火电厂集控运行节能降耗技术措施分析

2023-12-29 12:57李安东李光耀
科学与信息化 2023年22期
关键词:火力发电厂节能降耗火电厂

李安东 李光耀

华电章丘发电有限公司 山东 济南 250200

引言

在当前火电厂的集控运行中,注重应用节能降耗技术已经成为火电厂的重要研究领域。这项技术的有效运用不仅有助于降低火电厂的能源消耗,还能够提高发电效率,对于火电厂的可持续运行和进一步发展至关重要。因此,在火电厂的集控运行中,技术人员应该加强对节能降耗技术的研究,并将其合理应用。通过这样的努力,才能最大限度地实现火电厂能源的有效利用,进一步提升发电效率,既满足社会用电需求,促进火电厂的发展,又实现能源的最大化节约。目前多数火力发电厂仍然采用集中式控制,尽管能有效地改善发电效率,但其在实际操作中仍然存在诸多问题,对机组的稳定运行构成了极大的威胁。为此,应积极开展节能工作,以达到节约能源的目的,确保火力发电厂的高效、节能。煤炭是一种可再生的能源,为响应国家“节能降耗”的号召,火力发电厂要从全局出发,对各生产环节进行优化,及时更新所采用的技术、设备,以达到节能减排的目的[1]。

1 火电厂节能降耗的重要作用

火电厂的节能降耗对于可持续发展和环境保护至关重要。首先,通过引入先进的燃烧技术和设备优化,可以提高火电厂的热能利用效率,减少能源浪费[1]。其次,采用高效的发电机和输电设备可以降低电能传输过程中的损耗,提高整个能源转换链的效益。此外,火电厂在余热利用方面也有很大的潜力,通过余热发电或供热,能够充分利用废热资源,实现能源的综合利用。总体而言,火电厂的节能降耗不仅有助于提高能源利用效率,降低生产成本,还能减少对环境的不良影响,为可持续能源发展和环境可持续性做出积极贡献[2]。

2 火电厂集控运行方面存在的问题

2.1 过热汽温系统的控制问题

在调节和控制过热蒸汽温度的过程中,操作人员必须密切监测和调整空气系数,确保煤水配比保持在合理范围内,以维持蒸汽温度系统的最佳运行状态。操作中的任何失误都可能导致过热的发生,对系统造成严重干扰,从而影响整个系统的稳定性。因此,精确而细致的操作是至关重要的,只有在配比、空气系数等参数得到精确控制的情况下,才能确保系统长时间、高效稳定地运行。

2.2 再热汽温系统的控制问题

相对于过热蒸汽温度的控制,再热蒸汽温度的控制更为复杂和具有挑战性。由于某些火力发电厂投资有限,只能采用简单的方法满足发电需求,例如通过减少温水量来调整系统的温度。尽管这种方法在一定程度上满足了生产的需求,但连续使用可能加速设备的磨损,对电厂的长期利益产生负面的影响[3]。通过长期研究与实践,发现在现有的再热蒸汽温度控制中,采用摇摆燃烧器是一种可行的解决方式。汽温系统结构的问题可能导致过热现象,并最终引起整个系统的运行故障。经过分析和研究发现,这些问题的主要原因包括设计不合理、生产缺陷或技术指标不合格等。为了避免这种情况的发生,在进行汽温系统的设计、生产和应用过程中,必须严格按照相关规定执行,不能有疏忽之处。

2.3 主汽压力系统的合理管控问题

目前,火力发电厂主要采用计算公式来控制主蒸汽压力。这个公式符合国内需求,而且操作和学习难度相对较小,因此在主蒸汽压力的控制中得到广泛应用。然而,在运用间接能源平衡系统的实际操作中,一些电厂出现了一些问题,这时需要根据能源平衡公式进行重新计算。相关人员需要熟练掌握这一技术,以确保系统的正常运行。

3 火电厂集控运行节能降耗的具体技术措施

3.1 提高火电厂集控技术管理水平

火电厂的集控运行技术是一种管理形式,其中每个发电机设备都与相应的锅炉和汽轮机配套,形成一个完全统一的控制系统,以实现火电厂集中控制运行技术的正常工作。在应用集控运行系统的火电厂中,系统通常对整个火电厂的各项工作进行检查和检测,并根据出现的问题及时调整设备,提出科学有效的处理方案。然而,集控运行系统并不涉及火电厂问题的维护管理,这仍需要专业的维护人员进行。因此,火电厂需要配备专门的检查、维修和管理人员。一个完整的维护小组通常包括负责全部事务的检查组长、负责日常系统设备巡查的巡查人员、全天候进行看护的值班人员以及负责故障维修的维修人员。只有在工作小组全体成员共同努力下,才能完成集控运行系统的巡查和监管工作,确保火电厂内部工作正常进行。

3.2 降低锅炉排烟热损失

排烟温度是影响锅炉排烟热量损失最大的因素,控制排烟温度可以降低锅炉的煤耗和废气的排放量。所以,在实践中,有必要减少一次风量。在磨煤机的操作过程中,为了更好地适应给煤机的速度,必须对其进行优化和调节,以确保磨煤机的正常工作,同时也要达到对空气流量的有效控制。另外,为了防止炉渣过多,对磨煤机的通风也有一定的影响,要保证一次风风量达到设计指标。同时,要确保锅炉密封良好,以避免排渣底部的漏气现象。必须定期检查锅炉的入口密封,以保证其关闭。

