• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

关于火电厂锅炉汽轮机节能环保措施的探讨

张勇 韩玉豪 王贵韬
  
安家(建筑与工程)
2021年43期
北方联合电力有限责任公司乌拉特发电厂 内蒙古 巴彦淖尔市 014407

摘要:在我国可持续发展战略要求下,火电厂锅炉汽轮机如何节能降耗已成为衡量其节能环保及可持续发展的重要指标。基于此,本文重点分析了火电厂锅炉汽轮机节能环保的措施。

关键词:火电厂;锅炉汽轮机;节能环保

环境是人类生存的基本条件,一旦离开环境,人类将难以生存。随着社会的发展与生产力的提高,越来越多的自然资源被开发利用,直接造成日益严重的环境破坏,气候变暖、酸雨、水污染等问题越来越普遍与严重,间接影响着社会的可持续发展。基于此,本文重点分析了火电厂锅炉汽轮机节能环保措施。

一、火电厂发电系统概述

在火电厂发电过程中,整体能量循环流程包括三大主设备:锅炉、汽轮机和发电机。火电厂发电原理是将消耗的燃料释放的化学能转化为电能。火力发电的能量循环过程是朗肯循环。通常,在火电厂生产中,通过给水回热系统和蒸汽再热系统来提高火力发电效率。所选择的热力系统将因火电机组发电容量不同而有所不同。火电厂锅炉汽轮机系统的机组控制系统一般采用分散控制系统及厂级监控系统的信息化管理。

二、火电厂锅炉汽轮机节能环保问题

1、二氧化硫气体问题。火电厂锅炉汽轮机系统的运行主要采用燃煤,在我国,煤炭资源主要用于能源消费和利用,火电厂是燃烧煤炭提供能源,我国的火电厂是煤耗高的行业,煤中含有少量硫,基于煤炭的高燃烧量,我国火电厂排放较多的二氧化硫。二氧化硫是一种有毒气体,会对人类的生命健康构成极大威胁,而且会对动植物的正常生活生长环境构成威胁。

2、二氧化碳气体问题。火电厂锅炉汽轮机系统还会排放较多的二氧化碳,二氧化碳的过量排放会加剧全球变暖现象。现在人类面临的主要环境问题是二氧化碳过度排放造成的全球变暖,火电厂将在生产中燃烧较多的煤炭资源并产生较多的二氧化碳,二氧化碳气体的增加导致温室效应加剧,就全球温室效应而言,它主要由二氧化碳气体引起,只有一小部分由其他温室气体引起。当前,随着经济建设的快速发展,各种能源的利用增加,导致二氧化碳排放增加,特别是火电厂,生产中使用的煤炭资源高达十几亿吨,排放大量二氧化碳气体,使大气整体温度升高,我国二氧化碳排放主要由于一些火电厂或燃煤电站等,二氧化碳将导致全球气温上升,全球变暖也将导致冰川融化和海平面上升,这将极大地影响沿海地区的生存和发展。

3、废渣问题。在火电厂锅炉汽轮机运行阶段,燃煤会产生二氧化硫及二氧化碳等气体污染物,由于各种因素的影响,产生了大量的固态废渣。在实践中,若废渣处理不及时,会降低火电厂锅炉汽轮机运行效率,造成大量热损失及煤炭资源浪费。此外,废渣的形成会造成严重的灰尘,对周围居民的生活产生负面影响,致使人们无法正常生活。

4、废烟气问题。火电厂锅炉汽轮机系统在运行中,燃烧煤炭资源会产生大量含有二氧化硫的废烟气。一般情况下,火电厂锅炉汽轮机系统在废烟气排放时会提高其温度,以防止废烟气中的二氧化硫气体成分腐蚀火电生产设备,通常温度在100℃以上,高温排放的废烟气会降低火电厂对煤炭资源的利用率,增加煤炭燃料的浪费。

三、火电厂锅炉汽轮机节能环保问题原因

1、自动化水平有待提高。从目前火电厂锅炉汽轮机运行状况来看,火电厂锅炉汽轮机自动化水平较低,许多设置采取人工操作形式,在实际管理中缺乏有效的检测监督。在后续工作中,若不能掌握具体数据内容,对现有的操作缺乏了解,就会造成资源的浪费。在火电厂锅炉汽轮机生产管理中,由于容量大,燃料难以全部燃烧,所以会出现燃料燃烧利用率低的现象,造成很大的损失。当火电厂锅炉汽轮机处于较低状态时,很难达到理想状态,并且可能会出现浪费现象。在火电厂运行阶段,若过度依赖人工,将导致机械化管理水平下降。另外,智能化发展还处于初级起步阶段,人工强度较大。

