低我国火力发电环境污染与资源消耗提供参考文献。
        关键词:电厂;锅炉;节能降耗技术;应用
        1导言
        对锅炉实施能源消耗节能管理既能够提升锅炉运行效率,提升发电主机运行效率,又可以降低发电企业生产成本,实现能源消耗全面把控,贯测落实可持续发展战略。火力发电工作原理十分简单,它通过对煤炭资源燃烧增加锅炉内部水流温度,通过水蒸发热气推动汽轮机运转,带动发电机进行发电,运行状态较为平稳,危险系数较低,适合城镇地区发电。
        2电厂锅炉运行中应用节能降耗技术的必要性分析
        随着社会经济的发展,节能降耗技术应用于电厂生产运行中,并从电厂锅炉生产运行的多个方面解决了能源消耗的问题,进而提高了电厂过程运行中的能源利用效率。在工业化快速发展的时代,节能降耗技术的应用提高了电厂锅炉管理和控制的效率。我国电厂多是火电厂发电,依靠煤炭资源燃烧进行发电,因此锅炉设备在煤炭能源的节能降耗方面非常重要。节能降耗技术的应用优化了锅炉设备的内部结构,降低了电厂生产过程中产生的粉尘物质,达到了电厂能源利用节能降耗的目标,因此节能技术在电厂锅炉运行中的应用是非常必要的。
        电厂锅炉运行中存在的能源消耗量大以及能源利用率不高的问题,采用节能降耗技术应用于电厂锅炉运行中,是改善和优化能源供需不平衡及能源利用率低等问题的有效方法。电厂生产对于人们的生活生产及社会经济发展都是非常重要的,电厂锅炉运行中节能降耗方案的实施促进绿色经济的健康发展。电厂锅炉运行应用节能降耗技术也是响应国家政策号召,不仅满足减少能源消耗的基本需要,而且可以提高电厂的生产效益。在电厂生产中,锅炉运行技术结合节能降耗技术并对节能降耗技术进行不断的创新和优化,才能够真正实现电厂锅炉安全稳定运行的同时达到节能降耗的目的。节能降耗技术应用于电厂锅炉设备运行中是可实现的,可在较少能源的基础上最大化实现电厂生产的经济效益,并保护了国家的生态环境发展,减少了更多煤炭资源的损耗。
        电厂锅炉运行中应用节能降耗技术已成为电厂生产中重要的发展方向。节能降耗技术在电厂锅炉运行中应用降低电厂生产能源消耗,提高电厂锅炉运行效率,保证电厂企业可持续发展。电厂锅炉设备更新很快,生产效率以及节能水平都得到了优化和提高,但在某些关键环节还是存在能源消耗和浪费的情况,因此在电厂锅炉设备运行中采用节能降耗技术是非常必要的。
        3火电厂锅炉运行存在问题分析
        3.1排烟温度高
        锅炉中燃料燃烧效率与排放烟气温度有着反比关系,当排放烟气温度高会使得锅炉尾部无法均匀受热。同时,如果锅炉受热面存在着焦碳,燃料没有完全燃烧,则会使炉膛燃烧产生的烟气过多。随着锅炉节能设计理念的进步,技术人员对排施烟气温度进行了深入研究,对导致排放烟气温度的原因进行分析,将火力发电锅炉内部结构进行了优化与改进,提高炉膛内燃料的充分率,避免过多的残渣依附在锅炉表面,保证燃烧过程中的稳定性,可以进一步降低排放烟气温度,将更多的热能转变为电能,可以提高锅炉的整体燃烧效率。
        3.2燃料问题
        我国部分火力发电使用锅炉设施过于老旧,使用的燃烧方法也是传统的单点内燃方法,对于燃料的选用也没有严格标准,导致燃烧能量转化率始终处于较低状态。

煤炭是我国火力发电主要原材料,对煤炭选择与采购有着十分严苛要求,国家也在2001年、2012年相继出台了多套火力发电燃煤标准,但是部分火力电厂管理人员没有按照国家规定采用质量较高的煤炭,而是选择价格较低、燃烧量较差的低品质煤炭,在燃烧过程中经常会出现燃烧不充分问题,少量的煤炭根本无法达到理想温服标准,只能填入更多低质煤炭,造成了煤炭资源的大量浪费。除了煤炭选择,煤炭燃烧内炉选择也十分重要,传统单点内燃方法引火效果较差,温度速度较慢,内部煤炭在完成燃烧50%以上后,才能使外部煤炭充分燃烧,每次消耗的煤炭能量经常长时间累积也会成为一个惊人的数字。
