馬仲英
摘 要:能源的日益枯竭成為現(xiàn)今主要的民生和經(jīng)濟(jì)問題,如何降低能源的消耗,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為我國主要的思考方向。電廠是一次能源消耗較大的地方之一,目前現(xiàn)行電廠的熱效率都在38%~48%之間,所以在這個(gè)熱能轉(zhuǎn)化為電能過程當(dāng)中較多的能源被浪費(fèi)掉,沒有發(fā)揮出其應(yīng)有的價(jià)值。所以為了提高能源的利用率,必須采取相應(yīng)的措施來降低熱動(dòng)系統(tǒng)的能源消耗,降低運(yùn)營成本,提高發(fā)電率,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:電廠;熱動(dòng)系統(tǒng);節(jié)能優(yōu)化
隨著我國居民生活水平的提高以及經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展使得對能源的需求越來越大,能源消耗日益增加,特別是一次能源的消耗更是快速增長,而一次能源是不可再生的能源,如原煤、原油等。通過對電廠熱動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化可以大大降低能源消耗,緩解我國能源緊缺的危機(jī),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的長足發(fā)展。熱動(dòng)系統(tǒng)是給電廠提供動(dòng)力的主要裝置,其設(shè)置通過將熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,推動(dòng)汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,從而保證電廠的基本運(yùn)行,保障電力的供應(yīng)。電已經(jīng)成為我們生活中不可或缺的一部分,保證電力的有效供應(yīng)也是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的關(guān)鍵。但是熱動(dòng)系統(tǒng)的工作原理就是通過燃燒原料產(chǎn)生熱能進(jìn)而為電廠運(yùn)行提供動(dòng)力,所以熱動(dòng)系統(tǒng)在提供動(dòng)力時(shí)往往要消耗非常多的能源。為了解決這一問題,以及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展目標(biāo),必須通過科學(xué)有效的方式來改變熱動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行,從而在各個(gè)環(huán)節(jié)降低能源的消耗,進(jìn)而提高生產(chǎn)效率,為促進(jìn)電廠的長遠(yuǎn)發(fā)展創(chuàng)造必要的條件。
1 電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的具體措施
1.1 充分利用鍋爐排污水
熱動(dòng)系統(tǒng)是為電廠提供動(dòng)力的主要工藝系統(tǒng),而鍋爐則是熱動(dòng)系統(tǒng)中的核心,通過鍋爐燃燒能源,產(chǎn)生大量的熱能,這些熱能就成為推動(dòng)電廠正常運(yùn)行的根本動(dòng)力。但是鍋爐在能源轉(zhuǎn)化及輸送過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣和廢水,廢水主要是鍋爐的排污及系統(tǒng)的疏放水,由于鍋爐管內(nèi)的水質(zhì)要求非常嚴(yán)格,其硬度、pH等指標(biāo)不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí),會(huì)造成鍋筒及受熱面管內(nèi)結(jié)垢,從而造成爆管等事故及熱效率的降低,為了保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行,往往需將這些廢物排出。如在排污的過程當(dāng)中就會(huì)帶走大量的水和熱量,而這兩部分是還可以回收利用的,如果直接排出會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。所以為了減少損耗,就需要通過對鍋爐排污水進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化。首先,嚴(yán)格控制入爐水質(zhì),確保鍋爐內(nèi)爐水符合運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)要求,減少排污。其次,合理使用連續(xù)排污擴(kuò)容器,排污擴(kuò)容器是利用污水在容器內(nèi)壓力突然降低,部分水閃蒸轉(zhuǎn)為低壓蒸汽,一般是進(jìn)入除氧器得到回收利用,同時(shí)進(jìn)入除氧器的低溫軟化補(bǔ)水可預(yù)先經(jīng)連續(xù)排污擴(kuò)容器吸收部分污水熱量后再進(jìn)入除氧器,此時(shí)連續(xù)排污擴(kuò)容器應(yīng)制造成換熱器型式。這樣可充分回收鍋爐排污水的熱量及部分水蒸汽,降低能源浪費(fèi),同時(shí)也避免了大量污染物排出,造成環(huán)境的污染。
