摘要:电能是我国现在主要的能源之一,对于经济水平的提高有着举足轻重的作用,随着电能需求量不断增加,要保持绿色发展理念,构建和谐社会并确保可持续发展,就要不断的增加企业相关改革的深入进行。发电厂要提高经济效益也需要充分的应用节能降耗的技术来提高生活的质量,并降低能源消耗量。发电厂运行过程中可以使用一些新兴技术来确保锅炉能够高效率低污染的运行。本文针对电厂锅炉节能改造的问题及解决措施开展探讨。
关键词:节能减耗;发电厂;锅炉改造
引言
电厂在我国社会、经济发展中占有非常重要的位置和作用,但由于电厂在实际运转过程中会产生大量的能源消耗,因此,应提高对电厂锅炉节能降耗技术应用的重视程度,并能够在实际运行中提供人力、物力、财力给予支持,确保节能降耗技术能充分在电厂锅炉的运行中得到发挥,并且利用节能降耗技术实现电厂锅炉高效、绿色的运转,为我国的发展和进步作出贡献。
1、电厂锅炉节能降耗意义
电站锅炉的节能降耗对提高电站锅炉的效率和国家对电站锅炉的更好管理具有重要意义。因此,在电站建设过程中应选择购买节能电站锅炉,对企业现有锅炉进行进一步的技术改造,通过技术改造优化煤炭资源利用水平和效率。节能降耗的意义不仅在于实现更多的经济效益,而且在于实现更高的运行效率,提高电厂工作的安全性和有效性。电厂锅炉节能降耗更有利于电厂技术升级和创新,提高节能技术装置的稳定性和实用性。
2、电厂锅炉节能改造的现状
目前在对锅炉节能改造过程中,通常会采用分层燃烧、天然气助燃等技术来实现锅炉节能的目标。同时利用碳化硅作为锅炉的炉拱材料,通过以炉拱形状、尺寸和拱区空间进行合理设计,从而使高温烟气能够形成良好的热力工况,有利于锅炉节能减排的实现。在炉排选择时,可以选择技术先进,经过精密铸造和加工的炉排,改进炉排漏煤及配风不均匀的现象,对锅炉风室进行改进,改造为两侧进风的风室,并将流档板安装在风室内,通过对风室和风道口的连接方式进行改造,从而提高炉墙的密封性和保温性。采用纤维填充材料作为保温层,可以在保温层表面涂抹远红外涂料,从而提高保温层的热辐射能力,再通过控制炉膛内的负压,从而进一步确保过量空气系数的降低。可以采用新型燃煤添加剂,这样能够有效的提高灰熔点,避免锅炉发生结焦问题。通过这些技术措施来对锅炉进行改造,有效的提高了锅炉的燃烧工况,确保了燃料燃烧效率的提高,煤炭能够有效的燃尽,降低了不完全燃烧损失及排烟热损失的发生,有效的提升了锅炉的热效率。在锅炉热损失中,其中排烟热损失占有较大的比例,所以需要做好锅炉烟气余热回收利用工作,同时进一步对过剩空气系数进行控制。在采用不同余热回收方式时,会给锅炉热效率带来不同的影响。在对排烟温度进行确定时,通常会使其高于锅炉烟气的露点,这样可以有效的避免普通换热器受到低温酸腐蚀,降低了热污染的发生。
3、导致锅炉能耗大的原因
3.1 煤炭的质量问题以及给煤装置技术问题
国内大部分的电站锅炉是以煤矿直运过来的或者经过市场处理过的煤炭作为燃料,并且是以直接入炉的方式进行燃烧,这样就会导致入炉煤热值和成分偏离原有锅炉设计值,造成煤炭不完全的燃烧,有害气体排放超标。市场加工中掺杂了矸石、化学品和其它杂质影响锅炉的燃烧效率;给煤系统采用直接输配的装置,无法保证煤质稳定的达到设计值,燃尽率低,因此煤炭的质量问题和给煤装置技术问题导致了煤炭的浪费。
3.2 运行负荷低
企业设计锅炉系统的时候往往过分考虑企业的长期发展,过分强调负荷的适应性,必然造成锅炉设计裕量大。受到金融危机的影响企业开工率低,发电负荷持续走低,锅炉出力处在较低的运行区间,锅炉只能降低参数运行,预留的裕量不仅得不到利用,而且增加锅炉的动力消耗。导致锅炉运行长期、严重的偏离设计参数,无法达到最佳的运行工况,导致锅炉运行效率偏低。
