摘要:近些年来,各行业的整体生产水平都在迅速提高,电厂锅炉具有较复杂的内在结构,传统的锅炉燃烧方式也很容易带来电厂周围的较大污染。作为火电厂一项非常重要的设备,汽轮机在电厂的生产运行中具有举足轻重的作用。近些年来,随着能源的日益紧张,我国出台了一系列节能降耗政策,这也引起了各行各业对节能降耗的重视,电厂也不例外。在电厂中,汽轮机是耗能大户,因此对电轮机的优化运行能够有效的节约能量、降低消耗。本文分析了电厂汽轮机运行的节能降耗。
关键词:电厂;汽轮机运行;节能降耗;
目前,能源紧张已属于一个全球化的问题。在世界范围内,能源市场的竞争愈演愈烈,各电厂之间的竞争也不断加强。各电厂为了实现可观的经济效益,就必须从节能降耗上入手。这是因为电厂行业比较特殊,产品与服务上的差别并不明显。从节能上看,电厂可通过多种途径来实现,如降低输送损耗等等。在生产中,要注重节约用水,节约用电、节约用油。当前,电厂消耗能源最多的设备即为汽轮机,所以,对其进行改造,将极大提升电厂的经济效益。
一、现状分析
1.运行状况。长期以来,锅炉运行存在大马拉小车现象,大多数锅炉处于低负荷运行状态,一方面是由于设计院和用户在选用锅炉时,考虑到今后的发展需要等因素,所选锅炉的容量及台数往往超过实际需求量很多;另一方面,锅炉实际运行中负荷常随用汽,用热负荷变化在较大范围内波动,造成很多锅炉长期在低负荷下运行。我国锅炉一般平均负荷率在50%-70%之间,实际运行效率往往要比鉴定热效率低10-15个百分点,结果造成一次能源的浪费。
2.燃煤质量。我国的燃煤工业锅炉以层燃锅炉为主,而层燃锅炉对煤种的适应性较差,因为该类锅炉在设计时其受热面的布置型式、面积大小、炉拱炉排配风装置的结构型式均按一定的设计煤种设计,所以,当燃用煤种发生变化时,它的燃烧情况必然会变化,一般是变得更差些。
3.燃烧设备。燃烧设备有些设计的结构不够合理、先进,有些制造质量粗糙(如炉排片铸造),有些装配间隙较大,实际运行中容易跑偏,受热后易变形、断裂,造成炉排漏煤、火口、漏风等,这样必然造成灰渣含碳量增加;炉排风室间不能密封,各风室互相串风,风量调节性能差,炉排与侧墙间漏风严重,锅炉横向风压分布不均衡,严重影响炉内正常燃烧影响锅炉运行效率。
二、电厂汽轮机能耗问题
1.火电厂锅炉汽轮机系统排放的二氧化硫气体问题。对于火电厂的锅炉汽轮机系统运行来说,主要就是采用煤炭的燃烧,在我国,能源的消耗与利用多是利用煤炭资源,火电厂的使用就是将煤炭进行燃烧提供能源,我国的火电厂是耗煤较高的行业,在煤炭中含有少量的硫元素,基于较高的煤炭燃烧量,这就导致我国火电厂的二氧化硫气体排放较多,二氧化硫是一种有毒的气体,会对人们的生命健康造成极大的威胁,并且还会威胁到动物以及植物的正常生活与生长环境。二氧化硫的过度排放会造成环境的极度恶化,若是排放到大气层积累到一定的含量就会在太阳的辐射催化下形成危害性更强的污染物。二氧化硫也是酸雨灾害的主要污染气体,酸雨的产生会极大的威胁到生态环境的稳定,不仅会使水源变质,土壤变得贫瘠,还会使很多的植物收到酸雨的腐蚀作用而枯萎死亡,酸雨的腐蚀作用比较强。
2.火电厂锅炉汽轮机系统排放的二氧化碳气体问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆火电厂锅炉汽轮机系统还会排放较多的二氧化碳气体,二氧化碳气体的过度排放会导致全球变暖现象加剧,现在人类面临的最主要的环境问题就是由于二氧化碳过度排放导致的全球变暖问题,火电厂在生产时会燃烧较多的煤炭资源,产生较多的二氧化碳气体,二氧化碳气体的增多,就导致温室效应加剧,对于全球的温室效应来说,主要就是由于二氧化碳气体造成,只有较少一部分是由其它的温室气体造成,现在随着经济建设的快速发展,对各种能源的利用增加,使得二氧化碳气体排放增加,特别是对于火电厂来说,生产所用的煤炭资源高达十几亿吨,排放了大量的二氧化碳气体,使得整体大气的温度上升了许多,我国二氧化碳排放主要是由于一些火电厂或者燃煤的电站等,二氧化碳会引起全球的温度上升,而全球变暖还会引发冰川融化,海平面上升,这样会极大的影响到沿海地区的生存与发展。