1.2 系統(tǒng)的絕熱改進(jìn)
電廠的鍋爐本體、煙道、給水管道、熱風(fēng)道、蒸汽管道及汽輪機(jī)本體,及其輔助設(shè)備等都是處在一個(gè)熱源中,需進(jìn)行保溫,一方面使電廠系統(tǒng)的熱損失降低,提高電廠的熱效率,另一方面也保障生產(chǎn)場所的操作安全及工作的環(huán)境沒有熱污染。需要根據(jù)每個(gè)系統(tǒng)、每管道的壁溫及安裝場所進(jìn)行選擇合適的保溫材料及計(jì)算保溫厚度,確保在經(jīng)濟(jì)保溫厚度范圍內(nèi)。另一方面要嚴(yán)格保證施工質(zhì)量,保溫材料要符合設(shè)計(jì)要求,需要現(xiàn)場進(jìn)行配比制作的保溫材料也要嚴(yán)格按照比例、時(shí)間進(jìn)行。在保溫施工每層的搭接,膨脹縫的施工及預(yù)留都要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求,確保最終保溫設(shè)備及管道表面溫度符合設(shè)計(jì)要求,從而減少電廠的能源損失,提高能源利用率。
1.3 設(shè)備的運(yùn)行節(jié)能
設(shè)備的運(yùn)行當(dāng)中進(jìn)行節(jié)能也就是盡量保障每個(gè)設(shè)備都能處于最佳的負(fù)荷范圍內(nèi)運(yùn)行,從而減少能源浪費(fèi)。為了降低設(shè)備在運(yùn)行過程當(dāng)中造成能源的消耗,確保各設(shè)備都處于最佳的負(fù)荷范圍內(nèi),可做到以下幾點(diǎn):第一,通過生產(chǎn)的調(diào)整,確保鍋爐負(fù)荷可長時(shí)間保持在80%以上運(yùn)行,可確保鍋爐及其配套輔助設(shè)備都處于最佳的運(yùn)行狀態(tài),提高能源的利用率。第二,對引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、給水泵、循環(huán)泵、磨煤機(jī)等耗電較大的設(shè)備加裝變頻器,可使這些輔助設(shè)備隨鍋爐負(fù)荷、機(jī)組負(fù)荷的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,從而減少輔助設(shè)備的耗電,降低廠自用電率。第三,可采用蒸汽給水泵,一方面可充分利用機(jī)組的低壓蒸汽,提高機(jī)組的熱效率,另一方面也可降低電耗。
2 總結(jié)與展望
電廠熱動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工程,除了以上分析的幾點(diǎn),還有如燃料的管理,確保主蒸汽的參數(shù)在設(shè)計(jì)值,減少汽輪機(jī)組的內(nèi)漏及外漏,低容量的純發(fā)電廠機(jī)組改造為供熱抽汽式機(jī)組,采用節(jié)能型的電氣設(shè)備,通過管理降低廠自用率等,都是有效降低電廠能源損耗的措施,從而提高電廠的熱能利用率。
通過以上分析可以了解到電廠的熱動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會(huì)造成較大的能源消耗,如果通過采用合理的措施盡量將能源損失減少,并進(jìn)行回收和利用將大大提高能源的利用效率,同時(shí)也為我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展提供保障。目前而言,電廠常采取的節(jié)能方式主要是在熱動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的過程中實(shí)行熱量的回收和再利用,同時(shí)利用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行廢氣、廢水的再循環(huán)使用,運(yùn)行方式的合理調(diào)整等。對于純發(fā)電的電廠熱效率一般在38%~48%,機(jī)組容量越大,蒸汽參數(shù)超高,熱效率就高,但目前我國仍存在大量機(jī)組容量較低,蒸汽參數(shù)較低的電廠,其熱效率相對較低,一般在40%左右,其余大部分熱量損失都隨排煙及循環(huán)冷卻水排至大氣中,所以還要在設(shè)計(jì)及運(yùn)行技術(shù)中不斷探索,采用先進(jìn)的材料、技術(shù)及管理,來降低電廠的能源損失,減少污染,從而確保能源的高效利用。
參考文獻(xiàn)
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(作者單位:珠海市建華鍋爐機(jī)械工程有限公司)