试论小型火电机组锅炉的优化节能技术

2022-12-15

一、小型火电机组锅炉优化节能技术的重要意义

在小型火电机组锅炉中推行优化节能技术, 是提高我国火电企业运行效率的重要措施, 具有重要的现实意义。

1. 减少能源消耗保护环境

在我国的产电部门, 火电仍然占据中非常重要的地位, 火电的运行机制主要靠燃烧煤炭, 但在燃烧煤炭的过程中很容易造成能源消耗, 毕竟煤炭属于不可再生的资源, 生长周期非常慢, 在我国煤炭资源日益减少的情况下, 减少能源消耗是非常重要的工作及目标, 在小型火电机组锅炉中优化节能技术, 能够从源头减少对煤炭的需求量, 将单位煤炭量的效益发挥到极致, 从而节约了煤炭资源。

另外在燃烧煤的过程中, 会造成环境污染, 破坏日益严峻的环境, 而优化节能技术, 可以很好地起到保护环境的作用。

2. 缩减火电企业的投入创造更大的产值

在火电企业中, 煤矿是重要的能源, 然后一般的火电企业在对口购进煤矿的时候, 虽然能够享受国家优惠政策的支持, 但总体来讲, 火电企业在煤矿上的投入还是比较大的, 而优化小型火电机组锅炉的节能技术, 能够减少火电企业对煤矿的利用量, 充分挖掘单位煤矿量的使用效率, 进而体现在煤矿的投入上, 减少火电企业的开支, 创造更大的产值。

3. 提高火电企业的生产效率

在火电企业中, 推行小型火电机组锅炉的节能技术, 还能提升火电企业的生产效率, 节能技术的推广应用, 其实从很大层面上, 可以提升火电机组锅炉的生产效率, 在单位时间内生产出更大的火电。

二、小型火电机组锅炉运转概述

在小型火电机组锅炉的实际运转中, 很多因素将直接影响小型火电机组锅炉的运行效率和节能效率。

1. 影响火电机组锅炉工作效率的因素

在实际的运行中, 影响火电机组锅炉工作效率的主要因素包括主蒸汽与再蒸汽的温度、主蒸汽压力、排气压力、减温水量等因素。

(1) 主蒸汽与再蒸汽温度直接影响火电机组锅炉的工作效率

在火电机组锅炉的实际运行中, 主蒸汽与再热蒸汽的温度越高, 越能提升火电机组的运行效率和经济效率。可以说, 火电机组的经济性与主蒸汽与再热蒸汽的温度是成正比的。

但在具体操作中, 因为锅炉的材质有所不同, 所以要求主蒸汽与再热蒸汽的温度不能超过最高值, 不同的锅炉的材质对温度的要求有高有低, 这也直接影响了火电机组锅炉的工作效率。

(2) 主蒸汽压力影响锅炉工作效率

在火电机组锅炉的实际操作中, 一般而言, 主蒸汽压力的增长或者降低, 会直接反应火电机组锅炉的工作效率, 主蒸汽压力的提高对机组经济性十分有利, 但主蒸汽压力的提高, 也是有一定的自身限制的, 当然也包括其他材质的影响与制约, 所以实际当中, 主蒸汽压力的提高无法达到最大值。

(3) 排汽压力的影响

在汽轮机中的排汽压力, 对机组的热耗及出力产生比较大的影响, 因此只有降低排汽压力, 才能有效地提升机组的工作效率, 也是有效提升机组工作效率的重要环节, 然而在现实当中, 降低排汽压力的方法并不明显, 因为排汽压力往往会受到各方面因素的影响, 只有将所有影响因素都考虑在内, 才能地降低汽轮机的排汽压力。

(4) 减温水量

一般而言, 在小型火电机组锅炉运行情况达到最佳的条件下, 机组的减温水量值会达到零的程度, 这个时候, 机组运行效果最好, 运行越经济。但这只是一种理想中的情况, 因为火电机组在设计上可能存在不合理或者有缺陷的地方, 另外喷燃气多角度不能实现调温, 所以在实践当中, 就需要进行喷水调温设计, 毕竟喷水调温是一种技术操控的行为, 需要在运行的过程中, 找到减温水量的考核值。

二、影响火电机组锅炉优化节能的因素

火电锅炉因为在燃烧煤炭的过程中, 受热面易结焦, 结焦面具有一定的隔热效应, 也会造成锅炉内部的污染, 很容易造成热量流失或者传导热效果不佳, 锅炉的整体吸热量就会有所减少。

目前国内大部分火电厂鉴于这种热量流失的效应, 都采用了一些优化措施, 比如锅炉内部吹灰技术或者直接采用高灰燃点煤等, 但实际效果并不明显。所以随着不同燃煤的投入使用, 火电机组锅炉在热量核定的时候, 也需要根据煤炭的种类进行清晰地划分。

