随着我国社会经济的持续进步,能源消耗在国民经济中的比重不断上升。能源产业,作为推动国家经济增长的基石,既要应对经济增长的需求,又要肩负起环境保护的重任。特别是火电厂,作为能源消耗大户,其排放的污染物对生态环境造成了严重影响。因此,深入研究如何降低火电厂的能源消耗和减轻环境污染,对于当前具有极其重要的现实价值。
一、锅炉耗能原因分析及对策
1、锅炉耗能的主要原因
1)采购设备相对滞后
某些火力发电站在购置锅炉设施时,为了减少开支,所购设施能源消耗较大。投入使用后,这些设施运行效率不高,故障频发,导致维修成本高昂,不利于节能和降低能耗。
2)锅炉熄火
锅炉频繁熄火,导致锅炉设备遭受了不同程度的磨损。由于所用煤炭质量不佳,锅炉熄火的次数显著增加,进而引发了机组计划外的停机,对机组的安全稳定运行埋下了隐患。此外,这也对锅炉设备造成了显著的损害,并对后续的节能运行效果产生了负面影响。
3)锅炉耗油多、燃油用量大
在锅炉启动和关闭阶段,燃油消耗量极大,比如:当锅炉达到冲转所需参数时,汽轮机却还未满足启动条件;在并网准备阶段,若不进行冲转操作,同样会导致燃油的浪费。
4)锅炉设备老化
锅炉设备老旧,其运行的经济效益有所降低,进而引发能源的浪费。随着锅炉使用年限的增长,设施将面临不同程度的磨损和老化WG娱乐官网入口,这会降低锅炉的导热效率,同样导致能源的浪费。
5)燃煤管理环节有疏漏
煤炭管理存在疏漏,导致能源消耗增加。在煤炭的采购、称重、检测等关键步骤中监管不力,致使煤炭质量不达标,进而使锅炉的煤炭使用量增多。
6)锅炉燃料调配不合理
锅炉内部燃料的调配环节存在一定问题,具体表现为:调配完成的燃料中硫含量偏高,同时挥发性能不佳、燃烧效果不理想,这导致了燃煤的燃烧效率有所下降。
2、锅炉节能减排的对策
1)选择优质的锅炉设备
在开展经济效益评估的过程中,必须挑选那些信誉卓著、声名远扬、产品品质上乘且易于维护的锅炉设备,以此减少锅炉运行阶段的成本支出,并增强其经济效益。
2)优化锅炉的燃烧性能
对锅炉机组及控制系统的燃烧参数实施细致的调整,对锅炉执行燃烧效率测试,对锅炉控制系统进行优化,对设备存在的缺陷进行整改,以提升机组的稳定性和燃煤效率,并加强节能措施。
3)合理减少锅炉燃油用量
严格遵循锅炉操作规范,力求缩短机组冷却时长,降低停炉燃油消耗。在机组启动初期,对油枪进行详尽检查与模拟操作,以防油枪供油不顺畅、雾化效果不佳。在点火前,提前启用加热设备,提升锅炉用水温度,缩短启动所需时间,进而节省燃油。
4)其他措施
增强锅炉的热传递效率;提升水冷壁的热交换能力,增强热交换效率;回收烟气中的剩余热量;强化节约燃油的意识;在锅炉运行过程中,及时处理疏水阀和排污阀的泄漏问题,降低热能的损失;鉴于煤炭种类繁多,做好煤炭配比工作,以提升燃烧的稳定性和煤炭的利用效率。
二、风机耗能原因分析及对策
火电厂的风机耗电量大约占到了发电总量的1.5%至2.5%之间。对于风机的运行可靠性以及经济性,进行深入研究显得尤为必要。
1、风机耗能的原因
1)风机的内效率不高
目前,我国生产的多数风机效率偏低,且产品系列不够完善。用户在挑选风机时,往往难以找到参数完全吻合的产品,只能选择相近参数的替代品,这导致了电能的浪费。此外,风机普遍采用皮带、蜗轮副等传动方式,这些方式传动效率较低。同时,目前大部分风机的调节手段尚未得到有效改进,依旧使用调节门进行调节,这导致了电能的大量损耗。
2)风机工作效率低
风机在实际运行过程中并未实现其设计时的最高效能。原因可能在于,风机设计者对管网阻力的估算不够精确,或者风机使用者因担忧风量不足,而选择了尺寸过大的风机。在风机实际运行时,风量往往偏大,操作人员为了降低风量,会采取节流措施来提升管道阻力,然而这种做法却会导致风机效率降低,能耗也随之增加。
电机容量与风机匹配不当,国产电机的性能参数与风机不匹配,用户选择了高功率电机,导致电能浪费和固体废弃物产生;管网系统设计存在不足,使得管网阻力增大,进而影响了风机的运行效率。
风机在运行过程中,若调节措施不当,会导致电能的浪费;同时,若生产管理不够精细,开停机制度不健全,容易出现开机过早、停机延迟的情况,进而造成电能的过度消耗。
2、风机节能减排对策
选用高效节能的风机,特别是新购置的风机,应优先考虑高性能型号,这样做对于后续的使用与维护、能源消耗均有显著优势。
风机选择的标准应当全面细致,包括:确定选型的工作条件(TB点)、最大连续额定电流(BMCR)的工作条件点、发电机组在经济效益最佳状态下的工作条件点、接近50%BMCR的工作条件点、不添加燃油时最低稳定燃烧的工作条件点,以及锅炉点火和启动的工作条件点等各项参数。
1)改造运行效率低的风机,淘汰废旧风机
对那些运行效率较低的风机实施技术升级,旨在提升其运行效能,此举不仅有助于减少新设备的购置成本,还能有效降低电力消耗。同时,对于那些无法进行技术改造的旧风机,我们将有计划地、分阶段地进行淘汰。
在改造过程中,首要任务是明确目标风机的阻力特性,并据此制定出恰当的改造计划。接着,在实施改造时,应优先考虑使用原有的管道和部件,以此达到节约成本的目的。
2)采用科学的调节方式
在火电厂风机选型阶段,通常会预留一定的余量。这一做法有时是为了应对煤源(煤质)的波动或锅炉主辅设备状况的恶化等因素,导致所需的余量相对较大。同时,机组的发电负荷并非一成不变,参与调峰的机组负荷率往往较低。因此,火电厂风机往往在部分负荷状态下运行,这就需要对风机进行调节。调节方式的有效性直接影响到火电厂风机运行的经济效益。因此,选择先进的调节方式是火电厂风机又一重要节能途径。
常见的调节手段包括:沿轴向调整导叶、通过百叶窗式挡板进行调节、节流控制以及动态和静态叶片的调节。而较为先进的调节方法则涵盖了:双速电机实现极数变换的调节、采用调速型液力耦合器的调节、调速型液力离合器的运用,以及变频调速(被认为是最佳调速方法)。
三、结语
目前,我国电力供应主要依赖火力发电厂。为了推动可持续发展并有效实施节能减排,火力发电领域亟需积极寻求节能途径,进而为我国火力发电行业的发展作出积极贡献。