2、运行管理不到位。锅炉汽轮机在运行中存在不合理的管理细则,在实际实施阶段,要求工作人员加强对汽轮机给水温度的控制,优化现有运行情况,并强调对加热装置的检查维修,确保其合理运行。经过优化设计,能满足整体运行要求,设备合理使用后,可实现有效的换热及热传导,减少热损失。

四、锅炉汽轮机节能环保技术措施

1、加强锅炉汽轮机设备改造和更新。加强锅炉汽轮机设备的升级改造是解决火电厂节能环保的根本措施,包括:①改造高、低压缸结构,降低高压缸运行阻力,提高运行效率,降低能耗。将动叶片整体固定在动叶型汽轮机上,可提高动力强度,增大隔板气轴间缝隙;对于静叶型汽轮机,可去除静叶片中加强筋,以降低机器运行阻力,以及锅炉汽轮机整体能耗。②保温岩棉在锅炉结构中的应用,采用保温效果较好的材料,能提高锅炉整体保温效果,并且减少热损失。③优化锅炉进、出风方式及参数,采取最佳方式保证锅炉内燃料充分完全燃烧,既能最大限度地利用燃料,又能减少粉尘及有害气体的产生。④在锅炉设计制造中,充分运用变频技术,合理有效控制锅炉运行中的最佳煤风量比例,使燃料在能耗最低情况下达到最佳燃烧效果。⑤合理控制加热器温度端差,在加热器设计中安装温度传感器及温控装置,将加热器端差控制在最低值,最大限度地降低能耗。

2、引进节能净化技术。火电厂锅炉汽轮机安装中,需采用净化技术,以新型管理技术改善施工工况。在整个施工阶段,从源头上进行节能设计,以满足设计要求。在实施过程中,将多齿蜂窝式汽封技术引入锅炉汽轮机,合理使用后,降低运行阻力,以提升效果。在工业锅炉水处理技术中,合理的处理能降低电能损耗,具有突出的综合优势。

3、加强锅炉汽轮机的维修保养。火电厂应派专人加强对锅炉汽轮机的维修保养,使汽轮机长期处于最佳运行状态,不仅能提高设备运行效率,同时也降低了设备能耗,实现了节能减排目标。加热器应定期检修,确保高压加热器的钢管等部件在密封方面满足锅炉汽轮机的整体要求,并保证高效的换热及传热;高压加热器钢管应定期进行化学清洗及喷射清洗,防止结垢,保证传热效率;定期对凝结器进行检修,确保凝结器真空状态符合最佳工况要求;同时定期检测循环水水质,清洗凝结器内部器件,避免凝结器内部管道结垢,降低设备换热效果,加大能源损耗。

4、制定完善的运行管理制度。为加强保证锅炉汽轮机安全运行,必须制定完善的运行管理制度,对工作人员的工作行为及操作方式进行约束。①结合岗位需求,将锅炉汽轮机的运行管理责任及环保责任落实到每位工作人员,加强日常培训及业务培训,熟练掌握锅炉汽轮机操作流程及管理要点,确保锅炉汽轮机处于最佳工作状态;②安排专业人员启停机器,避免出现人人都能操作的情况,并实行专人专管,尽量减少紧急停机对设备造成的损坏;③设备检修及维修人员必须经专业培训,熟练掌握锅炉汽轮机工作原理及操作流程,实现专业化操作与管理。

总结语;加强锅炉汽轮机智能控制系统的研究。锅炉汽轮机系统是火电机组的重要组成部分,具有多输入/多输出、非线性、强耦合等特点。加强锅炉汽轮机智能控制系统的研究,对实现其精确操作、减少人为误差、降低劳动强度等具有重要作用。因此,可针对锅炉汽轮机系统设计终端滑模控制器及鲁棒自适应控制器,将控制系统分为两个小规模子系统,然后分别设计两个子系统的控制器,以确保系统发生故障时系统仍能稳定运行。

参考文献

[1]梁晓剑.关于火电厂锅炉汽轮机节能环保措施的探讨[J].中国设备工程,2021(10).

[2]姜瀚博.关于火电厂锅炉汽轮机节能环保措施的探讨[J].电气时代,2021(02).

*本文暂不支持打印功能

monitor