火电机组节能降耗论文

2022-04-20

摘要:随着我国社会用电量的不断增大,发电厂发展速度越来越快,已经成为国家和社会不可缺少的基础产业之一。作为发电厂的重要组成部分,火力发电厂发电机组的运行水平和资源消耗量往往对我国节能减排工作有着重要的影响。以下是小编精心整理的《火电机组节能降耗论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

火电机组节能降耗论文 篇1:

热工自动控制对火电单元机组节能降耗的影响

【摘 要】随着时代的发展和科技的进步,越来越多的火电单元机组开始使用热工过程自动控制技术,这一项技术不仅能提高火电站的生产效率,更能有效地降低火电站生产过程中所排放的污染物等,对于环保的相关要求具有划时代的意义,当然这也是时代的需要。相关数据显示,要想实现成功的节能减排,必须重点关注火电单元机组中的锅炉、汽轮机还有相关附属设备的工作状况,如果做好了该设备的节能降耗工作就意味着整个火电单元机组的能耗可以得到有效降低,这对于保护环境有着重大意义,能有效地提高火电单元机组的工作效率,促进火电站效益提高。

【关键词】火电单元机组;节能降耗;热工自动控制

1火电单元机组在企业中的应用现状

由于历史原因,我国电力企业所使用的相关设备、相关技术能力以及相关人员的素质难以和西方发达国家相比,使得我国的火力电力企业在日常的生产中存在着能耗大、发电量低的问题,这不仅对企业的进一步发展有着极大地限制,还使得企业难以达到环保的相关要求。作为电力企业的核心组成部分,火电单元机组的相关运行状况受到了越来越多人的关注。火电单元机组在发电过程中需要使用大量的煤进行燃烧来产生热能驱动发电机发电,虽然说整套系统的工作原理非常的简单,但是其对于环境的破坏程度也是非常严重的。火电单元机组煤的使用量是受到多方面因素影响的,比如电网的负载情况、设备的好坏、机组的负荷等等,例如:及时的调整火电单元机组的负荷能够实现一定程度的节能减排,所以说对火电单元机组的相关运行参数进行有效地控制是火电企业实现节能减排的关键所在,火电单元机组需要通过引进热工自动控制系统来提高系统的检测效率,这样就能降低单位发电量所耗费煤的数量,真正的实现节能减排的目的。

2影响机组煤耗的因素

2.1锅炉能耗指标分析

在了解了火电单元机组对于电力企业节能减排的重要意义后就必须了解究竟是哪些具体的因素在影响着系统的运行。我们首先需要了解的就是锅炉工作的相关信息,锅炉作为火电单元机组最为核心的部分在节能减排中扮演着重要的角色。锅炉的热效率和锅炉的能耗指标有着直接的联系,热效率不仅能够反映锅炉能耗的高低,还能够全面的衡量锅炉在生产过程中的经济性。但是由于锅炉的热效率反应的是一个非常复杂的热动力学过程,牵涉到非常多的因素,比如說化学燃烧的程度、排烟所带来的能量损失等等,所以说必须对这些相关因素有着清晰的认识和监测。下面将具体说明:

锅炉在工作过程中的排烟所带来的能量损失是锅炉热损失当中最为主要的一部分,一般来说锅炉在正常工作条件下系统的热量交换达到一个稳定的状态,热量的损失会比较低,但是当进行排烟操作后,由于废气带有很高的热量就会导致锅炉出现能量浪费。热效率的降低还有一个原因在于煤的不完全燃烧,化学原理告诉我们使得任何物质都不可能完全燃烧,这就使得煤当中所包含的热量在燃烧过程中不能被完全的利用,导致出现热效率降低。

2.2汽轮机能耗指标分析

火电单元机组的另外一个重要组成部分——汽轮机的工作状况也是我们关注的对象。火电单元机组中的汽轮机是将热能转化为电能的中枢设备,是火电厂生产效率的关键瓶颈,一般来说常用的评价汽轮机能耗的指标有热端效率、冷端效率、通流效率等。

