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火力發(fā)電廠(chǎng)鍋爐節(jié)能對(duì)策與措施

  目前,火力發(fā)電是我國(guó)發(fā)電廠(chǎng)的主導(dǎo)方式,該方式在發(fā)電的同時(shí)也帶來(lái)了資源消耗量大等環(huán)境污染等問(wèn)題,為滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的能源需求并有效配合環(huán)保工作,節(jié)能降耗對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)“十二五”節(jié)能減排目標(biāo)具有的重大意義。本文將通過(guò)對(duì)火力發(fā)電廠(chǎng)鍋爐方面的調(diào)整改造方面的問(wèn)題進(jìn)行探究,并提出相應(yīng)的節(jié)能降耗對(duì)策和措施。
  引言
  我國(guó)的電能設(shè)備處于相對(duì)落后的狀態(tài),供電能耗比發(fā)達(dá)國(guó)家高出近2.21%,近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高,電能消耗將有大幅度提高,為滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的能源需求,符合我國(guó)“十二五”節(jié)能減排目標(biāo)的相關(guān)要求(我國(guó)單位GDP能源消耗較“十一五”期末要降低16%),如何采取有效的節(jié)能降耗措施,從而提高火力發(fā)電的總水平、減少能源消耗,對(duì)提高火電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益與實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排具有重要意義。由于鍋爐是整個(gè)火力發(fā)電廠(chǎng)的重要組成部分,對(duì)該方面節(jié)能對(duì)策與措施的探究刻不容緩。本人本著節(jié)能降耗和國(guó)家對(duì)能源的可持續(xù)發(fā)展政策,結(jié)當(dāng)前國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠(chǎng)現(xiàn)狀針對(duì)火力發(fā)電廠(chǎng)鍋爐節(jié)能對(duì)策與措施進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。
  1  火力發(fā)電現(xiàn)狀
  我國(guó)的電能設(shè)備處于相對(duì)落后的狀態(tài),供電能耗同比發(fā)達(dá)國(guó)家高出很多。目前,我國(guó)的火力發(fā)電廠(chǎng)機(jī)組約占全國(guó)總裝機(jī)容量的74.5%。而火力機(jī)組的70%以上是燃煤機(jī)組,這與我國(guó)多煤、貧油、少氣的能源結(jié)構(gòu)是緊密相關(guān)的,僅2011年在火力發(fā)電廠(chǎng)燃燒的一次性能源中,其中90%是煤炭資源。全國(guó)電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,截止2011年底全國(guó)電力總裝機(jī)達(dá)到10.5億千瓦。其中,火力發(fā)電達(dá)7.6億千瓦,占裝機(jī)總量72.4%;水電裝機(jī)2.3億千瓦,核電裝機(jī)1191萬(wàn)千瓦,風(fēng)電裝機(jī)4700萬(wàn)千瓦,非化石能源發(fā)電裝機(jī)占比為27.5%。根據(jù)上述數(shù)據(jù)我們可以清楚的看到,火力發(fā)電節(jié)能工作對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。雖然隨著國(guó)家對(duì)機(jī)組的環(huán)保審批日益嚴(yán)格,但小機(jī)組、高耗能的落后機(jī)組在我國(guó)仍然占有相當(dāng)大的比重,因此研究制定一系列鍋爐節(jié)能的對(duì)策與措施是勢(shì)在必行的,能耗的下降不僅僅體現(xiàn)在企業(yè)的效益上,同時(shí)也是一件利國(guó)利民的大事。
  2  火力發(fā)電廠(chǎng)鍋爐的耗能問(wèn)題
  1)部分火力發(fā)電廠(chǎng)目光短淺,選用鍋爐設(shè)備時(shí)使用質(zhì)量較次的設(shè)備,以降低采購(gòu)造價(jià),但是后期的高可靠運(yùn)行、低故障率和備品備件使用量都會(huì)產(chǎn)生很低回報(bào)率,同時(shí)還有可能造成大量的能源浪費(fèi),無(wú)法達(dá)到節(jié)能降耗的目的,嚴(yán)重的情況還會(huì)威脅機(jī)組的安全運(yùn)行。
