摘要:电力系统作为一次能源的重要消耗方及二次能源的主要提供方,对电厂内热动系统的节能优化势在必行。对于火力发电厂来说,热动系统是其消耗煤炭资源的主要部分。因此,热动系统的节能是整个电力系统提升生产效率的关键点。
关键词:电厂 热动系统 节能
正文:
文章分析电厂热动系统节能技术可行性,在此基础上提出了几种适用于电厂热动系统实用节能技术的措施和途径。根据研究和应用经验,提出节能技术的应用前景及其发展方向和开展节能工作的新建议。
一、热动系统节能应用现状
对于新建项目,可以通过设计阶段对新设备的合理配套、侧重于节能减排角度进行系统优化设计。对于正在运行或运行较长时间后的机组设备,可以通过节能减排分析诊断来评估能量多于损失途径,计算能耗改进空间,以此为基础制定优化改造方案,达到节能减排的效果。
此前很长一段时间内,与工业化的粗放式发展一样,发电厂热动系统的节能减排工作并未得到足够的重视因此在理论和时间上都存在有系统结构与连接方式不相适应、运行操作及相关设备维护不当,导致出现能源利用经济性达不到标准要求。但正因如此,反而为目前电厂热动系统节能留下了巨大的改进空间。
同时,由于电厂热动系统节能改进主要通过系统运行监测诊断及优化分析的方式进行,主要采取改进系统运行结构及连接方式提升精细化管理水平来达到节能效果。因此,热动系统节能技术不仅为生产厂家节约了运行成本,同时实现了保护环境减少污染。提升了单位燃料发电量(供气量)的提升,而这一切又立足于相对较低的成本及并不复杂的技术措施,因此具备较大的可行性及潜在的经济效益。
二、热动系统节能技术的可行性
1、电厂热动系统节能属于电厂节能减排工作的新研究领域,电厂热动系统节能也是节能理论与节能技术相结合的新产物。在改造过程中一般不需要对系统主机设备进行改造,仅需对相关结构进行添加备件或采用新技术来完成节能工作。广泛开展热动系统节能工作,对当前调整产业结构提高管理水平,具有重要意义。
2、对于新研发设计出来的热能发电机组,可以在初始阶段通过合理配套、优化布设来进行节能工作;而对于已经投入生产运作的发电机组,可通过节能诊断来监测能量损失,获取能耗指数,实现节能减排降耗的目的。
3、热动系统的节能工作在很长时间内并没有得到重视。我国缺少一些完整的节能优化方面理论知识和优化工具;存在着热动设计方面系统结构与连接方式不匹配的现象;因为运行操作和维护不当的原因,在系统运行过程中还会导致经济性达不到标准要求。因此,热动系统节能理论及节能技术具有广泛的应用空间及充分的可行性。
三、系统节能分析与优化改进
1、锅炉排烟余热回收利用技术
发电厂排烟温度都很高,装有暖风器的锅炉,排烟温度可达二百摄氏度左右,排烟热损失占锅炉热损的主要一部分,对此充分利用的话,可以节省一大部分能源。应用热力系统节能理论,正确合理地利用余热及其技术改造,将余热通过特制节能器在热力循环系统中回收利,从而降低排烟温度,提高效率。该特制节能器是一种特殊连接的热交换装置。节能器连入热动系统后能使排烟余热直接利用于热动循环,对资源充分利用。
低压省煤器是一个水气换热器,通常装在锅炉尾部末端,内部有低压凝结水通过。该装置与热动系统有并联或串联两种方式。因为串联方式流经加热器系统的水量大,所以新设计机组一般采用串联连接方式与省煤器连接。在低压省煤器的受热面一定时,排烟余热利用较高,节能效果较好。低压省煤器与热动系统的连接存在一个最佳引水位置,在此处热动系统低压省煤器的热经济效果能够达到最大。综上所述,在锅炉设备上安装低压省煤器具有显著的节能效果。
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应用热动系统节能理论,指导热力发电企业能够正确合理地利用锅炉及烟道余热,以及通过技术改造,将余热通过节能器在热力循环系统中回收利用,从而降低排烟温度,提锅炉效率。
2、化学补充水系统
对于采用抽凝式机组的发电厂,可以选择通过除氧器或凝汽器向热力系统中添加化学补充水。其中通过凝汽器不仅可以添加化学补充水,还可以产生除氧效果。当化学补充水进入低压加热器时,可以通过低位能抽气方式产生逐级加热的效果。这可以有效降低高位能蒸汽总量,可以显著增强热力系统节能效果。据统计,化学补充水系统可以降低单位发电能耗约3 g/kW・h。
3、锅炉排污水余热回收利用技术
电厂的锅炉排污率都很高,锅炉排污系统采用单级排污系统,锅炉连续排污经连续排污膨胀器扩容后回收少量的二次蒸汽热量,排污热水直接排放,锅炉定期排污经定期膨胀器扩容降压后直接排放,锅炉连续排污和定期排污均存在余热资源损失和水资源损失,并造成热污染及水质污染。因此,排污热水应该被充分利用。通常采用热力系统的连续排污扩容器来回收部分热量,达到提高热经济性,节约能源和保护环境的目的。如果在此基础上再加装一个排污冷却器,扩容后的污水仍然可以被进一步充分利用,便可最大限度提高热力系统的热经济性。
4、供热蒸汽过热度循环利用
对于相当一部分工业供气量较大的锅炉排污水热量再利用
电厂锅炉系统运行过程中,排污水的热量损失与排烟热量损失同为总热量损失的重要组成部分。锅炉若连续排污时损失的热量可达到总损失热量的5%。对于锅炉排污水热量的回收利用主要采用扩容蒸发吸收散失的热量和工质,对于扩容蒸发后仍然具有相当热量的污水,采用排污水冷却器中的化学补充水吸收散失热量的方式进行再利用,使得整体节能效果较为明显。
5、母管制给水系统优化运行及厂用蒸汽系统改进
优化母管制给水系统的调度分配方式,引入动态建模理论,融合模型预测法与数论技术,应用到计算母管制供热机组性能方面,为热动机组运行节能降耗提供数据支撑。
改进厂用蒸汽系统,主要为充分利用蒸汽冷凝后的余热,可以取代低压蒸汽,有效降低低压蒸汽使用及热能损耗。
四、 火电厂热动系统节能优化技术潜力
热动系统的节能是通过对系统进行监测诊断和优化分析,采用改进系统结构和连接方式的方法,提高运行水平,在提高电厂经济型节约成本的同时,又保护了环境,避免了环境污染,对可持续发展战略有了良好的推动作用。热动系统的节能,提高了能源的利用效率、实现节能目标。对热力系统优化过程中,一般不需要对系统主设备进行改造,通常是通过系统切换和运行方式的调整便能获得较大的经济效益。因此,火电厂热力系统节能具有巨大潜力。
结语
电厂热动系统节能是目前电力系统技术升级及改进的主要方向,同时也是充满潜力的研究领域。热动系统节能成本较低,但可以有效降低企业生产成本,提升经济效益,并可以产生良好的社会及环境改善。对电厂热动系统节能技术进行推广,对我国产业结构调整、电力行业改革及发展具有重要的意义。
参考文献
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论文作者:杨征
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/4
标签:系统论文; 节能论文; 电厂论文; 锅炉论文; 热力论文; 余热论文; 热量论文; 《基层建设》2017年3期论文;