3.3 控制水平有限
电厂锅炉,特别是中小电站锅炉,运行控制水平低、监控手段不全、自动化水平低,锅炉运行工况的调整依靠运行人员的经验判断,不能对锅炉的运行状况进行实时的量化的分析,无法进行准确及时的调整。导致锅炉不能处于最佳的运行状态当中。
3.4 热力系统的浪费
锅炉、管线和回热设备组成锅炉热力系统,锅炉通过消耗能源生产蒸气排出部分废热等,水蒸汽通过热力管线输送到各个用热设备当中去,这个系统的效率是锅炉、管线和回热设备的热效率的积,各发电企业往往重视锅炉本体的节能改造,忽视管线传输和废热的回收,造成热力系统的损耗浪费,导致锅炉整体效率的下降。
4、电厂锅炉节能改造的优化措施
4.1 合理规划锅炉的使用
电厂的锅炉房有多个锅炉,锅炉的搭配方式会直接影响到整个机组的效率,因此必须做出合理的规划有助于提升蒸汽的利用效率。在进行规划的时候,可以根据总效率最高的原则对锅炉的供气量进行分配,对于效率较高的锅炉,可以让它承担更多的负荷,当效率高的锅炉满载之后,再由效率低的锅炉承担负荷。采用这种方式可以有效的提升蒸汽利用率,降低能耗。在锅炉开启的时候注意减少排气量,疏水器也要定时的维护,确保热量能够充分的被利用。在具体的节能改造中,可以将锅炉分隔开,通过试运行来判定其热效率,最终根据判定的结果来进行相应的使用分配。这种改造的难度相对较低,但是需要停机改造,在改造的前期做好规划,避免使用中出现问题。改造完成后还可以先进行试运行,如果没有问题,再正式投入运营。
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4.2 优化节能设计
科学优化节能设计可有效降低锅炉的能耗,一方面要优化锅炉的硬件设备,在设计锅炉的时候就考虑到节能方面的问题,奠定节能降耗的基础。另一方面,运行管理也必须优化,改造中最好能增加传感装置,实施反馈锅炉运行的各种状态,监测锅炉的运行是否正常。只有这样,才能及时的做出调整,将能耗降到最低。当然,配套的系统也必须完善,辅助实现锅炉的节能降耗。例如计算机系统和自动化控制等,进一步优化锅炉的功能,让锅炉的运行真正实现智能化,及时
根据实际的运行状态调整控制措施。对于已经建设好的锅炉,其改造也很有必要,可以在锅炉内壁填充纤维保温层,在其内部形成热辐射,降低能量的损耗。风室也可以改造成两侧进风的形式,流挡板安装在风室之内,风道口的连接方式也可以改造成直流的形式,增加通风,避免因为空气不足而造成燃烧的不充分,降低锅炉运行的能耗。
4.3 辅助机的节能
锅炉并不是独立的设备,它的运行还需要辅助系统,要想实现锅炉改造的节能降耗,还需要对辅助机进行改造。例如,风机叶轮可以进行改造,提升其运行的效率,让其在固定的时间内可以交换更多的气体,这就有助于提升煤的燃烧效率,降低能耗的同时减少污染物的排放。辅助机的改造相对工程量小,而且不会影响到整个的锅炉系统,待锅炉停机保养的时候,就可以进行改造。如果是锅炉内部的辅助机,可以根据生产的计划安排相应改造。锅炉的改造是一项系统性的工程,需要从整体入手进行考虑。还有一些别的措施能够降低锅炉的能耗,例如在煤投入使用前可以先进行初步的处理,这对于提升燃效效率和降低能耗也有着较大的作用。目前,我国的锅炉节能改造还不够成熟,很多改造都是摸索着进行,因此会出现改造完使用有问题的情况。在这方面电厂可以借鉴西方发达国家的经验,结合实际情况制定改造计划,切实实现节能减排的目的,推动我国锅炉节能改造的发展。
