随着电厂发展规模的不断扩大,节能减排已经成为提高电厂经济效益的主要措施。电厂节能减排工作的成败与电厂市场竞争力密切相关,所以,要采取相关的措施,降低电厂运行中的能源消耗,降低排放量,提高电厂运行的经济效率。
1、节约燃料措施
中速磨煤机应采用动态分离器,提高煤粉细度,选择密封效果好和寿命长的锅炉空气预热器,减少漏风,以提高锅炉效率。烟、风煤粉管道布置进行优化,减少局部阻力损失,降低风机电耗。脱硫系统应充分考虑浆液管道介质特性,管道布置不应形成袋形,以减小管道阻力,降低泵电耗。
在锅炉本体配置了可靠完整的吹灰系统,保持炉膛及尾部受热面清洁,以提高传热效率,降低锅炉煤耗。当采用湿烟囱且取消GGH时,应装设烟气余热利用装置。对锅炉等设备的疏水排汽尽量采用扩容后回收其热量以减少工质和热量损失,提高机组热经济性。采暖区的电厂可回收锅炉连续排污扩容器的排水作为采暖热源(原排至锅炉排污降温池)。
加强热电厂供热系统的凝结水回收,供采暖热负荷的热电厂应在热电厂内设热网首站,回收其凝结水;对外供工业蒸汽的热电厂,条件允许时尽量要求回收其凝结水。脱硫装置设计时采用压损小的吸收塔,以及吸收塔尽量靠近机组公用烟道和烟囱布置,使烟道短捷,烟气系统阻力小,节约初投资和能耗,降低脱硫增压风机电耗。
设备、系统的布置在满足安全运行,方便检修的前提,尽可做到合理、紧凑,减少相连管道长度,以减少各种介质的能量损失。凝汽器循环水系统设置新型胶球清洗装置,保持管束清洁维持凝汽器真空,从而保证机组的热经济性。应进行冷端优化,并在此基础上确定主机背压。当年总费用差距不大时,应优先考虑低背压、冷却系统低功耗方案。
2、暖通中电锅炉房电气自动化设计
电锅炉房的线路主要包括了控制线路、热工检测信号线路以及电力线路等。
2.1控制线路的设计
当控制线路在补水泵、循环水泵、蓄热水泵等有关的附属设备中单设控制箱的时候,上述的附属设备的控制箱与电锅炉的控制柜以及连锁的线路,通常采用的是面积为1.5平方毫米的铜芯塑料的电线,其敷设方式主要采用在地坪下暗埋穿钢管的方式。而锅炉房里通常设有软化水的装置,由于软化水的用电量很少,因此可直接在软化水装置附近的墙上设置一个带有三孔的电源插座就能满足电力需要。
2.2热工检测信号线路的设计
热工检测信号的线路主要包括了水位检测路线、压力和温度等,主要由装载电锅炉的水位、压力和温度传感器通过电锅炉控制柜这一中介直接连接到电脑的控制器上。此外,为了让检测的准确性得到确保以及避免来自其它方面的干扰,在检测信号线的选择上,应选用屏蔽线并和电力线路能有效进行分开敷设。
2.3电力线路的设计
电锅炉加热管与电锅炉控制柜之间的线路通常采用的是四根BV型的铜芯塑料电线或者是交联聚氯乙烯的铜芯电缆。电线和电缆同样也是采用对穿钢管进行埋地敷设的方式,此外,这两种的敷设方式还可以采用地沟敷设或者是电缆桥架的敷设方式进行。
2.4电锅炉控制柜的布置
不同类型的电锅炉房,它控制柜的设置位置也会有所不同。如台数比较多而电锅炉的容量又比较大的电锅炉房,它的自动化控制台、水泵控制柜以及电锅炉控制柜则比较适合安装于控制室内。而电锅炉的台数比较少且电锅炉的容量较小时又或者是受到改造工程的限制以及无法单独设置一间控制室时,水泵控制箱和电锅炉控制柜则应该设置在电锅炉房里面,并且与水处理设备以及水泵相隔开来,并设置100毫米左右的基础。此外,容量比较大的电锅炉的安装方式一般采用离墙安装的方式,这样的优势是当电锅炉发生故障时可以双面开门进行维修,并且可以进行单面的操作。而容量比较小的电锅炉的控制柜则可以选择靠墙的方式进行安装,而其正面进行操作的距离应该大于1米。
2.5接地系统的设计
通常情况下,TN-S系统是接地系统最合适的型式。电源进线中的N线也要作重复的接地设置。此外,水泵、电锅炉、水泵控制箱、电锅炉控制柜以及其它电气设备的电线电缆、金属外壳的穿线管都要进行具有可靠性的接地设置。
3 单台锅炉参数检测点设置
3.1压力: 共设计 3 个压力检测点,分别是:①压力; ②炉膛负压; ③给水压力。
3.2液位: 汽包水位连续测量 (电极信号和电感信号两种参数) 。
3.3电流: 显示共 3 点: ①引风机电流; ②鼓风机电流; ③水泵电流。
3.4温度: ①炉膛温度; ②排烟温度; ③省煤器出口水温; ④省煤器出口烟温。
3.5流量: 对每台锅炉的流量检测。
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4 公共部分参数检测点设置