根据不同火电机组锅炉的运行特点, 在设置吹灰器、暖管等时, 要着重分析锅炉的特点, 对此进行不断的核算与优化处理。比如在一些发电厂, 火电机组锅炉的吹灰周期比较短, 那么在实践当中, 就应该重点在这样类型的锅炉中增设吹灰器, 或者直接选用效果更好的激波吹灰, 取代传统的蒸汽吹灰。

火电机组锅炉在进行点火时, 一般采用机组燃油技术, 目前应用比较广泛地是等离子点火技术, 它的点火时间段, 效果快, 最主要地是节能效果比较好。相比之下, 那些没有选用节能技术的火电机组, 则可以根据自身的运行特点及发展情况, 采用小油枪气化点火, 以减少锅炉的能耗。

三、小型火电机组优化节能技术分析

1. 滑压运行

在传统的火电机组节能技术中, 人们总以为让火电机组处于低负荷的状态下运行, 就可以避免能源浪费, 但其实不然, 在低负荷下, 如果让主蒸汽压力持续在恒定的状态下, 那么造成调节阀的损失, 当然也会迫使阀杆漏气的情况发生甚至变得更加严重。

如果再热蒸汽的温度偏低, 还会造成汽轮机湿蒸汽的损耗, 这时, 可以采用滑压运行, 滑压运行可以使火电机组汽包压力降低, 同时还可以降低给水压力, 汽轮机的损耗当然也会降低。

2. 冷却塔的使用

在火电机组冷却塔的使用前, 因不了解冷却塔的相关数据和参数, 可以进行试验, 掌握其冷却幅度、冷却能力等。当然其中最需要掌握的数据是冷却塔的冷却幅度, 它是比较容易也是比较直观的测试方式。

火电机组的冷却塔可以使得温度降低的幅度在7度左右, 如果冷却塔的冷却幅度超过了系统的限定值, 可以对冷却塔的热力性能进行重新的判断试验。另外, 冷却塔的运行方式与季节也有一定的关系, 最明显的就是夏季与冬季冷却塔冷幅的不同, 在夏季, 冷却塔的稳定性高, 小型火电机组锅炉一般会将冷却率设置在50%以上, 并设置成以冷却水量为主。而在冬季, 冷却塔的稳定性较低, 冷却率要比夏季低约十个百分点, 冷却率一般为40%左右。

3. 燃烧锅炉控制

在小型火电机组锅炉的实际运作下, 锅炉内的含氧量越高, 锅炉的经济性和节能性效果越差, 这是因为氧气会致使锅炉内的煤炭激烈燃烧, 虽然会在短时间内提升锅炉的热效用, 但难以维持较长的时间, 当然它的节能性就会比较差。因此在保证小型火电机组锅炉内可燃物保持最低水平的情况下, 要采取一定的措施降低锅炉内的氧气含量, 来保证锅炉的热效用。

目前, 在我国大部分火电企业中, 小型火电机组锅炉的使用, 对锅炉内的氧气含量控制值比较高, 造成了非常大的能源浪费, 同时还造成了风机耗电率的提升。因此为了优化节能技术, 需要调整好二次风机的运行调节情况, 保证小型火电机组锅炉内良好的动力运行。

如果火电机组锅炉是在低负荷的情况下运行, 对于二次挡风板的运行要特殊问题特殊分析, 一分为二地进行合理处置, 一般的做法会调小部分挡风板或者直接关闭一部分挡风板, 而另外一部分挡风板则需要全开处理, 以维持锅炉内的动力稳定, 降低小型火电机组锅炉炉内的氧气含量, 最终提升锅炉的燃烧效率。

4. 空冷火电机组锅炉的合理调控

目前, 我国大部分火电企业基本都采用空冷火电机组锅炉, 然而这种锅炉在实际运行中, 它的节能环保效果并不明显, 甚至还比较差, 特别是效率极低的通流率, 远远偏离设计技术要求的低压缸效率, 这种的运行条件, 很容易造成末端过高的油气温度, 造成严重的冷源损失, 不利于小型火电机组锅炉的经济性。

在低负荷运作时, 一些空冷火电机组锅炉, 还会造成减水量持续降低, 在这种情况下, 小型火电机组锅炉的经济性能会大大降低, 不利于机组的优化节能的推广和应用。

所以火电企业在运行空冷火电机组锅炉时, 要综合参考它的温度、条件、功率等综合参数, 反复试验找出这种空冷火电机组锅炉的最优节能方式, 力争实现机组的经济性能和节能环保性能。

