燃煤发电厂节能减排技术的煤耗得益评估研究论文_张严

燃煤发电厂节能减排技术的煤耗得益评估研究论文_张严

(国家电投河南电力有限公司沁阳发电分公司 河南焦作 454500)

摘要: 随着社会的发展,我国的科学技术的发展也越来越迅速。从蒸汽机、电气化到能源转型-互联网-制造业4.0的新一轮工业革命,电能始终是人类文明社会的核心和基础。基于有限的地球资源及经济发展的需求,燃煤发电在很长的一段时期内仍然是电能供给的主要产业之一。我国发改委等三部委的“煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020)”,国务院“中国制造2025 ”等一系列文件列出了下一步我国洁净燃煤发电具体节能减排的目标。在规划这些目标的技术路线时,首先面临的问题是如何正确评估各项技术创新的煤耗得益。近期在得益的计算和评估中经常出现一些不同的意见。作者认为,有必要对技术创新煤耗得益评估的基本原则和方法统一认识。

关键词:燃煤发电厂;节能减排技术;煤耗得益评估研究

引言

为正确地评估燃煤电厂节能减排技术的得益,首先对供电标煤耗的定义,即不同定义域的额定与年加权供电标煤耗的差异进行了分析,在此基础上,提出得益评估的三个基本原则:得益对比应基于相同的基准、得益必须分解到锅炉效率和汽轮机热耗及厂用电率、得益计算的数据链和能量传递必须连续和闭环。

1合理规划

1.1合理规划能源结构

对于燃煤发电厂来说,通常都是依靠煤炭来进行发电,且这种发电方式已经持续了很多年,其装机容量也在不断地扩大,这就导致我国其他能源结构发电量急剧减少,如:水力发电、风力发电等,不仅浪费了资源,同时也与我国节能减排的理念相悖。因此,为了能够加快节能减排管理工作的实施,必须要对能源结构进行合理的规划和布局,加快可再生能源、新能源的开发和利用,减少燃煤发电厂煤炭的使用量,降低煤炭对环境的污染,以达到节能减排的目的。

1.2合理规划火电机组

在火力发电过程中,有单台的小容量火力热电机组,还有大容量的火力发电机组,在实际情况的过程中,经过调查,小容量机组在单位时间内的耗能量较高,且机组在运行的过程中产生的二氧化碳、二氧化硫、烟雾、粉尘的量非常高,因此,有必要对高参数、大容量的火电机组进行全面普及,并根据实际情况合理规划火电机组的使用情况,促进燃煤发电厂节能减排管理的实现。

2燃煤发电厂节能减排技术

2.1 火电厂的节能减排改造

(1)要节约火电厂的燃煤资源,首先可以改造的便是在锅炉中采用燃煤脱硫助燃清焦增效剂,提高锅炉燃烧效率加大飞灰、烟气和炉渣等燃烧产物燃烬程度的同时,还能提高炉内燃烧温度,最大化锅炉热效率。此外,燃煤脱硫助燃清焦增效剂是通过固硫脱硫技术对燃煤中的含硫物质进行吸附固定,脱硫效果能达到要求的95%以上,增效剂中的铜基成分还能使得部分熔融灰粒在炉内冷却过程中由玻璃态转变为结晶态,使渣沉积物疏松而能自行脱落,从而达到清焦的效果,可谓是节能减排一举多得的措施。

(2)循环流化床锅炉及相关的高效低氮燃烧技术是非常适合我国国情的,配套的脱硫脱硝协同控制技术、烟气脱硝技术与氮氧化物资源化利用技术在现阶段不仅仅能有效减少火力发电过程中带来的大气污染,更能大幅度提高燃料的利用率,使其价值得到最大化利用从而降低发电成本。此外还可以研发相关于低成本高性能催化剂原料、新型催化剂和失效催化剂的再生与安全处置技术,这些对于减少生产资本、加强资源的循环合理利用有着显著效果,其带来的节能减排效益也十分可观。

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(3)燃煤发电厂节能减排的另一个有效改造手段即是推广应用回转式空气预热器柔性密封改造技术,它能使得锅炉部分具有更良好的耐腐蚀和耐磨损性能,还能使之具有零间隙、密封磨损量自动补偿、不增加风阻等特点,从设备上减少电耗,降低锅炉内的余热溢出浪费,从而提高发电质量并达到节能的重要作用。