4.1软水池液位检测、炉膛负压、压力、给水压力、汽包液位(两种显示) 、炉排转速、流量、炉膛温度、排烟温度、鼓风机电流、引风机电流、水泵电流等信号在仪表盘上可以直观地显示出来。
4.2炉膛负压、压力、给水压力、汽包液位、蒸汽流量、炉膛温度、排烟温度、省煤器出口水温、省煤器出口烟温、引风频率、鼓风频率、炉排转速、水泵频率、软水池液位,也在计算机显示屏显示出测量数据。
5 具体控制方案
5.1锅炉机电一体化燃烧控制系统
锅炉机电一体化燃烧控制系统首先需要进行引风,调节其风量以及炉排对煤的需求量,一般都是借助调节变频技术、自动调节仪表和PID的运算公式来进行,以使锅炉的气压值保持在标准的值区间也就是 -20 ~ -40Pa 之间。此外,可还需要借助压力的作用,调节锅炉的燃烧系统,尽可能的降低鼓风量,进而实现刁姐锅炉燃烧状态的目标。但是因为控制系统的制作基于自动化理念,因此锅炉燃烧和煤量的控制都是借助压力和锅炉膛的负压值来调控的,这并不需人的干预,工人唯一需要做的事情就是查看煤的质量,并作出判断制定炉排转动的速度以及炉膛的压力值,这样锅炉就会自动的进入锅炉燃烧的最好的状态,已达到锅炉燃烧控制系统创建的目的。
5.2汽包水位控制
采用最新PID模糊控制理论,并借助自动基于恒频控制系统技术开发新产品它接受锅炉电平信号,并将该信号被转换为一个标准的PID运算和延迟补偿器,产生一个新的信号,以控制泵的运转频率,实时调节泵的转速。当鼓电平低于一定的水平时,PID调节器将自动调节迅速增长的水泵,相反当级别高于一定水平的高度时,PID控制器将自动降低速度泵,以减少水量,达到水的恒定水平。
当变频器发生故障时,系统使用两个频率控制模式,这样可以立即切换到原来的操作模式频率,以保证锅炉的正常运行。
5.3水池液位控制
检测池水的具体水位,制定集水池的水位低于水的最低水平,或者高于最高水平时,发出警报,并保持软水池水位在一定的标准范围内。
6 上位控制系统
6.1锅炉机电一体化上位控制系统具有良好的人机接口,包括总体状况的显示,分组的显示,参数的显示,电动屏幕,屏幕故障报警,报告显示,参数设定画面。
6.2收集并实时监测的实际参数锅炉运行的系统,该系统将出现的相关页面上。
6.3按照预定的程序监控数据,并在设定好的系统的基础上,调节锅炉设备的操作。
6.4锅炉机电一体化上位控制系统提供了相应的处理算法,基于测得的运行参数,可以自动生成和打印报告。
6.5使用TCP / IP协议的远程监控计算机通信,集成访问控制端口的信息平台,可以与控制室联网,锅炉房操作将被实时传送到控制中心。
7 节能控制系统的优点
7.1具有友好的界面,保护功能。由于使用电脑控制,通过电脑屏幕操作者可以及时了解锅炉燃烧工况,鼓风量,炉压,水位,实时的风速以及其它参数,水在极高或极低水平的超压声光时报警,也可以运行联锁鼓。
7.2减轻操作者劳动强度,还可以稳定压力。
7.3电动机的起动电流,起动转矩大,具有良好的柔软启动性能,从0到额定100实现无级转速范围。
7.4由于水供给的恒定电平的结果,提高了锅炉操作的效率和可靠性以及使用频率。
7.5系统设计和变频调速两种方式,采用DCS频率控制方式,在系统出现故障时可以立即切换工作模式。
7.6节能效果非常棒。经过专门的测试系统,锅炉机电一体化节能控制系统最大能节电20%,节煤约5%,效果非常好。
结语
随着我国工业化、城镇化进程加快和消费结构持续升级,我国能源需求呈刚性增长,在这种新形势下,电厂的节能工作刻不容缓,要提高节能意识,重视减排工作,才能保证电厂的经济效益。
参考文献
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[2]魏素蕊.发展智能电网产业:节能减排与经济增长的双赢[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2011(11)
[3]毕皓.一种特殊的循环冷却水系统在电厂锅炉当中的应用[J].中国高新技术企业.2012(18)
论文作者:郭瑞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/21
标签:电锅炉论文; 锅炉论文; 电厂论文; 水泵论文; 炉膛论文; 系统论文; 压力论文; 《基层建设》2018年第32期论文;