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火电厂节能减排的重要性及策略研究

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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 火电厂节能减排的重要性及策略研究 作者:倪* 来源:《中国高新技术企业》2016 年第 05 期 摘要:在现代能源需求量不断增加的过程中,火力发电厂需要供应更多的电能适应社会发 展需求,与此同时会增加更多的能源消耗及污染物的排放。为了实现现代社会的可持续发展这 一目标,火力发电厂需要投入更少的能源消耗生产更多的电能量,这就需要火力发电厂在现有 基础上应用新技术、新方法,提高能源利用率,降低污染物的排放量。 关键词:火电厂;节能降耗;环保策略;污染物;排放量;能源需求 文献标识码:A 中图分类号:TM621 文章编号:1009-2374(2016)05-0086-02 DOI:10.13535/j.cnki.114406/n.2016.05.044 伴随着现代社会的快速发展,能源需求量不断增加,电能的需求也越来越多,火力发电厂 需要提供更多的电能。但是电能的增加必然造成能源消耗量的大量投入和更多的污染物,环境 压力越来越大。为了保护人类赖以生存的地球的可持续发展,国家能源发展战略计划要求各能 耗企业大力提高能源利用率的同时大幅降低污染物的排放。只有这样才能真正建设和谐的可持 续发展经济社会,为此火力发电企业进行节能减排改造势在必行。我们需要从现有的火力发电 企业现状出发研究如何达到节能降耗的目的。 1 火电厂高能耗、高污染的部位以及成因分析 1.1 锅炉 锅炉是燃煤燃烧的最主要设备,锅炉的容量及燃烧效率决定燃煤的消耗量及燃煤利用率, 同时锅炉燃烧过程产生的烟气中的 SO2、NOx 及固态污染物灰渣是污染环境的主要产物。 影响锅炉燃烧效率的主要因素包括机械不完全燃烧损失、排烟热损失、散热损失、化学未 完全损失、烟道漏风热损失、锅炉送风温度、减温水量。 影响环保排放的主要因素是,锅炉燃烧过程产生大量 SO2、NOx、灰渣等废气物及固废 物。SO2 排放量的多少与燃煤中硫份含量有直接关系,并与发电量相关,发电量越大,SO2 排 放量越大,脱硫运行效率的大小决定烟尘出口 SO2 排放总量;NOx 的排放量与负荷率、燃烧 调整方式及脱硝效率相关;灰渣等固废物的排放量与燃烧调整、燃煤灰分及负荷率相关。 1.2 汽轮机组 汽轮机的缸效率直接影响汽轮机效率,汽轮机汽耗率大,整体热电转换效率就降低,煤耗 增加,煤耗大能源利用率降低,污染物的排放量增加。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 汽轮机凝汽器真空是影响煤耗的主要因素之一,凝汽器真空的高低与真空系统的密封情 况、循环水温度、循环水流量、凝汽器铜管换热效果有直接关系。 1.3 工质损失和厂用电率 火电厂的工质损失问题往往与锅炉内的能量消耗损失产生正比关系。而电厂自身的用电率 过高会直接增加火电厂发电成本,厂用电率指标是火力发电厂重要生产指标之一。 1.4 化学废水 火力发电厂生产过程中产生大量高含盐废水,高含盐废水直接排放将造成地表水的污染, 严重影响生态环境。 2 节能减排的应对措施 2.1 锅炉的节能措施 锅炉运行优化调整,电厂实际燃用煤种与设计煤种差异较大时,对锅炉燃烧造成很大影 响。开展锅炉燃烧及制粉系统优化试验,确定合理的风量、风粉比、煤粉细度等,有利于电厂 优化运行。我们通过优化锅炉的运行状态,并以此来进行全面的负荷调整,提高燃料的利用 率,从而达到节能降耗的目的。 锅炉排烟余热回收利用,在空预器滞后、脱硫塔之间烟道的合适位置通过加装烟气冷却 器,用来加热凝结水、锅炉送风或城市热网低温回水,回收部分热量,从而达到节能提效、节 水效果。 锅炉本体受热面及风机改造,锅炉普遍存在排烟温度高、风机电耗高,通过改造,可降低 排烟温度和风机电耗。具体措施包括:一次风机、引风机、增压风机叶轮改造或变频改造;锅 炉受热面或省煤器改造。 加强管道和阀门保温,管道和阀门保温技术直接影响电厂能效,降低保温外表面温度设计 值有利于降低蒸汽损耗。 2.2 汽轮机组的节能调控 汽轮机通流部分改造,对于 13.5 万、20 万千瓦汽轮机和 2000 年前投运的 30 万、60 万千 瓦亚临界汽轮机,通流效率低,热耗高。采用全三维技术优化设计汽轮机通流部分,新型高效 叶片和新型汽封技术改造汽轮机,节能提效效果明显。预计可降低供电煤耗 10~20g/kWh。 汽轮机间隙调整及汽封改造,部分汽轮机普遍存在汽缸运行效率较低、高压缸效率随运行 时间增加不断下降的问题,主要原因是汽轮机通流部分不完善、汽封间隙大、汽轮机内缸接合 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 面漏汽严重、存在级间漏汽和蒸汽短路现象。通过汽轮机本体技术改造,提高运行缸效率,节 能提效效果显著。预计可降低供电煤耗 2~4g/kWh。 凝汽式汽轮机供热改造,对纯凝汽式汽轮机组蒸汽系统适当环节进行改造,接出抽汽管道 和阀门,风流部分蒸汽,使纯凝汽式汽轮机组具备纯凝发电和热电联产两用功能,达到节能目 标。 汽轮机阀门管理优化,汽轮机阀门管理优化,需要综合各项因素来分析轴承的承载情况, 还需要计算不同开启顺序下汽轮配汽不*衡流力。为了达到阀门管理的优化,解决其产生的投 入顺序阀运行时的瓦温升高、震动发生异常等问现象,需要运用优化技术来重组阀门的开启顺 序,这样才可以使得机组再次顺利地运行,提高效率。 高压除氧器乏汽回收,将高压除氧器排氧阀排出的乏汽通过表面式换热器提高化学除盐水 温度,温度升高后的化学除盐水补入凝汽器,可以降低过冷度,一定程度提高热效率。 2.3 工质流失的处理措施 首先,在机组启停过程中,设置投入相应的系统,尽可能地降低泄漏现象的发生,通过水 泵密封以及凝汽器的水位调节,从而保证凝结水系统的正常运行;其次,加强对热网疏水的回 收,并将此类回收水汇聚于除氧器水箱中,这样在加强回收工质后,也能更好地将高品质工质 回收利用,对有效降低补水率,达到其节能降耗的目的;再次,避免除氧器水箱中的工质溢 流,并加强除氧器加



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