火电机组运行中的节能优化措施研究论文_陈爱民

火电机组运行中的节能优化措施研究论文_陈爱民

(通辽发电总厂 内蒙古通辽市 028000)

摘要:随着经济的飞速发展,对于能源的消耗日益增加,我国虽是能源大国,但是人均能源可采量却与世界平均水平相差甚远,能源可供应量与能源需求量严重不平衡。对于火电行业来说,煤炭资源和水资源的消耗巨大,是典型的用煤大户,但是从煤炭资源的利用率来看,我国火电行业普遍存在着煤炭耗量大,资源利用率低的状况。这不仅造成了资源的巨大浪费,更加重了煤炭资源的短缺,对经济的发展具有严重的阻碍作用。在提倡节能减排的今天,火电机组走节能减排的道路势在必行,必须采取必要的技术措施,提高火电机组的能源利用率。因此,本文对火电机组运行中的节能优化措施进行研究。

关键词:节能作为全球性的热点话题,受到了广泛的关注,电力行业作为电能的创造者也肩负着节能的重要责任,不仅是社会可持续发展的需要,也是电力企业节约成本、提高经济效益的重要举措,因此,节能成为了电力企业现在和未来发展道路中迫切需要解决的问题之一。

1火电机组节能技术的基本理论

火力发电厂是能量转化的场所,将燃料生产为热能、机械能以及电能。由化石燃料转化为能量的整个过程中,在不同阶段所产生的数量参数不等,这是因为在不同阶段火电机组运行会损失必要的热能,也会因为设计、安装不当等造成的热能流失、能量转化不完整、摩擦阻力大、燃料燃烧不充分等热量浪费。那么节能技术的使用就是为了减少能耗,明确发电厂在转化能量时所出现的各种能量损失、耗能位置、损失的多少、损失的原因以及产生的结果,以便制定相应的改进措施。

2节能理论

火力发电是一个能量转换的过程,燃料在锅炉内燃烧将化学能转换为热能,汽轮机内的蒸汽热能膨胀做功,将热能转换为机械能,最后通过发电机转换成电能供人们使用。在这个能量转换的过程中,会在不同的阶段产生不等量的损失,也就是说产生的热能并不能完全的被有效利用。火电机组节能就是对能量转换的过程进行分析研究,找到热能容易损失的部位、原因,从而找到减少或者规避热损失的有效方法和措施。

3火电机组在经济运行中存在的问题

3.1汽轮机热耗

汽轮机运行的品质好坏直接影响到电厂的经济效益。这种品质一般以电厂的热耗指标来衡量的。目前热耗计算与分析已成为监测气机性能的手段之一。但是由于很多汽轮机考核试验热耗远远高于设计热耗,主要是因为理论设计和实际中存在着一定的差距,再加上冗长的气机热参数数字加重了人工工作量,也使离线监测失去了实效性,无法用监测的结果来改善运行品质和节能的目的。

3.2锅炉效率不高

3.2.1我国火力发电机组的点火启动是一个主要以燃油消耗的巨大过程,此过程不但耗费燃料油,而且增多用电成本,是电力工业节能降耗的攻坚难题。

3.2.2机组自投产以来,锅炉运行状况基本良好,各主要热力参数基本能达到设计值,能达到50%锅炉负荷时脱油稳燃能力,排烟温度比设计值稍低。但是锅炉内未燃尽造成的热损失。存在的主要问题是锅炉启停过程油耗较高,以降低启停油耗为目的提出锅炉燃烧器、油枪改造问题。

3.2.3热力系统及辅机设备不完善

国产引进型机组的试验热耗率比设计或经系统和参数修正后的热耗率大得多。一般试验与设计热耗率相差221.2~616.2kJ/(kW•h),修正量(试验与修正后热耗率相差)达233.2~499.5kJ/(kW•h),折合机组发电煤耗率8.7~18.7g/(kW•h)。而进口同类型机组(宝钢、福州、大连)试验热耗率与设计或修正后的热耗率则十分接近,有的机组试验热耗率不经任何修正甚至比设计热耗率还低。相比之下,说明国产引进的机组热力系统及设备不尽完善。

