電廠熱力系統(tǒng)的節(jié)能減排措施研究

李浩誠(chéng)

摘 要：社會(huì)生產(chǎn)生活發(fā)展迅速，對(duì)電力能源的需求不斷增大，而電廠作為電力能源生產(chǎn)主要對(duì)象，其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)一直都是國(guó)家關(guān)注的重點(diǎn)。基于可持續(xù)發(fā)展理念，需要對(duì)電廠原有生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，尤其是熱力系統(tǒng)作為重要部分，需要采取措施進(jìn)行節(jié)能減排優(yōu)化，減少能源的損耗，提高生產(chǎn)綜合效益。文章結(jié)合電廠熱力系統(tǒng)特點(diǎn)，對(duì)其節(jié)能減排措施的實(shí)施進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：電廠；電力系統(tǒng)；節(jié)能減排

為滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)電力能源的需求，電廠生產(chǎn)規(guī)模不斷加大，而生產(chǎn)過程所需一次能源主要為煤炭，雖然近年來生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備不斷更新，并取得了一定的成果，但是為貫徹可持續(xù)發(fā)展理念，還需要就電廠熱力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。確定熱力系統(tǒng)優(yōu)化方向，總結(jié)電廠生產(chǎn)特點(diǎn)，采取合理的措施進(jìn)行節(jié)能減排分析，提高資源利用效率，在根本上來提高系統(tǒng)運(yùn)行綜合效益。

1 電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能分析

電廠熱力系統(tǒng)比較復(fù)雜，包括的設(shè)備構(gòu)件數(shù)量多，主要是利用汽水管道將鍋爐、水泵、汽輪機(jī)等熱力設(shè)備按照一定順序連接成為一個(gè)整體。整個(gè)系統(tǒng)可以多個(gè)子系統(tǒng)，且各子系統(tǒng)間相互聯(lián)系，各自完成相應(yīng)功能作用，滿足系統(tǒng)生產(chǎn)需求，主要分為中間再熱系統(tǒng)、給水回?zé)嵯到y(tǒng)、廢熱利用系統(tǒng)以及對(duì)外供熱系統(tǒng)等[1]。電廠傳統(tǒng)熱力系統(tǒng)生產(chǎn)所需能耗大，為達(dá)到節(jié)能降耗目的，需要結(jié)合其所具有的特點(diǎn)，積極應(yīng)用各項(xiàng)新型技術(shù)與設(shè)備，對(duì)傳統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，并且對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。通過機(jī)組的設(shè)計(jì)優(yōu)化，配置相應(yīng)設(shè)備來進(jìn)行節(jié)能，并建立監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)掌握其生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，便于管理方案的調(diào)整，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)控制能耗，提高系統(tǒng)運(yùn)行綜合效率。

2 電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能減排優(yōu)化方向

2.1 系統(tǒng)運(yùn)行診斷

節(jié)能減排已經(jīng)成為電廠研究要點(diǎn)，并逐漸采取了一系列措施進(jìn)行優(yōu)化，包括設(shè)計(jì)施工、管理調(diào)整以及技術(shù)改造等。想要提高熱力系統(tǒng)運(yùn)行效率，降低生產(chǎn)能耗，根本上需要就鍋爐以及汽輪機(jī)等設(shè)備進(jìn)行節(jié)能改造，提高主機(jī)熱效率，降低設(shè)備運(yùn)行損耗。這樣就需要以熱力系統(tǒng)相關(guān)理論為基礎(chǔ)，對(duì)熱平衡查定出具、熱力試驗(yàn)等進(jìn)行綜合分析、診斷與優(yōu)化，通過將立體式分析，確定系統(tǒng)運(yùn)行存在的能耗問題，且對(duì)問題發(fā)生原因與分布方式進(jìn)行分析，判斷此方面節(jié)能優(yōu)化所具有的潛力，最終選擇合適的技術(shù)實(shí)施改造[2]。對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行效率進(jìn)行節(jié)能診斷，確定科學(xué)合理的節(jié)能技術(shù)，為進(jìn)一步實(shí)施節(jié)能技術(shù)創(chuàng)造條件，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化。

