电厂风机节能改造管理论文

2022-04-27

摘要:离心风机是一种重要的生产设备,用于向操作系统提供足够的高压空气。传统离心风机主要通过空气门调节风量,容易出现空气端子、低生产效率和巨大功耗等故障。变频调速技术的出现有效地解决了这一问题,应得到广泛关注和应用。今天小编为大家推荐《电厂风机节能改造管理论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

电厂风机节能改造管理论文 篇1:

低碳环境下电站锅炉节能措施分析

摘要:近年来,在全球范围内出现了能源紧缺危机,各国石油价格不断上涨,在电力供应方面我国也开始面临困境。在全球资源供应不足的大背景下,最大化降低电站锅炉的各项运行成本,是改善电站发电经济效益和环境效益的重要举措。文章概述了我国电站锅炉能耗,从多角度提出了电站锅炉节能措施,并重点从技术角度论述了低碳环境下电站锅炉节能措施。

关键词:低碳环境;电站锅炉节能;节能技术;锅炉运行管理

一、我国电站锅炉能耗概述

近几年来,我国农业生产、工业生产和人们生活用电对我国电力供应的需求越来越多,为了不断适应经济和社会日益增长的电力需求,电力工业发电设备每年的总容量以100GW的速度增加。随着我国“节能减耗”工程力度的不断加大,以供电煤耗为主要标志的电能使用不断增大。到目前为止,我国达到百万千瓦级别的电力设备已有10多台,由此产生的电站锅炉的能耗成倍数增长。从宏观来讲,我国供电用煤消耗如此巨大,主要有4个方面的因素:一是电站机组的平均容量与参数,二是电站所使用的煤种变化,三是机组负荷率,四是电站对节能减耗的重视程度。电厂有三大主机,电站锅炉是其中之一,锅炉设备及其运行情况,对整个电厂的能源利用和经济效益有着重大的影响。

二、降低电站锅炉能耗损失的措施

(一)加强锅炉运行管理

对电站锅炉运行过程的节能管理,是减少能耗、提升经济效益的最有效手段。

1.锅炉运行动力管理。由于电站锅炉煤耗很大,煤种变化较大,难以把控,要加大对煤场的监控管理,保证煤炭数据的真实性。为了确保锅炉的节能运转,需要根据煤种的数据进行动力配煤,形成综合效益最高的掺烧方案,保证经济效益的最大化。

2.标准化管理和耗能管理。标准化生产对锅炉运行的各项指标如生产指标、安全指标和燃料指标等各方面均做出了规定,这些指标可以为电力生产提供参考数据,减少各项工作中的随意性,实现耗能管理的制度化。

3.运行的参数管理。对煤粉颗粒、磨煤机等参数进行优化管理,优化一次风量和二次风量,强化锅炉吹灰系统的管理,降低排烟热量,对锅炉各部件进行定期管理,保证锅炉经济运行。

4.检修管理。随着季节、煤种和循环水温的变化,锅炉运行状态会发生变化,要严把质量关,定期对锅炉进行检查和修复,并保证锅炉检修之后可以一次成功启动。

(二)运行过程中加强调整,降低锅炉损耗

电站锅炉在运行过程中进行适当的调整和优化管理,若要降低锅炉的能量损耗,需要重视排烟的热量损失和燃烧的热量损失。在锅炉运行中,降低排烟的热量损失,一方面可以对燃烧参数进行合理调整,另一方面可以调整局部结构;降低燃烧的热量损失,要重视灰飞含碳量,只有最大程度降低飞灰中的含碳量,才能保证煤炭燃烧效益最大。

(三)研究劣质煤种的煤燃烧技术

当前很多电站锅炉无法使用劣质煤种,虽然煤炭种类很多,但优质煤毕竟是少数,当这些电站不得不燃用劣质煤炭时,就会经常遇到灭火或者水冷壁磨损严重等问题,因此,对劣质煤种的研究技术就愈加重要。

