电厂热力系统节能减排策略分析论文_黄政龙

电厂热力系统节能减排策略分析论文_黄政龙

中电广西防城港电力有限公司 广西防城港市 538002

摘要:目前我国电厂发展迅速,电厂热力系统造成的污染问题引起人们重视。本文以目前我国电厂的发展现状作为研究对象,对其节能减排路径设计进行深入分析,从而确定节能减排技术的可行性,最终确定路径设计的方法。并通过挖掘电厂节能减排技术实施的影响指标,改变传统评价原则,对其进行定性及定量综合考量,构造更加全面系统的评价体系,使其可以满足电厂不同阶段的节能减排技术的需求。

关键词:电厂;热力系统;节能减排;策略分析

引言

为满足日益增长的社会用电需求,发电厂逐渐扩大了生产规模,目前我国仍以火力发电厂为主。在火力发电厂生产过程中,主要采用煤炭、天然气、石油等作为消耗能源,然而煤炭、天然气、石油燃烧造成了严重的大气污染。节能减排是整个社会对当前日益严苛的环境污染防治,缓解能源短缺必须采取的有效措施,中国致力于建设资源节约型和环境友好型社会,为贯彻落实可持续发展的理念,有必要对电厂热力系统进行优化,同时采取科学合理的节能减排策略,实现资源利用效率的大幅度提高,在确保电厂效益的同时,实现节能环保的目标。因此,有必要对电厂热力系统节能减排优化方向进行分析,在此基础上,探究电厂热力系统节能减排的策略。

1节能减排评价原则

针对电厂节能减排的特点,结合一般的评价指标体系构建的原则,最终确定电厂节能减排评价的原则:

(1)科学性原则

节能减排评价指标体系的设计必须是为节能减排工作进行总结和分析的,因此在设计时,必须坚持科学性的原则,在充分研究和理解节能减排体系的基础之上,建立出思路清晰、逻辑严谨且科学合理的指标体系,从而更加客观真实地反映出电厂节能减排的情况,分析其节能减排的水平,为节能减排工作的展开提供依据。

(2)系统优化原则

系统的优化原则有两个含义:采用比较少的指标和简单扼要的层次结构反映出评价对象,而过多的指标会破坏各个指标之间的相互关系,使得评价结果失真;对各个指标的关系统筹兼顾,主要是其横向和纵向的关系,在指标体系的设计过程中统筹兼顾各个关系,保证实现指标的最优化,实现客观全面的评价对象。

(3)可行性原则

对于所选取的指标要有依据,便于量化。为了能够在实际应用中运用这个节能减排的评价结果,选取的指标必须要概念明确,具有一定的可测性、可比性,能够直观地说明问题。

2电厂热力系统存在的问题

第一,缺乏一定的热力系统节能分析方法,比如我们可以在数学方面下手,利用计算机来分析热力节能性能的不足之处,寻找热力节能性能的解决方法。我们在思考方法的时候,都是从不同的角度来研究热力系统,所以要加强对不同理论之间的研究。因为我国目前采用的都是局部优化运行的方法,所以创新性更有待于进一步能源的发展。

第二,我国目前的大多研究都属于稳态型研究,缺少一定的创新性。基础的和发电系统的部分基本一致,一直保持一个恒定的状态,这种方法会大大降低复杂程度,简化研究过程,也不能从根本上解决节能的问题,为了不让火力发电厂热力系统节能具有局限性,应当加强火力电厂热力系统节能分析的方法,提高研究的复杂程度,深入的去了解火力电厂热力系统的关键,创立合理的节能方案。

第三,热力电厂来说没有一套完整节能降耗的体系。对于发电厂热力系统的节能,无论是从设计高参数来说,还是改善目前的运行水平,在挖掘热力潜力时,需要准确而且高效的理论来进行一定的专业指导,这样才能有效的采取措施。为了节能性指标的合理性,我国需要加大对节能性能生产过程与建立系统这一方面的研究。

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3电厂节能减排技术路径设计

3.1发电环节综合减排

按照电厂发电过程中的能量传输过程,可以将热电厂发电过程分为发电侧、电网侧以及需求侧三个环节,而SO2、CO2、NO2、粉尘等污染物的排放主要发生在发电侧环节,而电网侧和需求侧环节中存在的过度消耗及不合理使用的问题又会相应地增加发电侧的能源消耗量,从而使得SO2、CO2、NO2、粉尘等排放量增加。因此对于发电环节的节能减排来讲,必须综合治理,综合考虑到各个环节之间的影响,然后从各个环节中提出合适的节能减排措施。发电侧环节的节能减排措施分为三大类:提高化石能源的综合利用效率;进一步调整和完善能源的结构;应用新兴节能技术,例如SO2、CO2、NO2、粉尘等捕获和封存、使用清洁煤原、提高化石能源的清洁度、增强完全化石能源燃烧等。而电网侧环节是整个电厂能量传输过程的中间环节,同时也是发电侧环节和需求侧环节之间的重要桥梁,目前国家通过加大投资力度以及智能电网的推广,同时应用一些新兴技术如柔性输电等,大大减少了污染物排放量。对于需求侧环节,最有效的措施就是要设计相应激励政策和机制,增强用户节能意识,提高能源利用率,减少能源的浪费,从而间接降低源头SO2、CO2、NO2、粉尘等污染物的排放量。