2.2 系統(tǒng)能耗檢測(cè)

基于電廠熱力系統(tǒng)理論，利用微機(jī)技術(shù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)運(yùn)行所需能耗，以及能耗分布點(diǎn)，將其作為節(jié)能優(yōu)化改造的依據(jù)。在確定能耗分布點(diǎn)后，結(jié)合熱力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況，分析確定能耗主要原因，及時(shí)制定調(diào)整方案。然后安排專業(yè)技術(shù)人員有針對(duì)性的采取措施進(jìn)行維護(hù)，提高機(jī)組運(yùn)行效率，并將運(yùn)行能耗控制在允許范圍內(nèi)[3]。另外，應(yīng)積極應(yīng)用各項(xiàng)新型技術(shù)，實(shí)現(xiàn)微電子技術(shù)與熱力系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，隨時(shí)掌握系統(tǒng)運(yùn)行能耗狀態(tài)，提高管理效果。

2.3 消耗監(jiān)督體制

加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)以及能耗的監(jiān)督，建立生產(chǎn)節(jié)能監(jiān)督體制，對(duì)生產(chǎn)管理結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，保證整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)有計(jì)劃、有措施、有目的的進(jìn)行，由表及里、由淺入深的開展節(jié)能減排管理工作，將此理念貫徹到各個(gè)生產(chǎn)細(xì)節(jié)，做好不同生產(chǎn)系統(tǒng)的有效控制。

3 電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能減排措施研究

3.1 改造鍋爐空氣預(yù)熱器

在電廠實(shí)際生產(chǎn)中，影響鍋爐燃燒效率的主要因素之一即為鍋爐空氣預(yù)熱器漏風(fēng)，造成鍋爐燃燒損耗增大。此類問題在生產(chǎn)中比較常見，大部分電廠均采取了各項(xiàng)措施進(jìn)行優(yōu)化，并取得了良好的效果。例如現(xiàn)在比較常用的VN密封技術(shù)，對(duì)鍋爐空氣預(yù)熱器進(jìn)行改造，可以有效改善設(shè)備漏風(fēng)問題，保證機(jī)組在額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)一次風(fēng)有足夠裕量，減少排煙造成的能量損失，且降低了飛灰含碳量[4]。通過對(duì)鍋爐空氣預(yù)熱器的優(yōu)化，消除了漏風(fēng)問題，還可以送、引風(fēng)機(jī)運(yùn)行所需供電流，減少了系統(tǒng)運(yùn)行電能損耗。

3.2 蒸汽系統(tǒng)改造優(yōu)化

對(duì)生產(chǎn)蒸汽系統(tǒng)進(jìn)行改造優(yōu)化，降低蒸汽使用量，達(dá)到降低生產(chǎn)能耗的目的。對(duì)于電廠熱力系統(tǒng)，一般蒸汽系統(tǒng)是利用熱力系統(tǒng)的蒸汽冷凝液余熱，對(duì)其機(jī)型進(jìn)行改造，利用熱力系統(tǒng)蒸汽冷凝液余熱來代替低壓蒸汽的應(yīng)用。此種設(shè)計(jì)方案，不但可以減少對(duì)低壓蒸汽的利用量，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)冷凝液余熱的回收利用，獲得更大經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 排煙余熱回收利用

鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)排放大量的煙霧，而煙霧的排放會(huì)損失大批熱量，這類熱量隨著煙霧被排放到自然環(huán)境中，不但會(huì)造成熱力系統(tǒng)熱量損失，同時(shí)還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生污染。因此，在進(jìn)行節(jié)能減排研究時(shí)，需要采取措施來對(duì)此類熱量進(jìn)行回收利用，提高煙霧余熱的利用效率。將鍋爐系統(tǒng)余熱回收利用作為研究要點(diǎn)，設(shè)置余熱回收節(jié)能設(shè)備，并在鍋爐末端安裝低壓省煤氣，使其可以與熱力系統(tǒng)形成良好的引水位置，將煙霧余熱進(jìn)行有效回收，降低損耗的同時(shí)提高資源的利用效率。