(四)加大技术改造,积极推进新技术研究与利用

归根结底来说,低碳环境下加强电站锅炉的节能,需要技术的改造与创新,只有通过技术手段才能提升煤炭燃烧效益,降低锅炉的磨损。同时,加强技术研究,积极推进新技术的利用,也是降低锅炉运行安全事故、保证生产顺利和安全进行的重要手段。

三、低碳环境下电站锅炉节能技术探究

(一)电站锅炉风机节能改造

在火力发电厂中,风机的动力用电是电力生产中用电最多的,由于单机运行效率较低,在较低负荷下电动机的功率因数下降,因此导致电路损耗增多,使得电动机的整体运行效率降低。在技术角度来讲,可以通过高效节能风机的制作或是风机变频节能改造两种突进来实现电站锅炉风机的节能效益。

1.定制高效节能风机。根据以往案例和相关测试,通过更换低转速低压电动机、双速电动机以及压力变频器等部件对风机进行节能改造,均可以在一定程度上实现风机节能。在实际的电力生产中,可以进行经济因素和技术因素的比较,进行高效节能风机的改造,可以最大程度上实现节能效果。

2.对风机进行变频节能改造。对风机实施变频调速,可以在很大程度上降低风门挡板的能量损耗,获得较好的经济效益,更值得注意的是,这项技术可以实现燃烧系统的线性调节,提高动态适应性,提高控制的精细程度。另外,这项技术操作方便,投入费用很少,也可以有效降低电动机启动时对电网的冲击,增长工作寿命,降低噪音,优化工作环境。

(二)电站锅炉在线监测系统节能技术

随着科技发展和电子通讯技术的发展,很多火力发电工厂都引入了计算机监控系统,对发电机组的安全运行和高效益运行进行监控,这样一方面可以实现对电力生产的智能化和自动化管理,有效降低人员的劳动强度,另一方面,可以对生产过程中的数据进行实施记录和监视,对于超出安全生产指标的数据进行预警,最终实现锅炉运行的最优效益和最高节能。通过该项技术,可以实现电站锅炉运行在线优化和燃烧监控,实现整个机组的节能目的。

(三)电站锅炉节能点火技术

据统计,现在每年用于锅炉点火和稳燃用油量有650多万吨,仅这一项就形成了能源的极大消损,增加了发点的综合成本,因此,需要采用电站锅炉节能点火技术,降低点火能耗。电站锅炉的节能点火技术主要有两种:一是少油气化燃烧直接点火技术,这项技术包含了小油枪和少油点火;二是无油直接点火技术,这项技术主要有等离子和高温空气无油点火技术,这两项技术是当前(超)大型发电厂进行节能点火的主要技术。

(四)降低锅炉能损的两项技术

前面我们提到过,降低锅炉的能量损耗,需要重视排烟的热量损失和燃烧的热量损失两个方面,从技术角度来看,一是采用排烟热量回收节能技术,二是实现空气分级燃烧,降低飞灰含碳量,实现节能减排的综合效益。

1.排烟热量回收节能技术。降低电站锅炉的排烟温度,一直是一大难题,这个问题之所以存在是因为酸腐蚀与湿度灰问题一直都没有解决。利用排烟热量回收技术,实现节能目的,需要突破恶劣环境的限制,利用冷水通过特殊结构实现低温省煤,吸收锅炉排烟的热量。低温省煤器的利用,需要客服恶劣环境的干扰,一是防止煤炭释放出来的硫酸的腐蚀,二是要解决潮湿积灰的问题。因为这两大问题是目前影响低温省煤器利用的两大阻碍。

2.实现空气分级燃烧,降低灰飞含碳量。空气分级燃烧技术通过减少锅炉中NOX排放量来实现节能效益,这项技术的节能成本投入低,节能综合效益好,这项技术在优化锅炉运行设计的同时,可以有效降低飞灰中的含碳量,是优化排放废气的重要手段。