具体的来说冷端效率对汽轮机整体能耗有着重大影响,这就使得我们在日常的工作中应该定期检查凝气器的工作状态,确保凝结水的过冷度。回热系统也是影响汽轮机能耗的主要因素,其主要作用是提高汽轮机利用水蒸气的效率,由于水蒸气不可避免的在循环过程中损失,所以补水器就成为回热系统中的重要环节。另外在日常的工作中我们还应该注意确保汽轮机的管道、端口等不会出现泄漏的情况,这样才能整体的降低汽轮机的能耗数据。

2.3厂用电指标分析

火电厂虽然是发电单位,但是其很多辅助发电设备也是需要用电才能完成驱动的,最为主要的用电设备有磨煤机、排粉机、鼓风机等等。虽然说该设备并不会对环境造成破坏,但是由于其也需要电力供应,就会使得火电单元机组的整体发电效果受到影响。

3热工自控系统实施特点

热工自动控制系统最为明显的特点就是自动化的操作,所谓自动化就是指需要很少甚至是不需要人为的干预就能实现系统的运转,自动化系统能够通过传感器所传来的相关数据判断火电单元机组的运行情况,然后通过中央计算机处理数据做出相应的调节,让设备保持较高的工作效率同时保持较低的能耗程度。另外我们还需要注意到自动化体系首先应该拥有自动报警系统,一旦发现相关设备工作不正常就能报警或者是采取既定的预案进行处理。其次自动化系统还应该能够检测设备的工作时间,定期发出报告或者是指令安排对其相应的设备进行检查。现在的火电单元机组所牵涉到的设备数量越来越多、型号越来越复杂,就使得自动化技术显得非常的重要,一旦火电单元机组离开了自动化系统就不能保证高效、安全的运行。

4自动控制对机组煤耗的影响

4.1DEH系统阀门控制方式对机组煤耗影响

我国火电单元机组主要采用的是SEH技术,这一项技术能够通过单阀控制和顺序阀完成对整个系统的控制。顺序阀的好处是能够较好的进行整体节流,缺点是其调节作用比较弱。单阀控制的好处是其拥有较好的调节能力,缺点是是其调流的能力却比较差,容易造成大量的热量损失。所以说现在很多火电单元机组从实际运用的角度出发一般选用顺序阀的方式进行控制,当机组进入正常的工作程序后再使用单阀进行控制。

4.2负荷的变化对机组煤耗影响

发电机组在正常的运行过程中由于受到负荷的变化使得其工作的状态也会受到较大的影响,另外燃煤的质量也会对机组的运行产生影响,连带使得机组自动滑压运行方式的投入受到影响。应对这一情况应该降低阀门的节流损失,确保机组的进气量,这样才能确保机组的节能减排工作落到实处。

4.3汽温高低对机组煤耗影响

汽轮机温度如果过高会对整套设备的安全产生巨大的影响,严重的甚至使管道破裂,产生安全事故。如果汽温过低又会导致汽轮机叶片受到水汽的腐蚀。和汽轮机主机的情况类似,汽温过低或者过高都将会使得设备的正常运行受到影响,降低企业的生产销率,为了避免这一现象的出现应该通过自动化的给水调节系统调节汽温,在保障蒸汽温度的同时降低能量消耗程度。

结语:

作为火力发电厂的重要组成环节,火电单元机组不仅对企业的生产效率有着巨大影响,还关系着火电企业能源消耗和环境污染程度。为了实现可持续发展目标就必须提高燃煤效率,降低热量损失。通过在火电单元机组中引进热工过程自动控制技术不仅仅能够实现节能减排目标,还能够提高企业生产效率。

参考文献

[1]赵雪科.热工自动化控制在火电厂的应用探析[J].硅谷,2014,02期:133-134.