(4)提高能源利用率的另一个方式便是改造汽轮机通流部分、汽封系统以及进汽和排汽部分,从而有效降低汽轮机的热耗,同时还能避免汽流激振,减少汽部分节流损失,使得设备利用效率得到大幅度提高,这个改造措施对于延长汽轮机的使用寿命有显著效果,降低生产成本的同时保证生产过程中的设备运行可靠度。

(5)凝泵变频的改造是燃煤发电厂应用的不多的一个节能减排的措施,盖因其改造中的技术含量相对来讲较高,但其带来的经济效益成正比的可观。变频调节具有无附加转差损耗,且能保证输出特性好、调节范围宽,对于频繁停启和低负荷运行的场合能达到非常好的保护电机和降低发电厂自用电率的效果。

2.2优化煤配,达到燃煤高效掺烧

在火力发电中,为了达到节能减排的效果,则可以将多种不同种类的煤进行搭配混合,然后进行燃烧,通过这种方式,使混合后的煤更加接近设计煤,从而使其更加符合燃烧锅炉的实际要求。通过对煤配进行优化,有效提升燃烧煤的利用率,减少煤料燃烧对锅炉造成的设备损耗,最终达到节能减排的目的。针对火力发电这一过程,燃煤的掺烧指的是依据燃煤的特点,并考虑锅炉的性质,将不同灰分、挥发分以及低位发热量的煤种进行搭配混合后,使所配制的煤料符合燃烧锅炉的燃烧要求。为了达到燃煤的高效掺烧,则要求所形成的混合煤质与特定锅炉的燃烧要求相符,煤质与锅炉的相互配合,才能达到高效燃烧的目的。在火力发电中,为了达到高效掺烧的目的,在完成煤种搭配混合后,则需要将煤运至原煤仓,然后再利用磨煤机对上述煤料进行充分研磨,研磨的主要目的在于促使煤在燃烧过程中燃烧面积更大,从而有效提升煤料的利用率。在煤种搭配时,为了提高搭配效率,则必须对煤场的煤进行合理堆放,具体而言,采用采用以下几种方式:第一,分堆组合堆放。在煤场中,将所需要混合的煤分成多个小堆,每一小堆中对不同的煤种进行分层组合摆放,通过这种方式,有利于斗轮取料机进行高效采煤。第二,对称分层堆放。这要求将整个煤场的中心线为对称轴,对所需搭配的煤进行分层摆放,通过这种方式,有利于靶式取料机进行采煤。

2.3对煤质进行有效控制

在燃煤发电厂中,煤炭的质量与节能减排管理有着直接关系,且与发电厂的经济效益有着直接关系。通常情况下,煤炭的质量越高,产生的经济效益越大。在燃煤发电厂中,煤炭发电方式所消耗的煤炭量是非常大的,大约占据了发电总成本的75%左右,由此可见,若是长期使用质量较低的煤炭,不仅会在一定程度上提高燃煤发电厂中煤炭的消耗量,同时也会让相应的设备受到损伤,对燃煤发电厂的整体发展有着严重的阻碍作用。因此,为了与我国节能减排的理念相适应,燃煤发电厂应当要对煤炭的质量进行严格的控制,加强煤炭质量的管理,不仅能够减少煤炭的使用量,还能够节约发电厂的成本,促进节能安排管理的实现。

结语

总而言之,为了推动我国节约型社会的构建与发展,一定要通过多种途径来降低环境污染和能源消耗,燃煤发电厂作为重要的耗能企业,要给予节能减排工作以高度重视,制定科学合理的节能规划,加强对生产中的节能管理,进而推动企业稳定以及长期的发展。

参考文献

[1]梁大镁.燃煤发电厂的节能减排管理探索[J].通讯世界,2017(23):110-111.

[2]朱凌岑.燃煤发电厂节能减排分析[J].低碳世界,2017(25):22-23.

[3]周强.燃煤发电厂的节能减排管理探索[J].科技创新与应用,2017(02):148-149.

论文作者:张严

论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期

论文发表时间:2019/1/16

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