供热电厂热力系统节能优化研究论文_李大泽

(中冶东方工程技术有限公司 山东青岛 266000)

摘要:随着国民经济的不断增长,大众生活水平的不断提升,社会对于高质量电力的需求也变得越来越大。热力系统作为发电厂生产运营过程的重要组成部分,电厂要积极采取先进的节能技术,最大程度减低热力系统的能源损耗。基于此,文章就供热电厂热力系统节能优化进行简要的分析,希望可以提供一个借鉴。

关键词:供热电厂;热力系统;节能优化

1.热力系统经济指标

1.1全场热效率

全场热效率指标是供热电厂运行的综合指标,在进行系统分析时,通常将该指标分解为:锅炉效率、管道效率、汽轮机循环装置效率、机械效率、发电机效率、厂用电率。技术人员通过对上述各类效率的分析,明确各效率的对比关系,制定可行的热能改善措施。

1.2热耗率和标准煤耗率

热耗率的指标主要取决于汽轮机发电机组的热经济性。汽轮机在运转过程中,技术人员需要了解汽轮机工作中释放的热量,并通过发电机的发电电时,算出锅炉吸收的热能。计算过程中需要结合汽轮机的实际运行效果,在工作稳定、热效能平稳的状况下,采集相关数据。计算公式如下:

式中:Q表示锅炉吸收的热量;ηi表示汽轮机循环装置效率;ηm表示机械效率,即汽轮机输出功率与内部功率的比值;ηg表示发电机效率,即发电机上网功率与前端功率的比值。

煤耗率的控制指标一般分为两种,即发电标准煤耗率和供电标准煤耗率。需要把握发电和供电两个环节,才能准确快速得出标准煤耗率的数值,该数值有助于技术人员掌握能源的具体使用情况、了解能耗。

2.热力系统节能技术的改进措施

2.1化学补充水系统的节能技术应用

①通过把补充水有效注入到除氧器当中;②通过把补充水注入到凝汽器中,只要确保凝汽器成功补入时,那么化学补充水就可以在凝汽器中顺利完成初步除氧作业。倘若化学补充水的实际温度小于汽轮机排气温度时,供热电厂相关工作人员只需要在凝汽器喉部位置合理安装好配套装置,就可以促使化学补充水以喷雾状态进入到凝汽器喉部,这样有利于最大程度发挥出排汽废热的作用,降低热力系统的能源损耗。此外,技术人员通过采取化学补充水系统节能技术,补充水会经低压加热器,使用低位能抽汽的方式慢慢促使热力系统进行加热,这样一来就有效减少了高位能蒸汽量,最大程度提高了热力装置的热经济性。供热电厂基于化学补充水系统节能技术下,能够成功促使机组标准煤炭能源损耗下降2~4g/kW•h。

2.2锅炉排烟预热回收

火力发电厂排烟通常是煤炭经过燃烧后排放的废气。排烟温度普遍较高(150 ℃左右),造成热量损失,烟气中还有大量的硫化物,对大气造成污染。对烟气的热量回收,吸收排烟中的能量,实现能量的再利用。将锅炉排烟同发电厂的热力系统进行串联,使得烟气余热通过热力系统在汽轮机上转换为电能,达到节约能源的目的。低压省煤器是置于锅炉尾部的汽 - 水换热器,其内部为低压凝结水。它的安装方式有串联、并联两种。低压省煤器的供水源于某个低压加热器的出口,凝结水在低压省煤器中吸收烟气热能,温度上升后,经过低压加热器系统。2.3除氧器排汽及锅炉排污水进行余热的回收节能技术

(1)对除氧器余热进行回收利用。火电厂的除氧器在进行正常运行时,其为了将氧气进行相关的排除,会排出一定量的蒸汽,这使得排除氧气的同时以浪费了蒸汽的热能。除氧器的结构比较复杂,其排除的氧气是有一定的压力的,且同时也具有相关的温度,而其排除的蒸汽是一种带工质的单热资源,这种资源有着较大的可使用性。对此为了提高火电厂热力系统的能源消耗性,需要使用相关的措施对这些单热资源和正确进行回收,以对其进行相关的应用。