[2]万芳新.对先进控制方法于电厂热工过程控制的应用分析[J].石河子科技,2015,01期:54-55

作者简介:

马洪涛(1977-11)男,河南郑州人,本科,工程师,研究方向:热工自动控制。

作者:马洪涛

火电机组节能降耗论文 篇2:

浅析火电厂锅炉机组节能降耗措施

摘要:随着我国社会用电量的不断增大,发电厂发展速度越来越快,已经成为国家和社会不可缺少的基础产业之一。作为发电厂的重要组成部分,火力发电厂发电机组的运行水平和资源消耗量往往对我国节能减排工作有着重要的影响。作为耗能大户,火力发电厂锅炉机组在运行过程中,往往要耗费很多的资源,如何采取有效措施,在不影响火力发电厂发电效率的同时,实现锅炉节能降耗的目的,是本文中将要深入分析的内容。

关键词:火力电厂;锅炉;节能降耗;措施

前言:我国是资源大国,许多资源储备量都处在世界的前列,但是,我国同样也是世界第一人口大国,过大的人口基数使得资源人均占有量远远落后于世界平均水平。这对于国家而言,是严重的资源危机,因此,节能成为了当代生产业的一个重要话题。节能不仅能够缓解我国生产制造业和能源供需之间的矛盾,还可以很大限度的改善我国环保现状,推动我国社会建设的可持续发展。作为火电厂而言,一定也要引进节能降耗技术,提高资源的综合利用率,降低资源耗费量,在不影响生产效率的同时,提高企业的经济效益。笔者从事相关工作,对此有着较为深刻的认识,就火电厂锅炉节能中出现的问题和降耗措施,谈谈自身一些看法。

一、火力发电厂锅炉运行过程中存在的问题分析

就目前而言,我国火力发电厂的锅炉机组在运行时,能源的利用率较低,没有将耗费的能量最大化转化为电能,设备较为落后,因此,在进行节能降耗设计时,一定要清楚问题的原因所在,并根据原因来进行节能降耗的设计,火力发电厂锅炉运行过程中主要的问题有如下几个方面:

1、煤粉的大小、粗细不均匀

在使用煤粉燃烧时,较粗的煤粉虽然可以使得粉能量消耗有所降低,但同时也有着燃烧不充分的缺点,从而增大了锅炉的耗煤量,与此同时,煤粉也很容易附着在粗粉分离器的挡板上,使煤粉的传输受到很大影响。

2、锅炉燃煤效率不稳定

我国大多数的火电厂所使用的工业锅炉都是以煤资源作为燃料,并且以“层燃燃烧”的方式进行燃烧,在这种情况下,煤的质量高低和颗粒的大小会对锅炉的燃烧效率起到决定性的影响。与此同时,锅炉机组使用的燃煤大多数是经过没有加工过的原煤,这些煤并没有经过等级划分,就直接混合在一起出售给了电厂,这种煤的质量不稳定,燃烧后产生的热值不会高于火电厂锅炉的设计热值,因此,锅炉的燃烧效率也就大打折扣。这种供应的状况,使得大多数火电厂锅炉机组的燃烧质量受到严重影响,输出的电能也就大幅度降低,同时,也会造成污染严重等现象,对火电厂自身的发展极为不利。

3、劣质煤炭使得锅炉机组耗能巨大

作为火电厂内耗能最大的设备,锅炉机组在使用煤炭进行燃烧发电时,如果所使用的煤炭不达标,会降低整个机组的效率,同时将会产生煤质灰份过多等众多危害机组和人体安全的因素,煤质灰份会使得制粉系统动力减弱,锅炉粉很难到达粉线位,引起下粉不匀、给粉自流等现象,严重的还会引起锅炉完全熄灭。如果用油来解决这种问题,又会产生锅炉结焦等新的问题,不仅浪费的能源,又会使整个锅炉机组的正常运行受到影响。

二、火力电厂锅炉机组节能降耗应当采取的措施

1、在锅炉的受热面进行吹灰工作

在锅炉运行时,要对锅炉的受热面进行吹灰工作。作为锅炉能量损失中最厉害的一项,热损失占锅炉能量总损失的一半左右,锅炉燃烧时有越高的排烟温度,那么受到的热损失就越大。所以,工作人员要定期清理锅炉机组的受热面,对受热面进行吹灰,防止由于锅炉长期燃烧而堆积的灰尘影响受热面的传热能力。除此之外,还要对锅炉进行定期的维护和保养,确保锅炉能以最好的状态运行,从而降低能耗,提高能源的燃烧效率,达到节能降耗的目的。

