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摘 要锅炉系统作为能源消耗的主体。其对经济效益、能源是否有效利用有着重要的影响。因此,加强锅炉节能降耗增益的技术革新有着重要的现实意义。
关键词锅炉 节能 降耗
锅炉系统作为能源消耗的主体。其对经济效益、能源是否有效利用有着重要的影响。因此,加强锅炉节能降耗增益的技术革新有着重要的现实意义。那么,怎样的技术革新才能使锅炉节能、降耗呢?
一、火电厂节能降耗的意义
实现工业化生产是当前国家积极倡导的发展策略,但在走工业化道路的同时也使得企业乃至个人的环境保护意识变得更加薄弱。在火电厂运行过程中坚持节能降耗的原则有着重要的意义,能够从多方面促进企业的整体效益的增长,创造出更多的经济财富。
1、降低成本
节能降耗本质上主要包括节约能源、降低消耗两大方面。煤、石油、天然气都属于自然资源,随着自然能源的减少,其资源成本将不断增加,采取节能降耗措施能减少企业的资金投入。
2、保护环境
火电厂的发展造成工业“三废”的大量排放,使空气增加了很多有害物质,粉尘和二氧化硫等都是对人体有害的物质,大气污染问题也会更加严重,节能措施可避免这些问题。
3、技术革新
实现能源节约、减小过多消耗不仅仅是要靠火电企业在运行中进行调整,更主要的是依赖于科学技术的进步,以科技手段处理能源消耗问题才是根本的措施。火电厂不断研究新技术来应对节能的同时,促进现场总线技术的优化。
4、持续发展
火电厂节能降耗措施的开展,能够正确处理好经济发展与自然环境、能源之间的矛盾,处理好彼此之间的发展关系,构建人与自然和谐相处的理想局面,为经济可持续发展打下基础。
二、火电厂锅炉节能降耗的策略
1、水冷壁性改(喷涂节能涂料)——优化传热
传热是锅炉的根本目的。在电站锅炉中,传热的部件主要有:水冷壁、过热器、省煤器等,水冷壁是其中的主要换热部件。在保持其它传热部件正常工作的前提下,提高水冷壁换热量,将会增加锅炉系统出力,产生优化传热效果,达到节能降耗目的。锅炉水冷壁的换热量是由其几何形状及材料特性决定的。提高在用锅炉换热量最理想的方法是:不改变几何形状,不更换材料,仅提高其吸收辐射热的能力。该项技术就是有效提高水冷壁换热而研制的。针对电站锅炉工况,采用在炉膛温度区间具有极高黑度的多种材料,经纳米化加工而成。同时满足粘接牢固、耐冲刷、抗老化、减缓高温氧化、减轻积灰结焦等多种性能要求。该种节能材料还具有提高燃料解吸速度的特性,从而增强了燃烧,扩大了节煤效果。
2、电力节能降耗技术
1)降低发电能耗
①优化调度模式。国家发改委针对当前的工业化发展制定了相关的政策引导,提出了“调整发电调度规则,实施节能、环保、经济调度”的发展观念,这就需要电力企业针对发电调度模式不断改进优化。尤其是要在火电厂电力系统的运行方面进行优化调整(见图1),这样才能从根本上实现节能降耗。
②可再生能源发电。当前火电厂发电的主要燃料来源于自然资源,这些都是不可再生的宝贵资源,随着时间的推移必将逐渐消失。电力企业实现节能就需要积极引用可再生的新型能源,主要包括:风能、太阳能、潮汐能等,这些可再生资源不仅含量巨大,而且使用成本較低,还能创造出更大的经济效益,为实现节能降耗目标开辟了新路。
2)降低综合线损技术
避免过多的线损是电力节能的有效措施,其主要措施有电网规划优化,制定科学的电网规划以减少线损;配电网节能,构建节能低耗、达到环保标准的电网;变压器改造,调整变压器的数量及内部结构;无功配置优化,协调好有功、无功功率的布置。
3、大容量机组的开、闭式循环冷却水系统的优化。
