引言:节能减排技术的应用,既是我国经济建设的需要,也是国民社会发展的需要。目前,我国主要的发电来源还是以火电为主,火电厂肩负着维护区域及国家电力供应稳定的使命,但火电厂同时也是能源损耗大户,因此如何在确保正常运行的同时利用节能减排技术降低火电厂发电过程中产生的能量损耗,就成了火电厂发展过程中需要实现的目标。
一、节能减排管理的重要性
节能减排管理是解决生态污染问题的核心渠道之一。火力发电重点引起了雾霾、气候变暖等环境问题,在火力发电的时候,会产生氮氧化物、二氧化硫,这些物质含量的扩增,则极易造成温室效应以及雾霾等问题,火力发电厂的节能减排,则能够降低以上污染物的排放量,进而实现有效缓解污染问题的终极目的。节能减排管理是国内经济深入发展的核心基础。我国社会在发展时一定会涉及到能源损耗,然而,能源数量有限,阻碍了社会的深入发展。火力发电是国内能耗的核心项目,因此,为了促进我国经济的飞速发展,实施节能减排管理则很有必要[1]。
二、火电厂主要能耗
(一)汽轮机热耗
在火电厂中汽轮机热耗是诸多能源损耗的一种,汽轮机热耗与锅炉运行性能之间的关系呈正相关。同常降低汽轮机热耗的方式以优化汽轮机热力系统以及流通部分,改善热能传递系统等为主。同时在主机、辅机运行的过程中要设置好合理的参数,确保设备运行更加稳定。设备运行过程中要定期进行检查,确保不存在泄露、负压运行的情况,外热源凝气现象发生时要及时处理。同时控制好蒸汽温度,主蒸汽温度每升高1℃,煤耗减少0.8g/(KW·h)。但是当主蒸汽温度超过安全范围时,将引起调节级叶片过负荷,造成汽机主汽阀、调节级叶片过负荷,同时使汽机主汽阀、调节汽阀、蒸汽室、动叶和高压轴封等零件的机械强度降低,提升机械损耗[2]。
(二)煤耗
煤耗是火电厂运行成本的重要指标,也是火电厂经济效益的关键,如何在火电厂生产中降低煤炭损耗是目前火力发电厂工作的重点,也是提高火电厂工作效率,降低生产成本的重要途径。发电机组的启动、关停会产生较大的煤耗,根据相关数据表明,发电机组启停时的耗煤量与满负荷状态下发电机组运行两小时的耗煤量基本一致。因此为了降低煤耗,要减少发电机组的停机次数。凝汽器真空度也是影响煤损耗量的因素之一。确保真空度达到标准有助于降低用煤损失,真空度的提升可以通过降低循环水进口温度实现,相关研究表明,循环水进口温度每降低1℃,煤耗约降低20%。
(三)油耗与水耗
降低电厂的油耗和水耗是提高发电机组运行效率、降低运行成本的主要手段。目前,大部分火力发电厂都是通过锅炉燃烧器和小油枪的改造措施来达成节油节水以及提升发电效率的目的。同时,部分火电厂应用了等离子点火技术,等离子点火技术可以使燃料燃烧的更加完全,从而释放出更多热值,提升燃烧效率,相同操作下油耗自然会下降。并且为了进一步节油节水,在管理中要强化节油节水管理措施,严格执行现行助燃管理制度,加强内部用水管理,推进用水系统的节水改造,通过废水回收来提升水的利用率[3]。
三、火电厂热能与动力工程中常用的节能技术
(一)改善调频方式
汽轮机主轴的旋转频率是影响发电效率的主要参数,频率越高发电量越高,但传动损失会增加,并且长期处于高频运行状态会加速零部件磨损,降低汽轮机的使用寿命。因此为了满足日常的发电需求,汽轮机的运行频率应根据发电量的大小进行调整,在日常供电时,同一区域不同的时间段用电量不同,这就导致用电频率的波动,当发电功率与用电负荷大小相等时,电网频率稳定;发电功率大于用电负荷时,电网频率升高;发电功率小于用电负荷时,电网频率降低,此时配合一次调频和二次调频,控制设备在不同用电负荷下的运行状态,提升系统稳定性,达到节能的效果。
(二)科学运用重热
所谓汽轮机的重热现象,指的是在多级汽轮机内上一级损失中的一小部分可以在以后各级中得到利用的情况,虽然利用重热现象可以降低热损失,可使整体效率大于各级的平均效率,但这是以级效率的降低为条件实现的,且重热现象只能回收部分热损失,因此重热系数要控制在合理范围内。因此首先要根据日常发电量科学分析汽轮机的使用数量以及布设情况,并根据汽轮机的排布控制重热系数,通常情况下,多级汽轮机的重热系数应稳定在0.04-0.08之间。
(三)锅炉余热深度利用技术
通常情况下,锅炉排烟温度应控制在120℃-140℃之间,高硫煤燃烧锅炉排放温度相比下高一些,能达到160℃左右。在锅炉运行中,排烟热损失是锅炉热损失的主体部分,相关数据表明,排烟热损失平均占火力发电站总能源损耗的6%左右。并且根据实验显示,对于一个300MW的发电机组,当排烟温度在80℃时,供电煤耗会下降5g/kW·h,因此为了降低热损失,设计锅炉时,要应用锅炉烟气余热回收装置,通过减少烟气温度损耗,增加锅炉燃烧效率,最终实现发电效率的提升。目前常见的烟气余热回收装置主要是低温省煤器,也就是在锅炉尾部安装换热器,利用锅炉排出的低温烟气加热汽轮机的循环水,进而减少锅炉排放过程中产生的能量损失,提高机组效率[4]。
(四)等离子点火技术的应用
中国的等离子点火技术水平一直处于世界前列,就目前节约型火电厂建设策略和技术指标中可以看出,等离子点火技术已经实现了较为广泛的应用,等离子点火与传统的煤粉燃烧器差异较大,燃烧器内部是通过等离子发生器产生的高温(4000-12000K)等离子体来实现点火操作的,等离子燃烧器属于内燃型燃烧器,其特点在于煤粉在燃烧器内能够实现分级点燃、火焰逐级放大,这样会使燃料燃烧的更加充分,提升热效率,从而降低能量损耗。
四、结语
节能是我国未来发展的大趋势,火电厂作为重要的发电设施,要做好节能减排以及稳定运行的平衡工作,在以往电厂运行的过程中,排放超标、能量损耗大等问题时常出现。因此,在火电厂发展的过程中,必须要对热能及动力工程进行深入研究和分析,了解现有节能减排技术的发展前景,结合自身情况应用合理的节能减排技术。并且加强火电厂管理人员对能源损耗问题的重视,降低能量损耗,提升经济效益,为火电厂向着可持续方向发展奠定基础。
参考文献:
[1]耿涛.火电厂集控运行节能降耗技术探讨[J].设备管理与维修,2022(14):159-160.
[2]孙赫炎.节能环保技术措施在火电厂中的应用探讨[J].电力系统装备,2021(16):179-180.
[3]郭静静.火力发电厂能耗管理以及节能技术的运用分析[J].应用能源技术,2022(11):38-40.
[4]陈承宝.探究节能技术在火电厂热能与动力工程中的应用[J].数码设计(下),2021,10(4):108-109.