2、科学、有效的调整锅炉的燃烧

作为火力电厂工作人员,应当都知道,如果锅炉机组的燃烧调整的不到位,会使各方面燃烧比率得不到匹配,锅炉自然没有办法将煤炭能量充分的转化,影响到了锅炉机组的使用效率以及节能工作的进行,所以,在实施节能降耗措施时,要从调整锅炉的燃烧入手,科学、合理的进行风量配比,帮助燃烧过程更加的充分,使锅炉进组的运行达到最佳状态。该调整燃烧的方法措施,具体做法是:在锅炉燃烧运行的同时,如果符合增加,工作者们应当适当加大风量,来确保风量调整比值大于燃料比值,同时渐渐提高燃烧量。反之若负荷减少,则应当减少风量,以提高锅炉的燃烧效率,从而达到节能降耗的目的。设计人员在进行节能降耗设计时,应当充分重视锅炉燃烧系数的调整过程,如果负荷低于90MW,说明这时候的氧量已经比规定氧量高,如果只是降低燃料量,而没有减少风量,氧量表的数值会急剧变大。此时,因为燃料量对空气量有很大的需求率,会使锅炉在运行时对炉膛温度产生巨大影响,锅炉无法得到充分的燃烧,锅炉运行效率大大降低,所以,对锅炉燃烧的过程进行调整,可以增加锅炉的燃烧效率,实现节能降耗的第一步。

2、确保锅炉不存在漏风等不良状况

发电效率高低的决定因素就在于锅炉的运行情况,如果锅炉存在自身的缺陷或者漏洞,将会加大整个锅炉机组运行时候的耗能量,而锅炉漏风就是锅炉的缺陷和漏洞中的一种。锅炉不紧密或受到损坏后而出现漏风,会使得锅炉内的气体体积急剧增大,使排烟过程中的热损失增大,除此之外,还会使吸风机的用电量变大。因而,加强锅炉平时的检查和保养十分重要,要确保锅炉的严密性,防止锅炉漏风而产生的不必要的能源损耗,一定要确保送风的合理性,确保锅炉能够得到充分的燃烧和运行,如果发现有漏风现象,一定要在第一时间内对锅炉进行维修,堵塞漏洞,防止上述情况发生。

3、降低锅炉的汽水损失量

造成火电厂锅炉汽水损失的主要因素是因为检修质量的不过关,从而导致汽水不同程度的泄露,因此,在防止或者最低程度减少汽水损失的措施设计时,我们要考虑到以下几点:第一点,要保证火电厂锅炉的给水质量,高质量的给水条件可以降低锅炉的排污率;第二点,汽水分离设备的安装质量和检修质量一定要达到相关标准,来保证汽水分离设备的正常运行,大幅提高汽水分离的效率,提高节能效果;第三点,要确保锅炉运行时锅炉的负荷、气压和水位等参数处在稳定状态,来防止锅炉机组汽水分离设备在不稳定的环境中运行,提高汽水分离设备的运行效率;第四点,如果锅炉机组运行出现异常,应当及时开启或者关闭疏水装置,在锅炉运行时,还应当充分的检查疏水门和排污门,如果存在泄露现象,要及时采取措施进行处理,防止能耗损失,提高节能降耗质量。

结束语:总而言之,火力电厂锅炉在燃烧运行时的耗能量巨大,这对整个电厂发展是十分不利的,有必要进行节能降耗工作,以保证煤炭资源的充分利用,在进行节能降耗设计时,工作人员要充分了解到影响锅炉能耗的几个因素,并从这几个因素入手,根据实际情况进行节能设计。锅炉节能不仅能提高能源的利用率,还能提高火电厂效益以及达到环保的目的,真正取得一举三得的效果,来推动我国电厂的可持续化发展。

参考文献:

[1]王党涛.火力发电厂锅炉节能对策与措施[J].北京电力高等专科学校学:自然科学版, 2012, 29(12X):146-146.

[2]程芳林,钱锋.变频调速技术在火力发电厂风机节能改造中的应用[J].发电设备,2002(3):35-36.

[3]吴琼.火力发电厂锅炉节能降耗的对策与措施[J].重庆电力高等专科学校学报,2011,16(1):55-57.