5. 优化辅机系统

在小型火电机组锅炉优化节能的系统中, 也包括一些辅机系统的优化处理, 忽略这些辅机系统的优化, 很可能会在整体上降低小型火电机组锅炉的经济性。辅机系统包括循环水泵、水泵小汽轮之间轴承、高能耗机组变频处理等。

优化循环水泵, 通过对循环水泵启动、停止, 可以实现对冷端系统的优化, 一旦汽轮机的功率增加量超标了, 高于循环水泵的耗能量, 就需要及时启动循环水泵, 相反如果汽轮机的功率低于循环水泵的能耗量, 就可以及时关闭循环水泵, 通过循环水泵的开闭, 来实现对汽轮机的优化。

在水泵小汽轮机之间会有很多轴承带来的细小缝隙, 可以通过调整缝隙的大小, 来实现提升机组系统的稳定性, 有效降低机组的能源消耗, 提升小型火电机组锅炉的工作效率。

另外, 在高能耗辅机上进行变频改造工作, 通过变频改造, 可以有效控制变频, 从而有效地降低用电量、有效降低用电率, 降低设备的能耗。

四、小型火电机组优化节能管理分析

对小型火电机组优化节能上, 除了技术支持, 还需要一定的管理支撑。

1. 全员抓节能管理

在火电企业中, 优化节能的管理不是领导一个人的事情, 大到厂长, 小至生产车间主任等, 都需要提高自己对节能管理的重视程度, 任何生产决定, 组织决定, 都应该服从节能管理这个大前提。合理有效地安排人员, 对人员素质及水平进行有效地利用。对先进的器材, 也应该有效地组织管理, 机械化程度地提高, 不应该以一股脑机械化为代价, 而是人才与机器巧妙结合, 物尽其用, 人尽其才, 有效地提高生产效率, 避免造成生产浪费, 节约人力成本, 节约生产投入, 真正向着节约型社会、集约化生产迈进。

2. 设置职能部门

在火电企业节能管理中, 应该设置相应地职能部门, 与生产任务不混淆, 又不脱节, 管理部门服务于生产部门, 生产部门与管理部门的绩效挂钩。同时可以委派专业人员作为下情上传的主要人员, 专门负责向管理部门, 反映生产部门的一些意见和建议。同时将管理部门的决定指挥, 合理有效地传达下去, 并督促职工, 在充分尊重管理部门的意见的同时, 充分发挥其主观能动性, 尽最大努力优化火电机组的节能效用。

3. 建立标准化的考核机制

节能管理涉及的“业务”太多, 这容易给管理部门的员工造成一种误解, 即“走马观花”似的管理, 主蒸汽管理、辅机管理等检查不到位, 或上级部门有检查, 管理部门就配合着走一圈看看, 这种粗放式的管理, 很容易滋生安全事故问题, 更难以将火电机组的优化节能技术落实到位。

所以在火电机组的优化节能管理当中, 应该建立标准化的考核机制, 要求管理人员定期对所辖管的业务, 按照标准化的考核机制进行呈报表格。前提是, 在火电机组优化节能管理的过程中, 建立标准化的考核机制, 对涉及的每一项有标准化的评分机制, 对每一个项目的节能考核明晰化, 通过考核来促使操作人员从自身抓起, 充分落实推行小型火电机组锅炉优化节能。

4. 节能技术需要系统学习

说道提升管理水平, 除了技术工人, 当然管理人员才“首当其冲”。管理人员与技术工人应形成相互竞争的、相互换岗的模式, 经系统学习专业管理教育的双方, 可以实行轮岗制, 让优秀的技术骨干, 体验管理者的不容易, 而让“高高在上”的管理人员, 真正走进一线, 从而在以后的管理中, 能接近地气。

管理人员只有掌握了扎实的节能技术, 才能对小型火电机组锅炉的生产过程, 进行专业管理和专业指导, 也才能从管理层面最终促使节能技术的推行。

总结

节能减排是我国经济可持续发展的条件, 因此落实到小型火电机组锅炉的运转过程中, 需要积极构建节能化的生产模式, 不断进行技术更新, 仔细剖析可以优化的生产细节, 从而有效降低能源消耗, 提升小型火电机组锅炉的经济效率。

摘要：随着我国经济建设地不断发展, 面临的能源危机也不断涌现, 多措并举确保能源有效地、充分地被利用, 是摆在我国经济持续发展面前的一道难题, 也是促进经济稳步增长, 推行节能经济的必要手段, 而小型火电机组锅炉的优化节能, 对提高火电机组的运行效率, 推动火电机组的节能环保, 促进人民经济生活的发展与进步都具有非常重要的作用。

关键词：火电机组锅炉,节能技术,优化