  2)鍋爐熄火次數(shù)較多,損耗鍋爐相關(guān)設(shè)備。部分煤炭供應(yīng)的不法分子在電廠(chǎng)燃煤中摻假及部分電廠(chǎng)為了發(fā)電量有違反運(yùn)行規(guī)程行為,造成燃煤質(zhì)量進(jìn)一步下降,鍋爐熄火次數(shù)與日俱增,很有可能會(huì)造成鍋爐及其他設(shè)備的損耗量持續(xù)加大,進(jìn)而造成后期更為嚴(yán)重的能源消耗問(wèn)題。
  3)鍋爐燃油消耗大。在機(jī)組設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中,很多沒(méi)有引用等離子點(diǎn)火的電廠(chǎng)在啟、停爐過(guò)程中都需要大量的燃油。如:鍋爐到了沖轉(zhuǎn)參數(shù)而汽機(jī)不具備沖轉(zhuǎn)條件,或汽機(jī)定速了,電氣還未做好并網(wǎng)的準(zhǔn)備工作等協(xié)調(diào)不順時(shí),都會(huì)造成燃油浪費(fèi),以一臺(tái)200MW供熱機(jī)組為例,每一次啟動(dòng)機(jī)組所需的耗油量都在17t左右,折合人民幣達(dá)十萬(wàn)余元。
  4)鍋爐設(shè)備老化,降低機(jī)組經(jīng)濟(jì)型,造成不必要的能耗消耗。鍋爐在長(zhǎng)時(shí)間使用后,會(huì)逐漸出現(xiàn)一系列的磨損、老化問(wèn)題,從而造成工作時(shí)間長(zhǎng)、部分能源的浪費(fèi)等問(wèn)題,這部分的影響是不可避免的,但如果在運(yùn)行和檢修工藝中嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程規(guī)定能夠在很大程度上降低其對(duì)設(shè)備的影響。
  5)鍋爐的長(zhǎng)期使用,導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)所燃燒的燃料中含有越來(lái)越多的爐渣,含量不斷變化,水冷壁、過(guò)熱器后屏、再熱器后屏及后端表面上的爐渣含量加大,導(dǎo)致SO3的生成量增加,造成受熱面換熱效率降低,從而導(dǎo)致能源浪費(fèi),更是對(duì)環(huán)境造成很大的污染和影響。
  6)燃料管理不僅能控制燃料成本,也是節(jié)能降耗的重要組成部分。但是,部分火力發(fā)電廠(chǎng)除了存在鍋爐方面的問(wèn)題外,燃料的管理方面也存在一定的問(wèn)題。燃料的采購(gòu)、檢斤、檢質(zhì)等各個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)節(jié)能工作有著很大的影響,因此,做好燃料管理工作顯得十分必要。
  3  火力發(fā)電廠(chǎng)鍋爐的節(jié)能對(duì)策與措施
  1)保證鍋爐設(shè)備的選型工作,明確短期投資和長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系。前期投資工作中,在選擇鍋爐設(shè)備時(shí)要盡可能選用可信度高、質(zhì)量高、維護(hù)量小的設(shè)備,綜合整體因素、合理選用進(jìn)口或合資產(chǎn)品,從而降低后期的設(shè)備故障率,減少能源浪費(fèi),提高整體經(jīng)濟(jì)效益。
  2)優(yōu)化調(diào)整鍋爐的燃燒問(wèn)題。對(duì)于新投產(chǎn)的鍋爐機(jī)組要對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致地調(diào)整,特別是燃燒調(diào)整的優(yōu)化工作。通過(guò)有針對(duì)性的系列試驗(yàn)調(diào)整鍋爐的控制系統(tǒng),消除相關(guān)的設(shè)備缺陷問(wèn)題,提高鍋爐運(yùn)行的可靠性、降低能耗、提升環(huán)保效益,保證從各個(gè)方面做好節(jié)能工作。
  3)根據(jù)國(guó)內(nèi)本火電廠(chǎng)的實(shí)際情況,分析電廠(chǎng)主要節(jié)能環(huán)節(jié),正確有效的制定節(jié)能降耗的計(jì)劃、目標(biāo)和方案,采取針對(duì)性的節(jié)能措施,挖掘出企業(yè)獨(dú)有的節(jié)能減排的潛力,進(jìn)一步降低企業(yè)耗能,從而優(yōu)化企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
  4)降低鍋爐燃用油。鍋爐嚴(yán)格按照規(guī)程要求進(jìn)行降溫降壓,在負(fù)荷120MW時(shí),逐漸要求汽機(jī)將高、低旁路打開(kāi),通過(guò)在滑停過(guò)程中合理利用汽機(jī)旁路等方法,在不投用燃油的情況下,將汽機(jī)缸溫降至最低,最大限度的減少機(jī)組冷卻時(shí)間,節(jié)約了停爐燃油,并為檢修工作提供了有利條件。