四、结论

在“低碳、低耗能”宗旨的指导下,电站锅炉节能生产也在逐步开展。降低电站锅炉能耗损失可以从以下几个方面来进行:加强锅炉运行管理;运行过程中加强调整,降低锅炉损耗;研究劣质煤种的煤燃烧技术;加大技术改造,积极推进新技术研究与利用。笔者在文中重点对风机节能改造、在线监测系统节能、在线监测系统节能、空气分级燃烧和排烟热量回收节能等几项技术做了介绍,希望本文可以为电站锅炉节能生产的开展提供理论指导。

参考文献

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[2] 周云龙,张炳文.电站锅炉排烟热量回收节能技术[J].长春工业大学学报(自然科学版),2007,(7).

[3] 吴剑恒.电站锅炉风机的节能改造工程[J].电力需求侧管理,2008,(1).

[4] 黄新元,邢凡勤.大型电站锅炉节能降耗的主要途径[J].华电科技,2009,(10).

[5] 王永葵.中国电站锅炉节能点火技术的应用与发展[J].节能技术,2009,(11).

[6] 蒋涛.降低电站锅炉飞灰含碳量实现节能减排[J].淮北职业技术学院学报,2010,(6).

(责任编辑:叶小坚)

作者:李飞

电厂风机节能改造管理论文 篇2:

离心风机系统的节能改造方案和效果研究

摘要:离心风机是一种重要的生产设备,用于向操作系统提供足够的高压空气。传统离心风机主要通过空气门调节风量,容易出现空气端子、低生产效率和巨大功耗等故障。变频调速技术的出现有效地解决了这一问题,应得到广泛关注和应用。

关键词:离心风机系统;节能改造;绿色生态

引言

当前工业生产中的许多领域应用了离心风机(Centrifugalfan),因此离心风机在工业生产中是必不可少的设备。离心风机的工作原理是依靠输入的机械能,提高气体压力,将气体泵入目标生产设备中,是一种从动的流体机械,目前被广泛应用于各类的通风、除尘、冷却场景。在火电厂中,离心风机对火电厂的正常生产很重要,对火电生产工质循环系统正常工作、保证发电的安全稳定运行起着非常重要的作用。

1.离心风机系统的节能改造意义

变频调速中,变频器是合理应用于微电子和变频技术的关键,实时监控电机的工作频率。一旦确定电机频率有问题,应及时调整,以便更好地控制电机及其相关功率设备。根据中国可持续发展战略的要求,各种生产都需要节能设计。以电解电池供电系统为例,有必要启动36台离心诱发的拉伸空气风机,为运行过程中的高压空气供电。消耗了大量的能量。如果能实现离心式列车空气风机变频控制,就能很好地节约能源,具有很大的改造价值,对工业的可持续发展和提高核心竞争力具有重要意义。

2.技术改造方案

本文针对离心风机系统进行基于计算流体力学的数值模拟,建立了离心风机模型,对其模型和模型参数进行了全面系统的调整,建立适用于离心风机流场的模拟方法。将CFD数值模拟方法应用于离心风机内部流体模拟计算,分析工作中的离心风机内部与出口处的流场,为后续的理论研究与改进提供理论指导。

3.离心风机系统的节能改造方案

3.1离心风机改造

当径向风机运行时,叶轮转动以压出工作介质在叶轮通道中,在离心力下从螺旋中喷出。因此,叶轮轴上的空气压力相对于外部降低。在这种负压系统中,工作介质完全进入叶轮,并持续流向叶轮区域内的出口。因为它的动能是通过叶轮的工作不断增加的,所以当它从叶轮区域流出时,它的速度明显提高,与进入相比。叶轮的压力从前端一直上升到后端,达到侧吸前端的最小值,然后逐渐稳定在固定值,压力差逐渐减小。然后以更高的压力进入下一个区域。进入志愿者区域后,志愿者区域的通道横截面从小到大,从而大大降低了劳动医疗的流量。改进后的离心通风机系统的总压力和流量足以支撑锅炉额定功率运行,离心通风机开口为87%,总压力效率为75.4%,基本符合改进后的家用通风机的效率。与转换前的总打印效率相比,总打印效率提高了4.2%,单元功耗降低了0.81kwh。

