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火电厂热能动力工程中的节能技术分析

高信良 李阔
  
富网媒体号
2024年18期
新东北电气集团高压开关有限公司 沈阳恒进真空科技有限公司

摘要:火电厂作为大型能耗单位,其能源消耗和排放对环境造成的影响不容忽视,在此情况下,在火电厂热能动力工程中引入节能技术,可以降低火电厂的能耗和温室气体排放,减轻对环境的压力,推动绿色低碳发展。因此,通过对火电厂热能动力工程中节能技术的研究具有非常重要的现实意义,能够显著提高火电厂的能效、降低能耗和优化系统性能。所以,为了达到降耗目标,火电厂需要树立节能降耗意识,完善内部的管理机制,将热能动力系统合理应用到火电厂中,显著提高火电厂运行效率和质量。

关键词:火电厂;热能动力工程;节能技术

引言

煤炭是火电厂的主要能源,在“双碳”目标的要求下,节能减排工作已经成为电厂的重要工作。做好节能减排工作对火电厂以后的发展有着重要的意义。因此,在火电厂热能动力工程中要不断加强节能技术的应用,并加强对火电厂的管理,提高火电厂在目前能源市场的竞争力是当务之急。

1火电厂热能动力工程中存在的问题

1.1污染问题严峻

早期供热系统普遍选用煤炭作为燃料,在煤炭燃烧期间持续释放热量,利用热量提高供热介质温度,控制介质在供热管道内循环流动,把热量传递给末端用户,取得供热取暖效果。从技术应用情况看,煤炭在燃烧期间会持续释放大量有毒有害物质、二氧化碳等温室气体及固体污染物,在废气排放期间严重污染当地生态环境,引发雾霾、地下水污染和土壤污染等,违背了节能环保的可持续发展理念。同时,煤炭作为一种化石燃料,有不可再生特性,煤炭供应关系到我国的工业发展与社会总体发展,如果在供热期间消耗过多的煤炭资源,会对我国煤炭供应形势有深远影响。

1.2锅炉供热效率低

锅炉供热是核心供热技术,锅炉设施运行期间受燃料品质、设施老化、运行参数设定、工艺特性等因素的影响,会产生一定程度的热损失,导致锅炉系统在运行期间消耗更多资源,供热成本居高不下。以燃料不完全燃烧问题为例,若煤炭等燃料的品质较差,含有大量杂质,燃料燃烧状态不理想,燃煤烟气在排放期间会带走一些尚未完全燃尽的燃料颗粒。如果炉膛内部含氧量偏低、烟气流速超标、煤风配比不合理,也会引发燃料不完全燃烧问题。

1.3湿气损失较大

湿气损失是火电厂热能动力工程普遍存在的典型问题,由于管道内气体流动速度超标,气体携带大量热量持续传递,传递过程中不断产生损耗,在热量损失超过一定程度后,管道内部蒸汽出现凝结现象,由气态转变成液体,传热介质的流动速度大幅降低,最终产生较高比例的热量损失。同时,从火电厂热能动力工程使用工况角度看,湿气凝结后,会对沿途经过的供热管道与阀门等附件持续造成水汽侵蚀,导致供热设施老化速度加快、缩短实际使用寿命,间接提高了总体供热成本。

2火电厂热能动力工程中节能技术的应用策略

2.1提升锅炉燃烧效率

锅炉燃烧过程中最重要的是排烟过程中的热损失,这是由于气体和热固体没有被充分燃烧,要降低排烟损耗。首先要对火焰中心进行控制,降低局部高温,保证受热区域的清洁;择优选择好的空气品质,对煤的细度和纯度进行优化。其次要使锅炉充分燃烧,就必须合理分配风量,一次风和二次风及时混合。同时,还要调节空气系数,如果空气系数太大,气流的传输速率太高,在燃烧过程中不能与空气充分融合,会造成煤粉在锅炉内停留时间不足,从而造成煤炭燃烧不完全。因此,在锅炉的正常运转中,应该对风量进行适当的调节,减少热量的损耗。最后还要使用隔热材料,减少排渣量和排渣温度,从而达到节约能源、减少排放的目的。