  5)傳熱是鍋爐的根本目的,在電站鍋爐中,傳熱的部件主要有水冷壁、過(guò)熱器、省煤器等部分構(gòu)成。其中,水冷壁是其中的主要換熱部件。在保持其他傳熱部件正常工作的前提下,提高水冷壁換熱量,將會(huì)增加鍋爐系統(tǒng)出力,產(chǎn)生優(yōu)化傳熱效果,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。同時(shí),要針對(duì)電站鍋爐工況,采用在爐膛溫度區(qū)間具有極高黑度的多種材料,經(jīng)納米化加工而成。同時(shí)滿(mǎn)足粘接牢固、耐沖刷、抗老化、減緩高溫氧化、減輕積灰結(jié)焦等多種性能要求。該種能源材料還具有提高燃料解吸速度的特性,從而增強(qiáng)了燃燒,擴(kuò)大了節(jié)煤效果。
  6)改造技術(shù),采用新型彈性密封組件。原來(lái)的鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)龐大,密封性能差,大機(jī)組投運(yùn)一段時(shí)間后空預(yù)器漏風(fēng)幾率大,嚴(yán)重影響了鍋爐的效率和風(fēng)機(jī)的電耗。改造后可采用新型彈性密封組件、合頁(yè)彈簧技術(shù)及密封滑塊自潤(rùn)滑合金技術(shù)。空預(yù)器漏風(fēng)率和運(yùn)行時(shí)間二者成正比的關(guān)系,可利用停爐時(shí)進(jìn)行檢查并重新調(diào)整密封組件。
  7)管理節(jié)油,加強(qiáng)節(jié)油技術(shù)培訓(xùn),使得工作區(qū)間內(nèi)運(yùn)行人員和監(jiān)測(cè)人員在思想上提高節(jié)油意識(shí),并將組織措施和獎(jiǎng)勵(lì)措施落實(shí)到位,充分調(diào)動(dòng)運(yùn)行人員的積極性,使節(jié)油工作有效地開(kāi)展。
  8)在鍋爐啟停和異常情況下,應(yīng)及時(shí)合理的開(kāi)啟、關(guān)閉疏水,運(yùn)行中要認(rèn)真檢查疏水門(mén)、排污門(mén)有無(wú)泄漏,及時(shí)處理出現(xiàn)的問(wèn)題,減少不必要的熱量損失,從而減少能量損耗。
  9)回收煙氣余熱。熱管換熱器是一種高效的傳熱元件,普遍應(yīng)用于鍋爐煙道的余熱回收。這種換熱器由許多熱管組成,具有體積小、重量輕、流動(dòng)阻力小和傳熱功率大等特點(diǎn)。熱管換熱器屬于熱流體之間互不接觸的表面式換熱器,受熱面位于工業(yè)鍋爐的尾部,因此可以充分回收鍋爐的排煙余熱,使鍋爐的熱能利用率提高,以達(dá)到節(jié)約能源的目的。同時(shí)它還可以被改造成為熱管式熱水器、熱管式空氣預(yù)熱器和熱管式省煤器。其中,熱管式空氣預(yù)熱器可以用來(lái)加熱燃?xì)猓粌H可以降低由排煙造成的熱損失,還能大大加強(qiáng)燃?xì)獾娜紵潭?,有效降低煙塵含碳量以及由于不完全燃燒而帶來(lái)的損失,從而使電廠(chǎng)鍋爐的熱效率大大提高。
  10)注意管網(wǎng)的保溫。管網(wǎng)中的保溫蒸汽管道及各種用熱設(shè)備都會(huì)通過(guò)周?chē)諝馍⑹崃浚瑹o(wú)論是處于節(jié)能目的還是安全目的,對(duì)其進(jìn)行保溫都是必須要做的工作。在選擇保溫材料的時(shí)候:一是,要保證其絕熱性能好、導(dǎo)熱系數(shù)低;二是,要保證其在高溫環(huán)境下工作的時(shí)候,仍能維持穩(wěn)定的機(jī)械性能;三是,材料的吸濕性要低,不能對(duì)管線(xiàn)造成腐蝕。為了減少蒸汽管線(xiàn)的散熱率,降低熱能損耗,在選擇管線(xiàn)的時(shí)候要盡可能采用最小的管徑,并縮短輸送距離,保證其維持較小的壓降。如果壓降較大且不易降低,就應(yīng)通過(guò)利用其做功的方式降低。對(duì)于動(dòng)力裝置,應(yīng)該采用高溫高壓蒸汽;對(duì)于工藝用汽,應(yīng)采用低壓和較小的過(guò)熱度。
  4  結(jié)語(yǔ)
  目前,在我國(guó)火力發(fā)電廠(chǎng)是發(fā)電工作的主力軍。為達(dá)到節(jié)能降耗、可持續(xù)發(fā)展的目的,各火力發(fā)電廠(chǎng)的專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人要對(duì)節(jié)能方案進(jìn)行進(jìn)一步的探究與調(diào)整?;痣姀S(chǎng)鍋爐節(jié)能的對(duì)策與措施需要我們結(jié)合科學(xué)技術(shù)、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行更進(jìn)一步的探究。
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