开、闭式循环冷却水系统为主厂房大部分的辅机提供冷却水,该系统与整个热力系统安全、稳定、经济运行密切相关。大容量机组辅机冷却水一般根据水质情况和辅机对冷却水的要求不同采取两种方案:一种是开式循环冷却水系统。开式水系统是否需要设置升压泵取决于开式水系统的阻力与凝汽器阻力的差值。在电厂的实际运行中开式泵基本没有投入运行,依靠循环水自身的压力便可克服系统阻力。因此,开式循环冷却水系统通过合理布置设备取消升压泵是可行的。这样可以合理简化系统、减少设备、节省电厂初投资,同时也能有效降低检修运行费用。
另一种方案是闭式循环冷却水系统,闭式水系统的回水温度较高,为了利用其余热,某1000MW机组在闭式水回水母管上引出一根管道,作为冬季水源热泵空调系统的热源,经热交换冷却后回到闭式水回水系统。这样,既节约了能源,又充分利用了余热,同时又降低了闭式水的回水温度,继而可减少开式循环冷却水量,也就降低了开式循环冷却水泵及循环水泵的功耗,节能效果明显。
4、采用等离子点火
应用等离子点火技术,除了可给电厂带来明显节油效益外,还可带来三大效益:一是降低电厂点火的运行成本。应用该技术的电厂点火运行成本普遍仅为燃油点火运行成本的10%到20%。二是安全。避免了电厂因过多贮存和使用燃油造成的火灾和人身伤害事故。三是环保。降低了燃油点火无法采用电除尘器而造成的冒黑烟问题和有害物质的排放量。在代替油枪喷油助燃的同时,实现电厂锅炉点火和稳定燃烧。
5、火电厂水泵运行与变频改造措施
火电厂水资源使用成本在不断增加,则需要对变频设备进行合理改造才能实现节能降耗的作用。笔者认为可以将火电厂辅机轴承冷却水、锅炉淋渣水等调整为由机组循环冷却水,这样能够大大降低火电厂的水资源消耗量。随着科学技术的进步,在今后的变频改造中可以通过使用变频器配合压力变送器来保持恒压供水能够处理好工业水压力问题。在变频改造过程中需要结合实际情况,制定良好的改造措施来调整火电厂的运行情况。
关键词锅炉 节能 降耗
锅炉系统作为能源消耗的主体。其对经济效益、能源是否有效利用有着重要的影响。因此,加强锅炉节能降耗增益的技术革新有着重要的现实意义。那么,怎样的技术革新才能使锅炉节能、降耗呢?
一、火电厂节能降耗的意义
实现工业化生产是当前国家积极倡导的发展策略,但在走工业化道路的同时也使得企业乃至个人的环境保护意识变得更加薄弱。在火电厂运行过程中坚持节能降耗的原则有着重要的意义,能够从多方面促进企业的整体效益的增长,创造出更多的经济财富。
1、降低成本
节能降耗本质上主要包括节约能源、降低消耗两大方面。煤、石油、天然气都属于自然资源,随着自然能源的减少,其资源成本将不断增加,采取节能降耗措施能减少企业的资金投入。
2、保护环境
火电厂的发展造成工业“三废”的大量排放,使空气增加了很多有害物质,粉尘和二氧化硫等都是对人体有害的物质,大气污染问题也会更加严重,节能措施可避免这些问题。
3、技术革新
实现能源节约、减小过多消耗不仅仅是要靠火电企业在运行中进行调整,更主要的是依赖于科学技术的进步,以科技手段处理能源消耗问题才是根本的措施。火电厂不断研究新技术来应对节能的同时,促进现场总线技术的优化。
4、持续发展
火电厂节能降耗措施的开展,能够正确处理好经济发展与自然环境、能源之间的矛盾,处理好彼此之间的发展关系,构建人与自然和谐相处的理想局面,为经济可持续发展打下基础。
二、火电厂锅炉节能降耗的策略
1、水冷壁性改(喷涂节能涂料)——优化传热