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4火电机组运行中的节能优化措施

4.1锅炉燃烧以及制粉装置的改进

从锅炉的工作效率的影响方面来研究,其影响因素最大的主要为以下五个方面包括:排出的烟温度、飞灰可燃物、烟口气的氧气含量、锅炉的保温程度以及炉底炉渣的温度等。如果想要对锅炉燃烧进行调整,就必须要考虑到锅炉中的飞灰以及炉渣中碳的含量的多少,随后再根据其数量的多少对其进行综合性分析。然而对于还电厂中的另一组火电发电机而言,它的工作效率相对较高,并且可以通过改变炉中氧气的含量以及质量来进一步改变其工作效率。分别将其放在三种负荷下进行试验,并且同时保证其它运行参数不变,通过逐渐调节送风机挡板的张开程度的大小,并且不断的改变送风量的多少以及不同负荷情况下的锅炉中氧气含量的多少,来进一步确定氧气含量多少对火电发电机组工作效率影响的大小,以及氧气含量的多少对蒸汽温度和其他运行参数的影响程度,最终得到锅炉所需的最佳氧气运用量的曲线。通过试验数据表明,通过改变锅炉中的氧气含量的多少,可以大大减小对电煤的损耗。

4.2汽轮机与热力系统的优化

气温与气压对于火电机组能源消耗有着极大的影响。一般来说,气温、气压的上线运行将会使火电机组的能源消耗有着极大程度的减少。对于两台研究对象机组,工作人员可以先在保持其他参数不发生变化的情况下改变火电机组的总负荷,以此来测定不同负荷值所对应的主汽压力并选择出能耗最小的情况;之后便可以加强火电机组的密闭性,确保汽封安装间隙能够在规定范围之内;最后便是减少汽轮机内部的蒸汽泄露量,从而提高火电机组的能源利用效率。在这些优化方法中,第三种无疑更加简单易行,并且操作成本相对较低。

4.3辅助机组的改进

在对案例机组系统方面进行节能优化主要的措施包括以下三个方面:

第一,循环水泵的改进运行,通过作用水泵的停启来达到冷端系统的改进,当汽轮机的功率增大且大于水泵的功率时,应当启动循环水泵,否则则关闭循环水泵。

第二,调解给水泵气轮机的轴间缝隙,调整系统的泄露情况,减少对优良工件的损耗,进一步提高机组的工作效率。

第三,对高能耗辅助机组的频率变化改造,是通过频率的变化来对其进行控制的,从而降低设备的能源损耗,降低发电厂的电量损耗。通过对比凝结水泵运行的工频和变频,凝结水泵转变为变频形式时所节能的效果比较明显。

4.3运行模式正确安排

节省厂运用电量的频率也是火电厂机组的一个重要组成部分,需要所有工作人员对此进行高度的重视。在厂的用电方面绝大多数都集中于各个主、辅设备的运行上,且总是遵循着一台机器能够完成工作就绝对不启动第二台机器的原则。尽量减少设备的空转时间,提高经济性,降低能源的消耗,比如:进行现场勘察,即时投退设备,并根据季节的变化,合理的改变泵机的运行台数;根据负荷的状况,即时改进制粉系统,改进输煤系统的运行形式,减少脱硫系统的空转次数,这就需要根据火电机组的实际运行情况,在保障运行安全、稳定的基础上,合理的安排运行方式,从而达到节能减耗的最终目的。

结束语:

火电机组在当前我国发电行业中占据了极为重要的地位,为了能够减少火力发电过程中不必要的煤炭消耗,提高火力发电行业整体的经济效益,我们必须针对当前火电机组中存在的问题进行优化与调整。只有这样才能够让我国的火力发电技术更加符合可持续发展观念,为创造绿色和谐发展型社会贡献出自己的力量。

参考文献:

[1]火电机组运行中的节能优化技术研究[J].李海,周宗立,周宗伟,梅小丽.通信电源技术.2015(05)

[2]火电机组运行中的节能优化措施分析[J].王奉霆.电子世界.2015(20)

[3]火电机组运行中的节能优化措施研究[J].吴健.科技展望.2016(17)

论文作者:陈爱民

论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期

论文发表时间:2019/3/13

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