火力发电企业节能减排策略研究论文_杨京娃

火力发电企业节能减排策略研究论文_杨京娃

(国网能源哈密煤电有限公司 新疆哈密 839000)

摘要:节能减排是营造良好的生活环境、促进经济社会健康、可持续发展的必然要求。火力发电企业节能减排的发展前景广阔,在社会各方面特别是自身企业的努力下必将有更进一步的发展,在顺利实现国家降低能耗目标的同时,也能实现企业自身的更高经济效益和社会效益。下文主要是介绍火力发电企业节能减排策略。本文分析了火力发电企业节能减排策略。

关键词:火力发电企业;节能减排;策略研究

我国是一个煤炭资源大国,每年的煤炭资源的消耗量是十分可观的。每年消耗量的一半以上都用来发电,我们知道煤炭的燃烧会有有害气体以及物质的排放,对环境造成很严重的影响。因此,对于火力发电企业来讲,节能减排工作是必须要进行的。

1火力发电企业节能减排策略

1.1进行合理规划,实现节能减排

1.1.1使用可再生能源以及清洁能源

在一般的发电过程中,火力发电占据了很重要的地位,相对于核电,水电来讲,火电装机比重是十分大的。因此,为了减少煤炭的燃烧量,以及环境的污染度,需要对清洁能源以及可再生能源进行研发。降低发电总量中,火力发电所占的比例,直接减少了污染物的排放。

1.1.2投入大量的大容量机组

对于火力发电厂来说,如果想实现节能减排,还有一个重要的措施就是使用大容量的火电机组。这项措施的提出主要是根据热力学中的一些基本原理,机组的容量与能耗是成反比的,机组容量越大,能耗就越小。比如,当消耗的功率相同时,超临界机组比高压纯凝式机组相比消耗的能量要少很多,达到了资源节约的目的。所以,为了对火电发电企业进行节能减排需要使用大容量的火电机组。

1.2对火力发电生产的关键环节进行控制

1.2.1确保煤炭燃料的质量

在我国,火力发电进行发电过程中主要使用的是煤粉锅炉,燃料的成本在发电成本的百分之五十以上,所以对于经济效益来讲,煤炭等燃料的质量好坏在其中占据了非常重要的作用。如果燃煤的质量不好,那么发电企业的能源消耗会增加,还会造成相关设备使用寿命的缩短,造成经济的损失。所以为了实现火力发电企业的节能减排,需要保证燃煤的质量。

1.2.2变频调速系统应用

在火力发电的过程中,整个发电厂的用电量占据了整个机组容量的百分之十左右,而发电厂全部的用电量有超过百分之八十左右的用电量是由于风机,泵等这些辅助设备消耗的,变频调速技术的使用能够有效的解决这些问题。变频调速系统引用之后会形成闭环的控制系统,闭环控制系统是一个相对比较稳定的系统。在进行变频调速系统的使用之后,改善了很多的指标,节约了发电厂的使用电量,节约资源,实现了节能减排。

1.2.3提高机组的运行效率

首先,为了降低喷嘴的热损失,我们可以加快蒸汽流过叶栅的相对速度,并且将叶栅的体积缩小。如果在运行过程中,想要将余速损失降到最低,提高声场效率,对于汽轮机组的排气管可以采用扩压式的方式,从而实现余速能量的回收,从而实现节能减排,节约资源,实现可利用资源的回收。

1.2.4提高燃烧率

在进行燃煤的燃烧大部分是依靠锅炉来进行的。锅炉在整个的生产工程中占据了非常重要的作用,锅炉设备的好坏直接影响燃煤产生能量的利用率。在生产过程中,锅炉在工作过程中会造成一定量的能量损失,比如说是排烟热损失,锅炉散热损失等等。为了减少这些能量的损失,首先需要进行的是锅炉的散热损失的防治工作,最应该考虑的是锅炉有关部分的的结构问题,要保证某些结构具有紧凑型,比如说是炉墙,水冷壁等等。为了较少热量的散失,管道以及炉墙的制作材料必须是比较先进行的保温材料;对于排烟热损失的减少,就需要尽量减少其与空气的接触面积,降低其的容积大小;为了防止出现局部温度过高的问题,要合理的控制当下火焰的位置;为了使燃料能够完全充分的燃烧,需要对煤粉的细度以及空气的含量做相应规定。