[4]李秀平,李博,谢津伦.燃煤锅炉低温余热利用技术应用分析[J].中国电力,2011,44(12):86-88.

[5]姬中国,郭玉泉,在建大型火力发电厂节能分析与对策探析[J]电力建设,2011(3)::45-46

[6]叶发明,市场经济下的燃煤火电厂的发电成本分析[J]广东电力,2002(5):88-89

作者:薛开封

火电机组节能降耗论文 篇3:

节能降耗技术在火电厂汽轮机组中的应用

摘要:随着我国能源结构的调整进程不断深入,以及清洁能源技术的不断推广,国家对节能减排的要求也不断提高,火电厂作为我国最重要的能源供给单位,在生产电能的过程中同样需要考虑节能问题。从汽轮机的工作原理出发,在经过长期的实践的前提下,对汽轮机能耗影响因素进行科学总结,并提出相关的合理化节能策略。

关键词:火电厂;汽轮机;能耗因素;优化策略

随着用电需求量及能源价格的日渐增加,电厂节能降耗更是成为社会关注的焦点。电厂发电的全过程,汽轮机发挥着不可替代的作用,而汽轮机运行过程的节能降耗能力更是关乎到电厂节能降耗的整体效果。因此,电厂汽轮机运行过程,必须控制好能源消耗量,即采取技术性手段及进行技术改造,以实现节能降耗的目的。

1 汽轮机组的工作原理

汽轮机组是借助蒸汽的热能转换为做功操作的旋转机械,其主要任务是将热能转换为机械能,其工作过程主要包括冲动作用和反动作用。冲动作用主要是指高速蒸汽通过汽轮机组动叶汽道时,其流动方向会发生变化,且会对叶片造成一定的冲动力,进而推动叶片发生转动,从而产生机械做功。反动作用是指蒸汽在汽轮机汽道中发生膨胀和加速现象,对叶片产生冲动力从而做功。冲动过程气流在汽道中仅发生方向改变,而反动过程主要是气体发生膨胀和加速而不会改变方向。

2 汽轮机组能耗影响因素分析

2.1 汽缸的工作性能

汽缸是汽轮机内的主要零部件之一,在发电流程中起到了密闭隔断的作用,将蒸汽封闭在机组内部,进而通过蒸汽热能带动机组做功转,实现热能到机械能的转换目标,因此在气缸的外周配套有多种类型的管道,实现排汽、进汽以及回热抽汽等工序任务。在发电的过程中,汽轮机内缸与内部蒸汽直接接触,因而有大量的热能传导至缸壁,继而辐射传导至外缸,成为了主要的热能消耗因素。因此在设备的设计方面,必须在两层之间设置夹层气流,以减少该类能耗。

2.2 运行机组通流性

汽轮机组的工艺流程需要保障蒸汽的顺利流通,从这一角度分析,流通效率越高,在此过程中出现的能耗就越小,从而实现良好的节能效果。根据长期的实践经验来看,良好的通流性是對于火电厂汽轮机组的顺畅运转,实现各个工艺环节的无缝衔接是非常重要的,需要科学的调整运行机组内的通流面积以及汽流量,从而实现提高汽轮机缸内工作效率和做功水平的目标。

2.3 工作环境的影响

对于火电厂汽轮机组的工作效率与能耗水平起到影响的环境因素主要包括气压与温度两种。在汽轮机组的工作过程中,汽轮机的汽缸会在燃料持续供应的情况下,产生更大的喷水量和空气比重,这些环境因素的改变将会带来明显的热能消耗的提高,从而影响汽轮机组的做工效率。

3 汽轮机节能降耗的优化措施探讨

3.1 合理设定操作工序,对设备的启停环节进行优化

一般情况下,启动汽轮机需要的冷态气压值为:2.5~3.0MPa,而启动温度一般介于270~300℃之间;凝结器内真空压力的波动区间为-50KPa~40KPa。在汽轮机进入正式启动之间,需要经过预热环节的操作来提升汽缸内温度,而此过程也是整个生产工序中能耗最高的环节之一,因此,科学合理地安排汽轮机的启停时机,可以对系统能耗起到直接的优化作用。根据经验分析,汽轮机停机操作基本发生在检修期间,因此在该阶段需要相关人员严格遵循检修制度,把控检修质量,确保排查所有潜在的故障隐患,提高汽轮机的持续运行周期。