        为此,火力发电工作者必须勤于更换煤炉内部燃烧设备,加强日常设备维护工作,提升煤炉燃烧效率。而经过笔者的走访调查发现,现阶段我国部分国有火力发电站一般没有定时检查制度,各项检查标准也有着很大区别,其中采用的很多数据没有经过科学计算与测试,大部分是由专业人员依照出厂手册设定基础数值,而这些数值是否能够作为火力发电煤炉检查与维修标准尚且是个未知数。此类问题都会造成大量的煤炭资源浪费,降低发电企业实际效益。
        4节能降耗技术在电厂锅炉运行中的应用
        4.1减少排放烟气中的热量损失
        当前,很多火力发电厂锅炉都存在着较为严重的热能损失现象,煤碳燃料没有完全燃烧,会存在着极大的能源浪费。为了提高火力发电锅炉运行过程中的热能利用率,降低热能损失,需要优选煤炭类型,并将风量与煤炭比例进行合理设置,火力发电厂应该建立能源研究科室,研究出更为高效的燃烧方式。还可以将高温蒸汽进行再次应用,将排出烟气温度进行回收利用,合理设置空气系数,安装排风表对通风量进行监控,准确计量输入风量、漏风量,保证炉膛内气压的稳定。要尽量减少锅炉内部、底部漏风、排烟道漏风,保证炉膛内部空气系数的科学合理,定期对锅炉内部进行清洁处理,对受热面、空预器等进行着重处理。
        4.2辅机节能技术
        辅机节能技术的应用要结合电厂锅炉运行的实际情况,在辅机节能设计方案中,提高辅机节能系统的性能并降低电厂锅炉运行消耗的能源。采用液藕离心式风机,提高电厂锅炉节能降耗效率。液藕离心式风机工作原理,是在减少自身对电能消耗的同时不断提高辅机系统中风机的工作效率。对辅机节能方案进行不断的优化和完善,并在锅炉实际运行中进行应用,定期分析并讨论辅机节能效果的实际情况,在辅机节能技术中,液藕离心式风机在辅机节能系统中的应用起到了节能降耗的效果,对辅机节能系统中的风机叶轮进行不断的技术改进可提升风机工作效率。
        辅助系统是锅炉运行系统中消耗能耗较多的机组部分,也是是锅炉机组整体安全稳定运行的重要部分。采用人工调整方式对辅助系统进行调整,不仅工作效率低,而且由于辅助系统采用的风机和水泵等设备采用定速模式运行,这样会增加锅炉机组的工作负荷,不能起到节能降耗的作用。电厂锅炉运行中需要主系统和辅助系统共同配合,实现锅炉机组的稳定运行。在锅炉辅助系统中应用变频调速技术,对锅炉辅助系统进行科学合理配置,降低机组转动扭矩的脉冲,提升机组对电流的抗干扰能力,保证辅助系统的运行负荷可以满足电厂锅炉运行的基本需要,实现了电厂锅炉节能降耗的效果。
        4.3提高电厂内汽轮机的工作效率
        汽轮机也是火力发电的重要设备,会对锅炉的稳定运行带来一定的影响。对汽轮机加热系统加装蒸汽冷却、疏水冷却装置,可以更好地改善汽轮机运行状态。蒸汽冷却装置可以通过冷凝系统来吸收热量,疏水冷却装置可以进一步提高给水水温度。并对汽轮机凝汽器真空状态进行合理调整,可以进一步提高汽轮机工作效率。如果电厂采用高负荷汽轮机,可应用双循环泵运行模式,如果进水温度及发电机组负荷不稳,采用低速、高速循环泵进行交替应用。还可以对给水泵进行改进,根据水泵特性曲线来对工作点进行合理移动,并对水泵运行速度进行合理调节,可以更好将汽轮机保持在稳定运行状态。
        结束语
        综上所述,可以得出火力发电过程中锅炉管理工作的重要性。需要根据发电厂实际情况,制定出科学完善的锅炉运行管理体系,规范工作人员的行为,做好日常故障监测工作,引进先进的故障检测系统,可以更好地保证电厂正常生产。
        参考文献
        [1]曹华瑞.节能降耗技术在电厂锅炉运行中的应用[J].科学技术创新,2019,34.
        [2]?李扬.浅谈火电厂锅炉运行控制与故障预防[J].现代制造技术与装备,2018(11):167+169.
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