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1.3脱硫脱硝一体化技术设计

1.3.1流程设计

火电厂中排放出烟气以后,会被旋风器进行首次清除,并将大型颗粒进行回收,之后大部分的除尘和脱硫脱氮工作在自激式除尘器中完成,然后再次经过冲击淋洗塔的除尘脱硫脱氮工作,最后利用汽水分离器将其分开,进行最后一次除尘脱硫脱氮工作。

1.3.2物料衡算

物料衡算是指在遵循质量守恒定律的基础上进行工艺设计,并获得输入和输出与物流和金额定量计算过程,与此同时还可以获得设备和材料的平衡。物料平衡是脱硫脱硝一体化技术设计重要的组成部分,物料衡算工作直接影响着管道的选择和设计。

1.3.3热量计算

热量计算是以热力学第一定律为基础的一项计算工作,通过热量计算可以平衡工业生产中的物料。热量计算中需要对物料进行采集,并在物料中提取能量,这种能量在生活中随处可见比如说热能、动能等,在火电厂生产中最常见的就是热能。

1..4火电厂烟气污染物超低排放改造

1.4.1氮氧化物超低排放改造技术路线

(1)低氮燃烧器改造或优化+催化剂预留层加装催化剂。(2)低氮燃烧器改造或优化+催化剂预留层加装催化剂+煤种调整(配煤掺烧)。(3)低氮燃烧器改造或优化+催化剂预留层加装催化剂+煤种调整(配煤掺烧)+增设SNCR脱硝装置。

1.4.2二氧化硫超低排放改造技术路线

(1)优化脱硫吸收塔喷嘴布置、增加喷淋层数量、增加烟气均流构件、运行控制浆液PH值等。(2)单塔双区,增加吸收塔浆液容量。(3)单塔双循环,增加烟气反应时间和催化反应过程。(4)双塔双循环,增加一套脱硫系统。

1.4.3烟尘超低排放改造技术路线

(1)原有除尘器提效改造+脱硫除尘一体化。(2)原有除尘器提效改造+脱硫除尘一体化+吸收塔增效环。(3)原有除尘器提效改造+湿式电除尘器。(4)原有除尘器提效改造+径流式除尘器。

1.5汽轮机通流改造节能改造

汽轮机通流部分的改造方案分为高压缸改造、中压缸改造、低压缸改造,同时配合汽封结构优化,低压排气缸结构优化以及隔板结构的改进,实现汽轮机组通流部分的节能改造工作。

对于汽轮机高压缸采用的改进措施为:首先优化调节级速比,提高级后压力,不仅能够提高调节级效率,还能够将焓降分到效率高的压力级,实现提高高压缸的效率。压力级采用高效后加载层流静叶叶型,该种叶型的特点是气流主要在叶型后部加速,减小了横向二次流,减薄了附面层,从而使得尾迹损失和动叶的激振力明显减小,提高了汽轮机的级效率,根据测算级效率可以提高将近10%。叶顶采用多齿汽封,这种汽封采用自带冠结构,汽封齿可以增加4~5个,可以减少漏气量,从而提高级效率。中压缸采用的改进措施为:中压缸静叶线全部采用后加载层流静叶叶型,静叶出汽边厚度为0.38mm,提高级效率。中压动叶再用高负荷动叶型线,采用自带冠动叶,增加汽封齿4-5齿,同时改为城墙齿汽封,减少漏气量。汽轮机的子午流道采用光滑通道,在中亚缸的末几级采用外平内斜围带光滑子午道,其他级采用光滑流道,可以减少旋涡损失。低压缸静额采用后加载层流叶型,动叶采用高负荷动叶叶型,叶顶同样采用多齿汽封。采用焊接隔板,在前三级中增加密封键,末级动叶采用大刚性设计。

2结语

随着社会经济的不断进步与发展,各个行业都在处于快速发展的状态。电力行业对于其他行业的发展起到了基本的支撑作用,而火力发电在其中占据了非常重要的地位,但是现今火力发电存在一系列的问题,包括一些资源的浪费,环境的污染等等。为了积极响应国家的节能减排的政策,火力发电企业对于节能减排的研究是必不可少的。

参考文献:

[1]贾永辉.火力发电企业在节能减排中的积极作用[J].安徽电力,2010.

[2]杨代刚.火电厂节能减排现状问题及对策探讨[J].低碳世界,2013.

论文作者:杨京娃

论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/30

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