3.2提高风机与烟风系统的匹配性

改善风机性能与烟气系统的协调是解决电厂风机运行问题的关键。本文针对不同发电厂提出了相应的解决方案。新建发电厂1)在新建发电厂规划阶段,应根据发电厂管网布局数据和煤质量数据,计算BMCR机组100%、80%和60%负荷运行状态的风量和压力等参数,绘制理论阻力特性曲线。2)在新建发电厂采用径向风机加变频器转速控制方案时,建议风机容量评估点和设计工作状态的压力幅度应较大(约为标准要求的压力幅度的5%),风量裕度仍应采用必要的默认值。这不仅可以解决设备密封烟雾和空气系统的不使用问题,而且还能维持正常的节能运行。3)在选择径向风机时,根据设备的BMCR运行参数选择转速,计算出具体转速,选择与该特定转速相当或接近的风机,并具有较大的高效区域,使风机的运行点进入高、中、低负荷段转速变化曲线的高效率区域。

3.3提高风机性能

对于因变频器输出转速与风扇变速曲线之间的过大转速差而产生负载的正在运行的风扇,提出了以下解决方案。1)为维护目的关闭电站时,检查叶轮与电源收割机之间的距离是否符合设计要求,并及时调整。2)分析管道布局,特别是管道弯头和收缩剪切布局,通过优化改造实现减阻节能效果。3)如果上述措施仍不能满足风机的负荷要求,则必须对风机转子叶片进行改造,例如延长原风机叶片。条件允许时,也可对风机叶轮总成进行局部改造。此时需要整体更换风机转子、轮毂和外壳,检查风机原主轴承的强度,必要时更换原主支承轴承。

3.4采用变频技术

除了风扇设备的有效处置外,水泵也是最重要的辅助设备。为了全面减少电站锅炉运行过程中的能量损失和污染问题,还应优化水泵供水系统,特别是采用变频技术,该技术能够有效地调节和控制实际生产中的各种参数,确保电站锅炉的稳定转速运行。例如,为了方便风力发电机的调节,叶片通常放置在风机嘴上。在实际操作过程中,可以根據实际需要手动调整角度。该方法虽然基本上可以满足锅炉运行对风力的需求,但不仅严重依赖劳动力,而且由于副作用较小,还会导致明显的能量损失。当前,锅炉运行辅助设备的研究开发取得了突破性的研究成果,即先进的变频技术。采用该技术,可根据锅炉运行过程中系统的反馈信号自动及时调整所需风量和供水。因此,可以大大解放工人的劳动力,提高锅炉生产效率,降低能耗,实现电厂锅炉生产节能降耗的预期目标,实现环境效益。

4.改造结果分析

1)采用变频技术后,节能效果明显,有利于生产企业资本和能源的优化配置,同时反映了自动控制的优越性。2)变频器控制可以实现设备的平稳启动,减少机械设备反复启动和停止时的磨损,降低设备维修概率,避免长期停机对生产效率和质量的影响。3)通过调整变频,有效克服了传统空气调节过程中隔音壁和调节阀的堵塞或开路问题。4)除离心吸风机外,该技术还可应用于各种流量控制设备,促进不同行业的节能发展。

结束语

根据对大量测量数据的分析,提出了几种有效的解决方案:改善风机与烟道气系统的协调,如优化类型选择和增加叶轮宽度;控制现场安装精度,通过烟雾优化等提高风机进气状态。本文改进风机与烟气系统协调和控制效果的措施也适用于轴流器变频调速。

参考文献

[1]张霄.节能降耗中热能与动力工程的实际应用分析[J].清洗世界,2020,35(12):57-58.