传热是锅炉的根本目的。在电站锅炉中,传热的部件主要有:水冷壁、过热器、省煤器等,水冷壁是其中的主要换热部件。在保持其它传热部件正常工作的前提下,提高水冷壁换热量,将会增加锅炉系统出力,产生优化传热效果,达到节能降耗目的。锅炉水冷壁的换热量是由其几何形状及材料特性决定的。提高在用锅炉换热量最理想的方法是:不改变几何形状,不更换材料,仅提高其吸收辐射热的能力。该项技术就是有效提高水冷壁换热而研制的。针对电站锅炉工况,采用在炉膛温度区间具有极高黑度的多种材料,经纳米化加工而成。同时满足粘接牢固、耐冲刷、抗老化、减缓高温氧化、减轻积灰结焦等多种性能要求。该种节能材料还具有提高燃料解吸速度的特性,从而增强了燃烧,扩大了节煤效果。
2、电力节能降耗技术
1)降低发电能耗
①优化调度模式。国家发改委针对当前的工业化发展制定了相关的政策引导,提出了“调整发电调度规则,实施节能、环保、经济调度”的发展观念,这就需要电力企业针对发电调度模式不断改进优化。尤其是要在火电厂电力系统的运行方面进行优化调整(见图1),这样才能从根本上实现节能降耗。
②可再生能源发电。当前火电厂发电的主要燃料来源于自然资源,这些都是不可再生的宝贵资源,随着时间的推移必将逐渐消失。电力企业实现节能就需要积极引用可再生的新型能源,主要包括:风能、太阳能、潮汐能等,这些可再生资源不仅含量巨大,而且使用成本較低,还能创造出更大的经济效益,为实现节能降耗目标开辟了新路。
2)降低综合线损技术
避免过多的线损是电力节能的有效措施,其主要措施有电网规划优化,制定科学的电网规划以减少线损;配电网节能,构建节能低耗、达到环保标准的电网;变压器改造,调整变压器的数量及内部结构;无功配置优化,协调好有功、无功功率的布置。
3、大容量机组的开、闭式循环冷却水系统的优化。
开、闭式循环冷却水系统为主厂房大部分的辅机提供冷却水,该系统与整个热力系统安全、稳定、经济运行密切相关。大容量机组辅机冷却水一般根据水质情况和辅机对冷却水的要求不同采取两种方案:一种是开式循环冷却水系统。开式水系统是否需要设置升压泵取决于开式水系统的阻力与凝汽器阻力的差值。在电厂的实际运行中开式泵基本没有投入运行,依靠循环水自身的压力便可克服系统阻力。因此,开式循环冷却水系统通过合理布置设备取消升压泵是可行的。这样可以合理简化系统、减少设备、节省电厂初投资,同时也能有效降低检修运行费用。
另一种方案是闭式循环冷却水系统,闭式水系统的回水温度较高,为了利用其余热,某1000MW机组在闭式水回水母管上引出一根管道,作为冬季水源热泵空调系统的热源,经热交换冷却后回到闭式水回水系统。这样,既节约了能源,又充分利用了余热,同时又降低了闭式水的回水温度,继而可减少开式循环冷却水量,也就降低了开式循环冷却水泵及循环水泵的功耗,节能效果明显。
4、采用等离子点火
应用等离子点火技术,除了可给电厂带来明显节油效益外,还可带来三大效益:一是降低电厂点火的运行成本。应用该技术的电厂点火运行成本普遍仅为燃油点火运行成本的10%到20%。二是安全。避免了电厂因过多贮存和使用燃油造成的火灾和人身伤害事故。三是环保。降低了燃油点火无法采用电除尘器而造成的冒黑烟问题和有害物质的排放量。在代替油枪喷油助燃的同时,实现电厂锅炉点火和稳定燃烧。
5、火电厂水泵运行与变频改造措施
火电厂水资源使用成本在不断增加,则需要对变频设备进行合理改造才能实现节能降耗的作用。笔者认为可以将火电厂辅机轴承冷却水、锅炉淋渣水等调整为由机组循环冷却水,这样能够大大降低火电厂的水资源消耗量。随着科学技术的进步,在今后的变频改造中可以通过使用变频器配合压力变送器来保持恒压供水能够处理好工业水压力问题。在变频改造过程中需要结合实际情况,制定良好的改造措施来调整火电厂的运行情况。