3.2 合理配置参数,对热力系统运行状态进行优化

对于任何工艺设备而言,其合理的参数配置都将显著提高该设备的运行表现,汽轮机热力系统同样需要在该环节进行科学的优化,借助各种监测工具,以及长期的实践经验,实现最佳的参数组合,不仅可以提高汽轮机的整体性能,还可有效减少能量的额外消耗,提高整体的节能效果。为了实现这一目标,操作与运维人员需要灵活根据热力系统的位置以及管道走向进行优化与调整,确保将热能损耗降低至最低水平;优化中压外下缸以及高压外下缸的疏水系统和高加疏水方式,确定最佳的参数组合。

3.3 合理规划操作机制,对凝汽器的运行状态进行优化

保证凝汽器实现最佳真空状态,不仅能够促使电厂汽轮机机组的出力度,同时能够有效控制燃料消耗。可从以下几个方面进行改善:定期检测凝汽器喉部以下位置,确保系统的封闭性能;采用自动化的监控方法,实现对凝汽器的实施控制,并采取自适应的动态调控策略,根据当前的运行水位和水温进行灵活的调整,确保水位处于正常范围之内,水温维持在26℃左右;循环冷却水对于凝汽器的能耗水平影响巨大,因此需要对该系统进行定期检测,保障其能够为系统的换热提供充足可靠的冷却用水。

3.4 动态调节汽轮机运行水温

火电厂汽轮机的运行需要满足一定的水温条件,而燃料的投放量同样受到的当前水温的影响。尤其当水温较低时,会明显增加系统的能耗,这也会带来额外的烟气排放量,在拉低了机组运行效率的同时,也增大了环境污染压力。因此,将水温控制在合理的范围内,对于汽轮机的高效运转至关重要。同时,必须将汽轮机加热器水位控制在预定范围之内,加热器在水位正常的情况下可为设备安全运行提供保障,因此需要对该设备的管道进行定期检查,排查可能出现的漏电情况,保障设备的密封性能。

3.5 降低锅炉的汽水损失量

造成火电厂锅炉汽水损失的主要因素是因为检修质量的不过关,从而导致汽水不同程度的泄露,因此,在防止或者最低程度减少汽水损失的措施设计时,我们要考虑到以下几点:①保证火电厂锅炉的给水质量,高质量的给水条件可以降低锅炉的排污率;②汽水分离设备的安装质量和检修质量一定要达到相关标准,来保证汽水分离设备的正常运行,大幅提高汽水分离的效率,提高节能效果;③确保锅炉运行时锅炉的负荷、气压和水位等参数处在稳定状态,来防止锅炉机组汽水分离设备在不稳定的环境中运行,提高汽水分离设备的运行效率;④如果锅炉机组运行出现异常,应当及时开启或者关闭疏水装置,在锅炉运行时,还应当充分的检查疏水门和排污门,如果存在泄露现象,要及时采取措施进行处理,防止能耗损失,提高节能降耗质量。

4 结语

汽轮机是火力发电厂的重要设备,同时也是主要的耗能设备,采取有效措施实现对汽轮机组的节能降耗可以有效地提升电厂的经济效益。目前对汽轮机节能降耗的措施主要有加强对汽轮机组运行过程的管理、保持凝汽器的真空状态以及提升锅炉的及水温度等。电厂的相关工作人员要不断探索与研究,要善于总结与归纳,根据电厂的实际状况,采取行之有效的节能降耗措施,实现对汽轮机组的节能降耗,从而有效降低电厂的发电成本,提升电厂的经济效益。

参考文献

[1]张杰.火电厂汽轮机组节能降耗解析[J].华东科技:学术版,2016(7).

[2]李书慧.火力发电厂汽轮机组节能降耗措施分析[J].中国高新技术企业,2015(25).

[3]陈伟堂.关于火电厂汽轮机运行节能降耗措施的分析[J].工程技术(文摘版),2016(10).

作者:张国林

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