2.2控制工质损失

进行疏水回收。当气温比较低时,为避免在空预器冷端发生低温腐蚀,需使用暖风设备,暖空气疏水外排会增加单元的补水率,通过疏水回收,可以在保证系统性能的前提下,对节能进行更深层次的优化控制,从而发挥出系统节能性能。注意对汽机通流、过热器、蒸汽管道等进行清洗,保证其传导性能在稳定的范围内。

对疏水空容器的疏水管路进行细致的检测,尤其要对管道的渗漏、密封等进行严格检测,防止因渗漏造成疏水流入到扩容器,进而造成损耗的增加。一旦出现泄漏问题,必须立即报告和进行处置,并对泄漏点进行及时补堵。

做好受热表面的清洁工作,以提升传热效果。有关人员应按照工作安排,定时清扫锅炉受热面、空预器和脱硝装置。利用疏水回收,可以降低因吹灰疏水而造成的工质损耗,但是必须经过对水质的检验,在检验出符合标准后,才可以将其排放到废气系统中,这样就可以降低除盐水的用量。

2.3加强燃料管理

煤炭是火电厂发电的主要燃料,更是空气污染最大的来源,所以要提高燃料管理水平,对于减少污染物排放和能源消耗有很大的意义。主要采取的措施有:对火电厂的开放式储煤场进行封闭式管理,为达到降低扬尘和减少燃料损耗的目的,积极采用喷雾降尘的方法;有专人对燃煤化验进行管理,准确掌握燃煤灰分、硫分、发热量等数据,尽量多使用低硫低灰高发热量的煤种,以提高燃烧效率,通过调整各个煤种的比例进行掺烧,实现电厂经济效益最大化。

2.4优化运行调整措施

在火电厂热能动力工程中,运行人员的调整是节能减排措施的主要方面之一,根据不同工况变化不同的运行方式及调整手段,都能在节能减排方面取得很好的效果。在节能方面,根据机组负荷变化,及时调整锅炉风煤比等参数,保证锅炉的燃烧效率;在脱硝系统允许的情况下,尽可能低的降低锅炉排烟温度,减少排烟热损失;在保证机组安全的情况下,保持汽轮机低背压运行,减少机组排汽损失。在减排方面,可以通过及时调整锅炉燃烧氧量和配风方式,兼顾各个方面因素,制定一个系统的措施,让所有运行人员同步执行,使措施能够达到最佳的效果。

2.5智能控制和优化

在火电厂热能动力工程中,应用智能控制系统和优化算法,可以实现对火电厂热能动力工程的精确监测、优化调节和自动化控制。智能控制和优化技术通过实时数据采集、分析和处理,能够对火电厂的电气设备和系统进行全面监测。并且智能控制和优化技术基于数据分析和模型建立,能够识别出火电厂电气系统中的优化空间和改进机会。通过算法优化和模型预测,可以提供最佳的设备运行参数和控制策略,以降低能耗、提高效率和优化电力系统的稳定性,智能控制系统可以根据实时需求和环境条件,自动调整设备运行参数,实现最佳性能。同时,实时采集关键设备和系统的运行数据,主要是在锅炉和汽轮机等设备中安装温度传感器,实时监测温度变化;在锅炉和蒸汽系统中安装压力传感器,实时监测压力变化。并在智能控制技术的应用下基于数据分析结果,应用智能控制算法进行电气系统的优化调节,根据温度传感器、压力传感器的实时数据,优化锅炉燃烧和供热系统的温度控制及调整蒸汽系统的压力,使锅炉的燃烧效率及蒸汽系统的能效得到有效提高。

结束语

将节能技术应用到火电厂热能动力工程中,可以大幅度降低火电厂生产环节二氧化碳的总量,进而为火电厂的低碳运营发展提供有效的支持,从而火电厂的健康发展。

参考文献

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