锅炉本体上不能有太多的开孔,以免造成锅炉自身漏风率的增大。在实际运行中,必须对锅炉的燃烧状态进行科学的调整,并根据具体的燃烧条件,对初始氧量进行适当的调整,以确保空气过量系数的科学性和合理性[4]。此外,在锅炉烟气一侧的受热面上出现结渣、积灰等情况下,还会使换热热阻增大,以及烟道的空气阻力增大,使排烟温度上升。这就要求在实际生产中合理地调节风煤比,有效地控制炉渣的结渣率,并定期进行吹灰,以保证炉膛表面始终清洁,提高换热效果。

3.3 加强对锅炉燃烧的调整

3.3.1 调节过量空气系数。为使锅炉达到最佳燃烧状态,必须对过剩空气系数进行适当调整,并对灰渣中的碳、氧含量进行分析,以确定锅炉的燃烧状况,当燃烧不足时,应调整过剩的空气系数。如果燃油的热量不能得到充分的释放,不仅会造成燃油的浪费,还会造成大量的废气排放。在实际运行中,通过科学调节燃油,使不完全燃烧得到最大程度的控制,降低不完全燃烧所带来的损失,同时对超过空气系数的情形进行合理的控制。

当过剩空气系数达到很高时,就会对换热性能产生很大的影响。另外,在过剩空气系数较小的情况下,必须使燃油充分燃烧时的过剩空气系数保持在合理的范围之内,以燃油充分燃烧为前提,使其热损耗降到最低。

3.3.2 燃煤掺烧。通过合理选择煤的掺入量,可以减少煤的费用。尤其是选用本地煤炭,可以有效地控制运输费用。在混合加入方式下,加入了含水量较低的煤种,既能降低生产成本,又能有效地控制磨煤机的风量。但选用的煤种必须满足一定的品质,并具有一定的热值分配。

3.4 构建集散系统控制技术

火力发电厂的中央控制系统涉及的技术比较多,因此必须注重对各种技术的合理应用,以保证其能耗的减少,从而取得更好的节能效果[5]。DCS技术涉及通信一体化和等级控制,因此更加复杂,应将每个控制环节进行分解、细化,并主动进行优化,以保证机组的运行参数更加贴近设计,从而达到节能的目的[6]。

3.5 降低火力发电厂用电率

火力发电厂在实际运行中,大量的辅助设施都是正常运转的,这就造成了电力的巨大消耗,在整个电厂的能耗中占有相当大的比重。这就要求在实践中切实落实节能减排措施,以达到可持续发展的目的。在具体工作中,要加速改革。可以在工厂中使用变频水泵取代工频泵,并通过变频操作来有效地控制电厂的用电量,达到降低能源消耗的目的[7]。在火力发电厂的低负荷工况下,为了有效地控制电厂的用电量,必须关闭一部分辅助设备。

同时还要加强对照明设施的控制,根据现场的实际情况,选择合适的照明设备,在灯光比较好的地方,必须要关掉所有的照明灯,同时,工厂内部也要加强节能管理,以降低能耗。如果在实际操作中,对不需制冷的设备,可以适当地关掉通风塔的冷却风扇,以减少工厂的用电量[8]。同时,必须严格执行火力发电厂空冷岛的运行管理制度,保证空冷换热器的洁净性,调节空冷岛的真空,以达到控制燃煤消耗的目的,进而达到节约用电的目的[9]。

4 火电厂节能降耗措施应用案例

以提高真空强化装置的做功能力为例,中、低压机组每年消耗大量的标准煤,经改造后,目前的供热式机组运行情况良好,说明该改进措施对节能降耗具有较好的效果。通过对200MW以下机组的技术改造,尤其是从小型锅炉向集中供暖转变的情况下,在确定了设计参数后,强化建筑节能环节,加强燃烧调节、减少泄漏、提高真空、节省常用电等措施,都能达到节能降耗目的。对冷凝器的循环水进水口过滤器要进行严格的检查,以保证凝汽器的水位和蒸汽的正常运行。三状态控制电动门在滑开后,保持高加水位的稳定,通过调节锅炉的结构,可以增强燃烧速率,使锅炉充分燃烧。

5 结束语

近几年,随着社会经济的高速发展,市场对电力需求迅速增加,对电力企业的生产经营管理提出了更高的要求。在火力发电厂采用集中控制运行模式下,由于各种原因造成的能源消耗较大,必须采取有效的节能措施,以提高其集控性,从而推动火力发电企业的可持续发展。

猜你喜欢
火力发电厂节能降耗火电厂
火电厂锅炉节能减排的几点研究
氯碱装置节能降耗措施的探讨
全球最大火电厂的清洁改造
我国第一座超百万千瓦火力发电厂建成
火电厂循环水处理及系统优化探讨
提升节能降耗增效之工艺改造和技术应用
火力发电厂输煤系统煤尘综合治理探讨
浅谈如何做好海外火力发电厂总承包工程
i-StARS起停系统技术节能降耗
施耐德:以PlantStruxureTM PES助力节能降耗