火电厂集控运行节能降耗技术策略与应用
摘要
关键词
火电厂;集控运行;节能降耗;技术策略
正文
引言
随着经济的快速发展,能源需求持续增长,但化石能源的过度使用导致了严重的环境问题,节能降耗已成为电力行业面临的重大课题之一。火电厂作为我国电力系统的主力电源,其能耗水平直接影响电力系统的经济性和环保性。
1火电厂集控运行节能降耗技术问题
1.1管理问题
电厂设备维护、操作管理是提高设备运行效率的重点,部分电厂存在管理不足,使得设备性能未能处于最佳运行状态。燃料管理业存在亏卡、亏吨、热值差大、运输损失多等问题,存在管理漏洞。
1.2设备问题
火电厂集控运行中,需要使用诸多设施设备。正常机组运行发电量多少、负荷率高低,是影响煤耗率重要指标。发电机组负荷提升,主机、辅机效率增加,煤耗率指标降低;相反,机组负荷不足,主机、辅机效率降低,
2火电厂集控运行节能降耗技术策略与应用优化
2.1构建集散系统控制技术
首先,集散系统控制技术通过一个高度综合的监测平台,可以对电站中各子系统的工作状况进行综合监测。该一体化监测系统可以实时采集锅炉、汽轮机、电力系统等重要装置的工作参数,并对其进行统一的、直观的操作接口,增强对机组的整体操作水平的控制。其次,集散系统以集散的方式对每一个子系统进行细化调整;在综合监测系统中,各个控制器按照预先设定的控制逻辑,分别对所承担的各个装置进行单独控制。比如,通过对炉膛内的烟气温度、燃烧率等参数进行动态调整,实现了对炉膛内燃油供应及空气流量的动态调整,达到了最优燃烧技术、降低能耗的目的。采用集散系统控制技术,利用现代通讯网络,对各种信息进行迅速的传递与处理,既能确保资料的即时传送,又能提供即时的控制命令。
2.2降低厂用电率
火电厂集控系统的稳定运行离不开辅助设备的支持,辅助设备的不合理运行会损耗一定的电能。因此,合理控制辅机的电能损耗,可以更好地降低厂用电率,实现节能减排。首先,通过对机组调度方案进行合理调整,可以减少电厂用电量。通过对装置操作参数的分析,对装置开停机时刻及负载分布进行科学安排,减少不必要的能源消耗。如照明、通风、制冷等附属系统,则可依据具体要求,进行智能化的规划,防止超负荷运转。其次,减少电厂用电量的主要途径是改善装置的能源效率。可以利用新型的高效节能装置与技术,如变频驱动器、高效马达、节能灯等。此外,对装置进行周期性的维修与改造,保证装置工作在良好的工作条件下运行,也是减少能源消耗的一种有效方法。
2.3适当提高给水温度
在汽轮机运行过程中,锅炉的煤炭消耗量和燃烧效率受到供水温度的显著影响。通常情况下供水温度越低所需消耗的能量就越大,同时会导致排气温度升高,热量损失也随之增加,不利于提高锅炉的运行效率。为提升供水温度,可从以下几个方面采取措施:第一,严格控制高加投入率。在汽轮机启动或停机的滑动过程中必须严格遵守相关规定,合理管理锅炉给水温度并确保高压加热器能够及时投入或退出运行。应充分认识到正确维护管理的重要性,避免技术人员操作失误导致高压加热器保护装置误动作。此外,技术人员需定期对加热设备中的换热管进行清理,清除内部沉积物是预防换热管泄漏的有效措施,进而提升高效加热的使用频率。第二,维持加热器水位正常。在操作过程中应确保加热设备的水位始终保持在规定范围内,既有助于控制成本,又能确保主要设备和备用设备的安全稳定运行。第三,加强加热器检漏工作。在汽轮机大修或常规检修期间,必须对加热器的钢制管道进行严格检查,及时发现潜在的泄漏问题,特别要关注水室隔板、高温加热区域筒壁的密封性能是否良好。根据经验分析,若水室隔板未按精确焊接技术进行焊接,高压供水将产生短路现象,导致热交换钢管功能失效,无法实现蒸汽与给水之间的充分热量传递,最终导致供水温度不达标。此外,若加热装置上端筒壁发生泄漏,将引发蒸汽泄漏,导致水与蒸汽无法有效进行热交换,从而对供水温度产生不利影响。
2.4余热利用技术
在火电厂生产中,余热利用技术起到了关键性作用,其核心目的是在保证电力稳定产出的同时,使资源的利用效率最大化,减少能量浪费。余热利用技术可以分为以下三点。首先,烟道气余热回收。在实际应用中,火电厂通常在锅炉烟道上安装省煤器,使热交换表面与烟道气流接触,进而利用热交换原理将烟气热量传递给锅炉给水,这有助于提高给水的温度,降低锅炉燃料消耗,降低烟气排放温度,并通过对烟气中的余热进行再利用,实现对锅炉系统的热效率提高。其次,冷凝热回收。这项技术是指通过利用汽轮机运行过程中蒸汽冷凝产生的潜热,能够有效提高整个系统的能效。通过在系统中设置冷凝器,可以利用冷却水将汽轮机排出的高温蒸汽冷却,使其释放出热量,而这部分热量可用于加热回流水或城市供暖等用途,进而显著减少热能损失,降低对外来能源的需求。最后,余热发电。余热发电属于一种较为先进的余热利用方式,其目的是将余热转化为电能,进而提高能量综合利用效率。该技术适用于各种余热源,其中包括锅炉及其他设备排放的废热。通过上述余热利用技术的实施,火电厂的能效可以得到显著提高,降低燃煤消耗15%左右,提高热效率5%,从而提升火电厂的整体经济效益。
2.5锅炉节能技术
锅炉作为火电厂的核心设备,其节能效果直接影响火电厂的经济效益和环境效益。首先,火电厂可以通过引用智能控制系统,实时监测锅炉内氧气与二氧化碳的含量,进而调节燃料的燃烧过程,确保其充分燃烧,降低未充分燃烧产物及其他污染物的排放,并且通过使用低氮燃烧技术,如分级燃烧、富氧燃烧,可以有效减少氮氧化物的生成,这种优化不仅有助于提高锅炉的热效率,还符合日益严格的环保要求。其次,现代锅炉设计越来越重视省煤器、过热器和再热器的配置,通过合理布局和增加热交换面积,可以提高水蒸气的加热效果。例如,通过采用高效省煤器,锅炉能够更好地回收排烟中的余热,并将其用于预热给水,进而提高锅炉整体热效率;新型的耐高温、耐腐蚀材料及技术的使用,可以有效延长锅炉的使用寿命,提升其运行安全性。最后,热交换是保障锅炉高效运行的重要环节,这就要引入内螺纹管、波纹管等新型热交换器,进而增加流体的湍流程度,提高热传递效率,或是通过采用逆流/交叉的热交换方式,最大程度地捕捉热量,有效降低锅炉排放温度,并要定期清理热交换表面的污垢及沉积物。
结束语
我国国民经济持续增长,消耗能源越来越多,已成为世界第二消耗能源国。近几年,大部分地区出现供应电力缺口,能源短缺对社会可持续发展造成严重制约。火电厂作为主要发电方式,存在一些问题,加剧了资源、能源短缺压力。因此,火电厂立足集控运行,积极采取节能降耗技术,提高机组运行效率。
参考文献
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