4.4加强对变频调速技术的大力推行
当前电厂锅炉在正常运行过程中,辅机系统起到一定的积极作用,需要各类辅机的共同配合来实现主体系统的高效运行。在锅炉定速运行期间,必须将风机、水泵等辅助系统设备进行有效联合,确保实际运行效率大幅度降低。目前伴随着社会经济的不断提升,电厂建设规模也在相继扩大,实际工作需求量大幅度上升。因此不少电厂锅炉操作员以调节风机挡板上的出入口及水泵出口阀门的方式来对存有的较大负荷予以降低。但是从现有的实施情况来看,大大降低了水泵及风机运行效率,且没有将锅炉自身降低损耗效用充分的发挥出来,却产生了一定的副作用。为此,在电厂锅炉运行期间可以积极采用变频调速装置来改进一系列存在的问题。变频调速装置在具体应用上面可结合具体情况,对锅炉辅机系统上的各类部件进行有效调整与更正,进而使得调整后设备实现最佳的运行状态。
4.5热力系统保温措施的加强
锅炉主体和自身管网内是热力系统保温的储存地,出现这一现象是因为空气会自动消散掉热力介质的热量,这就需要相关工作人员对热力系统实际保温效果进行格外重视。具体措施有如下几点:需要对保温材料进行有效选择,在具体选择中需最大限度的满足介质需求,保温材料的类型是依据热力介质不同来具体确定的。因此结合实际情况,可以选择导热性能低、保温性能强的材料进行具体使用;结合目前保温工艺的需求,将保温压缝、错缝及实际密实度等操作内容进行重点考量,由此来促使保温效果显著增强;对保温防护层进行具体施工过程中,需要对水及有害化学物质进行强效隔离,并对空气进行有效阻挡,以免对换热效果带来不利影响。只有锅炉主体中的保温措施做好了,才会从根本上降低热力系统运行中带来的损耗,促使锅炉节能效果增强,提升了锅炉利用率。
4.6热管换热器的有效使用,提升锅炉节能效果
由多项热管组合而成的一种表面换热气,是热管换热器的主要构造,其也是一种传热元件,热管换热气在具体使用中,基本不接触其他的热流体,锅炉实际尾部烟道是热管换热器实际受热部位,通过这样的结构设置可以将锅炉在运行中产生出的大量烟气余热进行有效回收,确保锅炉实际热能利用率显著增强。热管换热器与以往锅炉工作中所使用到的回转式空预器相比较而言,其可以将产生的烟气余热排放量进行有效减低,确保实际的入炉风温升高,使得漏风现象得到缓解;将低温省煤器进行积极利用,可促使锅炉烟气余热回收力度加大,有效的促使烟尘排放量降低,对除尘器实际效果而言起到有利作用,在此过程中低温煤器在应用中最大的优势就是实现低温除尘的效果。将热管换热器有效应用到电厂锅炉工作之中,既可以促使锅炉自身热效用增强,同时还对锅炉自身的污染物排放量进行有效处理,因而也是锅炉节能改造的有利方式。
结束语
在目前热电厂所具有的生产设备中,锅炉是最为关键的运行设备。CO2、硫化物、氮化物等是该设备在具体工作中所产生出的有害物质,严重污染着环境质量。与此同时,煤耗是锅炉运行期间主要发生的现象,且自身运行效率偏低,对各项能源在使用期间存在着浪费现象,这就需要将节能降耗作为锅炉运作的首要前提,由此从根本上促使环境污染问题得到有效缓解。
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论文作者:韩晓宁
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签:锅炉论文; 电厂论文; 节能论文; 节能降耗论文; 效率论文; 热力论文; 系统论文; 《电力设备》2019年第4期论文;