3.火电厂锅炉汽轮机系统排放的废渣问题。火电厂锅炉在燃烧煤炭资源时,还会排放出一些废残渣,因为煤炭中会含有较多的灰物质,在火电厂锅炉汽轮机系统运行的过程中会燃烧产生较多的废渣,这些灰渣不仅会导致空气中的尘土飞扬,使得空气的含灰量增加,污染了环境。
三、电厂汽轮机运行的节能降耗
1.开发高效的清洁燃烧技术。锅炉高效清洁燃烧技术是当前世界范围内研究的课题,我国也一直致力于研究和制造出使用高效清洁燃烧技术的工业锅炉,目前已经有了一定突破,包括以下几种技术和设备:一是循环型流化床锅炉。该技术设备融合了鼓泡床与汽化床锅炉两者的优点,可达90%左右,容量较大,1台75蒸t的锅炉年均可节煤1万t左右,在其寿命期内能减少25万t左右CO2的排放。二是抛煤机链条炉排燃烧锅炉。该技术设备融合了抛煤机与链条炉排锅炉两者的优点。热效率在80%以上,1台75蒸t锅炉年均可省煤8000t,其寿命期内约可减少20万t的CO2排放。
2.严格控制锅炉热能损失。对于电厂锅炉而言,其在排烟过程中会损耗很多热量,我们可从这一点入手,来深入分析电厂锅炉的节能降耗,可借助对电厂锅炉排烟过程的不断优化,把排烟热损降低,来促进锅炉能源利用率的提高。我们以某电厂为例来对其排烟优化方案进行深入分析,锅炉系统结构密封不严,以致燃烧过程中大量空气的鼓入,致使发电过程中损耗热能过大,这是锅炉能源利用率低的主要原因,因此,我们可通过提高锅炉密封性的角度出发,促使锅炉有效节能,具体可按下列操作流程来优化锅炉运行:一是科学、合理地计算充分燃烧炉膛内煤粉等燃料所需的氧气量,对空气的鼓入量进行严格控制,以避免锅炉炉膛内燃料燃烧不充分或过度燃烧损耗热能;二是仔细、认真地排查锅炉系统的整体密封性;三是依据周围环境的动态变化,对锅炉排烟系统的排烟量进行科学、合理控制,应以排烟量为基础对所需的冷却风输送量进行科学、合理计算;四是使用完锅炉后,应定期清理炉膛内的烟灰、残渣,特别是排烟道处,以防过度排烟,导致热量损耗过大,进而降低能源利用率。
3.汽轮机实行技术的优化改造。要实现最佳的节能降耗,就应在技术的层面不断的优化以及完善汽轮机。如此,才能获得最佳的汽轮机运行效率。在节能方面改造汽轮机,可以有效降低发电成本,首先,可以从凝汽器开始,对汽轮机的运行效率进行优化,从而保证其系统的安全性与经济性,其中又以凝汽器的操作和运行为主。如果机组的运行与凝汽器性能存在极大的关联性,那么其节能降耗的实现就将具有更高的难度。要想实现节能降耗,就应对凝汽器原本的真空状态、端差等进行改造。
近年来,我国国民经济得到显著提高,人们对电能的需求也日趋增多,由于电厂的主要设备为汽轮机,可见,其运行是否稳定是尤为重要的。汽轮机占电厂的能源消耗的极大份额,所以,在本文中,提出了关于运行汽轮机节能降耗的具体做法,以确保其在运行过程中,能实现经济效益的最优,使电厂能在真正意义上实现节能降耗。所以说,在技术上改造汽轮机,是以实现“节能降耗”为目的的,能有效提高各电厂的经济效益。
参考文献:
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论文作者:尹建,屈博,宋广焕
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/30
标签:锅炉论文; 汽轮机论文; 电厂论文; 火电厂论文; 节能降耗论文; 气体论文; 二氧化论文; 《电力设备》2018年第10期论文;