3.2充分利用过热度的供热蒸汽

在实际中许多火力发电厂采取汽轮机做工后的过热蒸汽进行再利用,通常,蒸汽加热系统需满足大量的用户需求,因此,蒸汽加热系统较为庞大。然而,部分用户的需求温度无需达到饱和温度。因此,电厂通常采用喷水方式实现对热力过高蒸汽的降低,进而将之向其他用户进行分配。采用该方法,有利于在冷却的同时,为其他用户提供更多蒸汽热量。但该方法易于导致资源浪费。为加强电厂热力系统的节能减排,有必要充分利用过热度的供热蒸汽,以有效减少资源浪费。有必要采取热蒸汽加热系统。该系统将过多的热量转化为水和蒸汽,实现循环的热力交换,实现资源的充分利用。该方法一方面能实现对多余热量的充分利用,一方面具有良好的散热性能,有利于能源节约。

3.3改造锅炉空气预热器

在电厂实际生产中,影响锅炉燃烧效率的主要因素之一即为锅炉空气预热器漏风,造成锅炉燃烧损耗增大。此类问题在生产中比较常见,大部分电厂均采取了各项措施进行优化,并取得了良好的效果。例如现在比较常用的VN密封技术,对锅炉空气预热器进行改造,可以有效改善设备漏风问题,保证机组在额定负荷运行时一次风有足够裕量,减少排烟造成的能量损失,且降低了飞灰含碳量。通过对锅炉空气预热器的优化,消除了漏风问题,还可以降低送、引风机运行所需供电流,减少了系统运行电能损耗。

3.4除氧器排气与锅炉排污水余热回收使用技术

(1)为充分保障除氧器工作能效,其在运行时应当加入适量蒸汽,而由于加入除氧器的蒸汽具有一定的温度与压力,属于一种带工质的带热源,在使用时不可避免地会造成一定的工质及热能损耗。因此在设计热力系统时,应当采取一定的手段回收使用热能,从而实现节能目标。一般而言,除氧器余热回收多是依靠余热冷却器,通过化学补充水吸热节能。

(2)在电厂日常运行中,锅炉往往存在较高的排污率,这种连续排污不仅会造成工质严重损失,同时会导致大量热能无端损耗,对其加以有效利用有助于促进热力系统节能优化目标的实现。常用的方法是在热力系统中添设排污扩容系统,通过扩容系统对排污热水进行扩容蒸发,从而实现部分工质吸收使用。但扩容蒸发后的污水通常具备一定温度,可再在热力系统中增设一个排污水冷却系统,通过化学补充水对排污水进行二次热能吸收,从而实现废热资源充分利用,实现热力系统热经济效益的最大提升。

3.5锅炉排烟余热回收再利用

在电厂实际生产中,锅炉排烟热损失是目前火力发电厂锅炉余热损失中最大的一项,锅炉排烟携带大量预热直排大气,这种连续排烟气不仅会造成工质严重损失,同时会导致大量热能无端损耗,对其加以有效利用有助于促进热力系统节能优化目标的实现。常用的方法是在锅炉尾部烟道采用低温省煤器提高锅炉给水的温度,从而实现部分热能的回收及提高锅炉给水的温度,有效降低发电煤耗。而且烟气余热回收,由于烟气冷凝的作用,排入大气的有害物质也将大为减少。烟气余热回收技术除了实现预热回收利用,有效节约能源外,还能降低污染物的排放,从而实现了节能减排的目的。

结语

在节能环保理念的影响下,加强电厂热力系统节能减排,采用节能减排策略,有必要对电厂热力系统进行优化改造,实现运行效率的有效提高,和运行能耗的大幅度降低。要通过先进技术设备的引进,优化电厂热力系统,充分回收利用余热等能量,贯彻落实节能减排理念。

参考文献:

[1]韦金彬,刘培.对电厂热力系统节能减排的策略分析[J].电源技术应用,2012(11):148.

[2]顾红艳.电厂热力系统节能减排策略探讨[J].商场现代化,2008(23):383.

[3]侯静刚.电厂热力系统节能减排策略探讨[J].工业,2015(8):323.

论文作者:黄政龙

论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期

论文发表时间:2019/10/9

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