[2]刘晓飞.电厂电气节能降耗的问题与技术措施分析[J].电力设备管理,2020(12):107-108.

[3]戴进,高新勇,李成磊.电厂机组电热负荷分配对厂内发电气耗率的影响分析[J].能源与节能,2020(12):117-118+120.

[4]陈理帅,张东明,赵盼龙.燃煤电厂超低排放系统能耗关键因素分析[J].浙江电力,2020,39(12):117-121.

[5]单龙辉.大型热电厂供热首站选型及常见问题分析[J].机电信息,2020(35):16-17+19.

作者:韩亮 谢哲 赵文浩 王通再

电厂风机节能改造管理论文 篇3:

我国工业企业综合节能改造的应用分析

摘 要:随着科学技术的进步,工业也取得了突飞猛进的发展,然而从能源消耗的角度来讲,工业企业的能源消耗量一直都位居榜首,用电量尤其突出。煤发电我国能源主要来源,占发电量的80%,二氧化碳等环境污染物对环境造成的严重的影响,环境问题日益突出。文章结合我国工业企业的节能需求提出了综合节能解决方案,以期能够减少我国工业企业的电能消耗,从而提高企业的利润,减少对环境的污染。

关键词:工业企业 电能 节能改造

自从人类进入现代工业发展阶段以后,工业就成为了能源消耗第一大户,在我国同样如此。在中国,工业的用电负荷约14.86万千瓦时以上,用电量达到了全社会用电量比重的76%。随着社会经济的不断发展,工业企业项目开发的逐步推进,造成用电负荷急剧攀升,出现了电力供应缺口的情况。

事实上,80%的工业企业在用电方面有很大的节能潜力,通过在水泵、风机电机系统,中央空调系统,照明系统等设备上采用适合的节能手段,便可以起到显著的节能效果。随着科学技术的不断进步,如何降低工业企业综合能耗已经有了解答,笔者根据自己在节能改造领域的研究,提出了一套有效的的综合节能改造方案。

1 工业企业的用电设备的分析

工业一直被称为国民经济的主导产业。自从18世纪中叶以来,工业取的了突飞猛进的发展,为人类的生活带来的翻天覆地的变化。但是今年来随着国际竞争的加剧,工业企业面临着巨大的压力:一方面,企业的利润空间越来越小,这是由于原材料、能源的价格开始不断上涨,导致生产成本上升;另一方面,国家节能减排政策的落实,工业企业作为重点耗能企业,必须采取有效的节能改造措施,否则将面临停产整顿的困境。因而,采取有效的节能措施是工业企业亟待解决的重要问题,企业必须认真分析用电设备的现状。

1.1 风机电机、水泵系统

风机电机、水泵的设计负载量很高,设备工艺中使用的“冷却风机”“水槽循环泵”等设备运行,在使用过程中,电机的实际运行负载与实际需要负载有效的结合通常的电机控制手段无法将实现,即使在工艺没有需求时,仍然满负载运行,实际使用负载量通常只占到设计负载量的70%~80%,存在严重的“大马拉小车”的现象,造成了能源的不必要的消耗,有很大的可节省空间。

1.2 中央空调系统

传统的定流量中央空调控制方式由于空调冷却风风量、冷却水流量、和冷冻水流量都是恒定的,输配系统能耗始终处于设计的最大值,因此,即使末端负荷的大小产生了变化,输配系统也只会再设计的额定状态下运行,造成极大的能源浪费。不仅如此,中央空调在不断的运转中,供回水温差会逐渐变小,蒸发温度同时降低,直接造成主机运行效率的下降,这也是一种电能的浪费。

1.3 供电系统

工业企业用电设备数量多、负荷变化大、启动频繁,部分用电设备工作周期为时停时开,工作状态无规律性,从而内部电网产生的冲击电流,使电流曲线短时间内形成锯齿状,容易对电网产生冲击,这是一种无功虚高电流,严重威胁和影响其它设备的正常运行,这种情况反复次数多就会产生内部电网相当一大部分的电能浪费。