3.4 循環(huán)冷卻水余熱回收

電廠熱力系統(tǒng)常用發(fā)電機(jī)機(jī)組主要包括三種，即純凝發(fā)電機(jī)組、抽汽式與抽凝式發(fā)電機(jī)組，其中純凝發(fā)電機(jī)機(jī)組在實(shí)際應(yīng)用中，燃料燃燒總發(fā)熱量?jī)H僅在35%左右會(huì)轉(zhuǎn)化為電能，而大部分電能會(huì)通過汽輪機(jī)凝汽器冷卻水以及鍋爐煙囪散失到系統(tǒng)外環(huán)境中，且又以循環(huán)冷卻水帶走的熱量占大部分。就電廠發(fā)展現(xiàn)狀來看，基本上選擇用抽凝式機(jī)組生產(chǎn)，且為滿足實(shí)際生產(chǎn)需求，逐漸引入大容量高參數(shù)設(shè)備。此種機(jī)組在實(shí)際生產(chǎn)中，會(huì)有一部分熱量隨循環(huán)水排放到環(huán)境中，如低壓加熱器疏水冷卻釋放熱量、排入凝汽器蒸汽釋放的凝結(jié)熱等。大容量高參數(shù)設(shè)備在額定供熱狀態(tài)下運(yùn)行，通過循環(huán)冷水通過凝汽器帶走的熱量可以占到全部能量的15%以上，存在極大的能量損耗問題。因此，在進(jìn)行節(jié)能減排優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要就此類損失的熱量進(jìn)行有效回收。

3.5 鍋爐制粉系統(tǒng)改造

鍋爐制粉系統(tǒng)能耗與效率在很大程度上影響了機(jī)組運(yùn)行電耗，因此需要對(duì)其進(jìn)行節(jié)能減排優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低制粉單耗，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，控制系統(tǒng)運(yùn)行供電煤耗。例如湖北省某電廠，對(duì)爐磨煤機(jī)進(jìn)行了密封系統(tǒng)的改造，并安裝了料位監(jiān)控系統(tǒng)，及時(shí)掌握制粉系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了有效調(diào)試，提高了制粉率。與早期系統(tǒng)運(yùn)行損耗相比，單耗降低了3.12kmh/t，供電煤耗降低了3.45g/kwh。

3.6 化學(xué)補(bǔ)充水系統(tǒng)改造

大部分電廠均應(yīng)用了抽凝式發(fā)電機(jī)組，在生產(chǎn)過程中，設(shè)備的化學(xué)補(bǔ)充水會(huì)進(jìn)入到熱力系統(tǒng)中，最終進(jìn)入到凝汽器與除氧器內(nèi)。其中，在補(bǔ)充水進(jìn)入到凝汽器中階段，化學(xué)補(bǔ)充水可以初步完成除氧目的。以提高系統(tǒng)運(yùn)行綜合效率為目的，結(jié)合汽輪機(jī)內(nèi)部空間環(huán)境特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行改造，提高回?zé)嵯到y(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效果。將化學(xué)補(bǔ)充水改造成物態(tài)形式進(jìn)入到凝汽器內(nèi)，提高高位能蒸汽量效果，提高設(shè)備回?zé)嵝省?/p>

4 結(jié)束語

電廠生產(chǎn)效率關(guān)系著電力能源是否滿足實(shí)際生產(chǎn)生活需求，而基于持續(xù)發(fā)展理念，在對(duì)電廠生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，除了要提高生產(chǎn)效率外，還需要降低生產(chǎn)損耗。積極引用各項(xiàng)新型技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有電力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，提高各子系統(tǒng)運(yùn)行效率，并實(shí)現(xiàn)部分能量的回收利用，將節(jié)能減排理念貫徹到底。

參考文獻(xiàn)

[1]顧紅艷.電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能減排策略探討[J].商場(chǎng)現(xiàn)代化，2008，23：383.

[2]劉明.電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能減耗措施[J].中國(guó)建材科技，2013，5：45-46+50.

[3]徐倩倩，王術(shù)園，劉 .關(guān)于電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能途徑及措施探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，26：204.

[4]張建宏.小議電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2014，17：201.