(2)对锅炉污水进行热量利用。由于火电厂多使用煤炭资源进行发电,使得其的排污率非常的高,基本达到了 2%~ 5%,而锅炉的排污率不但对环境有着不利的影响,对于发电厂也是一种工质的损失。锅炉在进行排污时,其是具有一定的排污热量的,且其排污的热力压力和温度都高于其他热资源,是一种较好的单热资源,利用率和热能量都非常高。对此为了利用锅炉排污时的单热资源,需要在热力系统中配置相关的排污扩容利用系统,使得其可以对工质和热量进行一定的回收,以减少热能量的蒸发。排污扩容系统在实际应用中还需要进行相关完善,这主要是因为但扩容蒸发后的污水是有一定的温度,而扩容系统的缺点使得这些热资源进行了排出,这不但浪费了热资源,也对环境造成了一定的污染,对此为了解决此种情况,需要在系统中安装一个排污冷却器,使得化学补充水可以对这些热力进行吸收,以将这些热资源进行回收和利用。

2.4机组启停过程、低负荷使用单台循环泵,降低厂用电

例如,某机组循环水系统配置三台循环水泵,以前机组启停及低负荷过程中两台循环泵运行,由于循环泵实际流量比设计流量大,在机组启动或低负荷时,两台循环泵运行流量明显富裕,经过试验,目前机组启停时保持一台循环泵运行就可以满足需要。春秋季由于环境温度较低,循环水温度在8-15℃之间,机组负荷在200MW及以下时保持一台循环泵运行,大大节约了厂用电,实现了节能降耗。

效果分析:

启停机时停运一台循环泵可节约厂用电如下:

电机功率:P=1.732UIcosφ=1.732×6×137×0.85=1210KW;

按照启动至接带200MW负荷用时10小时计算,可节约厂用电12100KWH;

按照200MW负荷滑停至盘车投入2小时计算,可节约厂用电2420KWH;

春秋季机组负荷在200MW及以下时,由于循环水温度较低,一般在8-15℃之间,并且两台循环泵流量富裕,停运一台循环泵机组真空下降不大于1Kpa,而厂用电率下降0.8%,按照机组真空每下降1Kpa时对应供电煤耗增加2.6g,厂用电率下降1%时对应供电煤耗减少3.2g计算,只要循环泵停运时真空下降不大于1Kpa就可以实现节能目的。我厂#5、6机组在200MW负荷,循环水温度在13℃以下时,停运一台循环泵,真空下降0.5-0.7Kpa左右,可降低煤耗1g左右,达到了节能降耗的目的,提高了机组的经济性。

综上所述,要注重将各项先进节能技术与热力系统设计融合在一起,不断加强对机组的重新优化改造工作,从而最大化提升热力系统对能源的利用效率,帮助发电厂实现降损节能的目标,推动企业经济与生态环境的和谐发展,为人类创造出更多的社会效益。

3、电厂热力系统节能技术特点及前景

热力系统节能是通过改变热力系统的结构和连接方式,有效利用锅炉烟气、除氧器排汽、锅炉排污等余热,有利于提高电厂的经济性,并且可以减少环境污染,提高能源的利用率。化学补水技术能够改善机组的回热效果,增强机组的热经济性。

结束语

面临能源的日益匮乏,节能刻不容缓。电力系统是火力发电厂节能的关键部分,因此要对电力系统进行优化设计、节能改造,实现节能,以促进企业的可持续发展。

参考文献:

[1] 赵俊锁.供暖热力站的节能途径与措施[J].中国住宅设施,2016(Z3):76-79.

[2] 郑文凯.供热电厂热力系统节能优化研究[D].华南理工大学,2016.

[3] 关红只,李子文.发电厂热力系统和降损节能技术[J].电子技术与软件工程,2016(19):251.

论文作者:李大泽

论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/31

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