2 综合节能解决方案

基于以上用电设备的分析,笔者基于自己的实践经验提出了一套综合节能的解决方案,目标是为企业解决近70%的用电能耗问题。

2.1 风机电机、水泵系统节能改造措施

交流异步电动机的诸多调速方法中调速范围大、性能最好、运行效率高、稳定性好的方法就是变频调速。变频调速系统完全有能力处理复杂的任务,实现复杂控制算法,具有前所未有的高度传动性能,它是由传感器感知外部负荷的变化,然后由计算机来实现电动机的转速和功率输的调节,始终以最优化的方式来控制电动机的功率输入的控制方式,实现风机组和泵组的负荷变化跟随控制、协调工作控制,以此来达到节能的目的。通过变频调速的控制手段,明显的降低了风机电机、水泵启动电流和运行噪声等。通过这种手段减小了平时的维护维修工作,电机寿命可延长2~4倍以上,节电率一般可达到20%~60%。实验证明,风机电机、水泵系统年节约电量可到到为600万千瓦/时,风机能耗平均下降45%~55%,水泵能耗平均下降40%~50%。

2.2 中央空调系统节能改造措施

中央空调系统分为工艺和环境两套完全独立的系统,在对其实施节能改造时,需要分别为控制工艺和环境的中央空调提供两套独立的系统配置系统来供冷。对原有的中央空调系统进行节能改造,采用数字化中央空调节能控制系统,两套中央空调系统均达到了很明显的节能效果,中央空调系统年节约电量约240万千瓦/时,工艺用的中央空调系统年节约电量约155万千瓦/时,节能率达到15%~22%,环境用的中央空调系统年节约电量约85万千瓦/时,节能率高达22%~26%。

2.3 电力系统综合节能改造措施

在进行电力系统节能改造工作时,需要分别在低压配电室、输出母排和低压进线柜安装3台综合节电装置,以此来实现供电系统整体节电运行。安装节能装置后,有效减少了的设备频繁启停、输电线路负载不平衡、供电电压过高的情况,降低电力输送过程中的能耗,年节约电量可达到380万千瓦时左右,年整体节电率为9%~10%。该系统不仅能实现整体节电的目的,同时还能优化设备运行环境、提高供电网络品质、延长等用电设备的使用寿命。

2.4 建立完善的能源管理制度

先进的用电设备能够从技术上实现节能改造的目的,但是完善的节能措施需要人的有效配合。工业企业本身需要制定用电用水管理规章制度,从人为的角度来控制能源的浪费,建立能源节能和浪费的奖惩制度,如照明系统应该规定员工做到,人走灯灭,随手关灯。此外,制定标准不能只停留在表面,企业要通过加强监管,严格实施节能标准,严格执行奖惩制度,使标准中规定得到落实。

3 结语

工业企业的能源消耗量一直都位居榜首,成为这类企业普遍存在的问题。煤发电我国能源主要来源,占发电量的80%,二氧化碳等环境污染物对环境造成的严重的影响,环境问题日益突出。采取恰当的节能措施,不仅可以减少工业企业的电能消耗、提高企业的利润、减少对环境的污染,还能够提升企业品牌形象,能获得更为广阔的发展空间。

参考文献

[1] 荆有艳.工厂供电系统节能方法研究[J].机电信息,2010(12).

[2] 吕艳.PLC、变频器在中央空调冷却水泵节能循环控制中的应用[J].自动化技术与应用,2010(8).

[3] 徐武强.给水泵节能改造分析[J].硅谷,2008(23).

[4] 葛海峰.浅谈变压器节能改造[J].黑龙江科技信息,2007(17).

[5] 朱达.32Sh—19型双吸离心式循环水泵的节能改造[J].华东电力,1993(8).

[6] 郝允堂.熱电厂节能改造的几项措施[J].设备管理与维修实践和探索,2005, (S1).

作者:庞广平

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