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【摘要】火电厂锅炉实运行节能措施,能降低发电过程中的成本,提高能产出比,提高企业的经济效益。尤其在现在能源紧缺的今天,节能措施更应该加以关注。
【关键词】火电厂;锅炉;节能措施
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
前言
文章简述了火电厂锅炉节能降耗的重要意义以及影响锅炉节能的主要因素。同时对锅炉预热回收技术做了详细介绍,通过分析,并结合自身实践经验和相关理论知识,对火电厂锅炉运行节能的具体措施进行了探讨。
二、火电厂锅炉节能降耗的重要意义
现代电力系统的改革很要的一格方面是运营成本的控制,它要求我们以先进的技术、现代化的运营管理模式,来提高我国火电厂的经济效益。而锅炉作为火力发电的重要设备,其运行能耗的高低对于火电厂来的经济效益、以及我国节能减排具有重要的意义。随着我国电力系统市场化进程的加快,火电厂对成本控制的认识不断提高,越来越多的火电厂通过对锅炉系统的设备进行改造、以及加强电厂锅炉在节能降耗工作上进行有效的运营管理,促进了电厂成本控制工作的顺利开展。
三、影响锅炉节能的主要因素
火电厂煤粉炉在实现能量转换的过程中,必然存在着能量损失。具体而言,这些损失主要有:
锅炉排烟温度高于环境温度所造成的排烟热损失;
炉膛内可燃性气体没有充分燃烧而造成的损失;
炉墙向四周散热所造成的能量损失;
炉渣未完全燃尽,最后丢掉而造成的损失;
在这些损失中,一般来讲,第二点和第三点对锅炉热效率影响最大,也就是影响锅炉热效率的主要是二、三两点。锅炉热效率是锅炉的有效利用热占煤粉在炉内放出热量的百分比。锅炉热效率在数值上等于100减去以上所述4项损失后所得的百分数。在运行中表现出的就是如何控制好排烟温度和排烟量,如何减小炉渣和飞灰可燃物。飞灰可燃物每降低1%,锅炉热效率约提高0.3%。提高锅炉热效率可降低发电厂的供电煤耗。由此可见,提高锅炉热效率是锅炉节能的主要途径和方法。
四、锅炉烟气余热回收技术
锅炉排烟热损失占锅炉总热损失的主要部分,锅炉能源回收特别注意锅炉烟气余热回收利用和控制过剩空气系数。主要有三种方式:烟气余热预热空气;烟气余热预热燃料;烟气余热预热给水。经研究发现,不同的余热回收方式对锅炉本体热效率的影响是不同的。通过对锅炉本体热效率的影响与上述三种预热方式进行比较发现:
1.烟气余热预热空气对热效率的影响。在采用烟气余热预热空气后,将改善燃料雾化条件,改进炉膛燃烧状况,提高炉膛温度,降低过剩空气系数。预热空气将对排烟损失、化学不完全燃烧损失及机械不完全燃烧损失带来影响,而对表面散热损失不会产生较大影响。
2.烟气余热预热燃料对热效率的影响。以燃油为例,燃油粘度随其温度升高而降低,这将改善燃油入炉后的雾化质量。另外,锅炉绝热燃烧温度亦随燃油温度的升高而升高,由公式Q=F+K+Δt可知,绝热温度的提高增大了炉内辐射换热系数,提高了传热温差Δt和锅炉总换热系数。因此,烟气余热预热燃油有利于降低排烟损失、机械不完全燃烧损失及化学不完全燃烧损失,从而提高锅炉的热效率。
3.烟气余热预热给水对热效率的影响。烟气余热预热给水相当于提高锅炉入口介质的温度,减小传热温差v,但只要控制得当,锅炉入口介质的量足够大,传热温差v下降的不太明显,锅炉烟气余热就能够被再利用。烟气余热预热给水可以直接降低排烟温度,再配以合理的过剩空气系数,锅炉的热效率将得以显著提高。烟气余热回收利用技术在制定最终排烟温度时,一般会选择高于锅炉烟气的露点,以避免普通换热器受低温酸腐蚀。但这样做不仅会造成烟气汽化潜热的浪费,同时汽化潜热以水蒸汽的形式排入大气,造成热污染。
五、火电厂锅炉运行节能的具体措施
火电厂的主要生产环节可大致分为:燃料的入厂和入炉、水处理、煤粉制备、锅炉燃烧以及蒸汽的生产和消耗、汽轮机组发电和电力输送等。
1.改善燃煤质量。一般来讲,燃料成本占发电成本约为75%左右,占上网电价成本30%左右。如果燃煤质好价优,则锅炉燃烧稳定、效率高,机组带得起负荷,不仅能够减少燃料的消耗为75%左右,占上网电价成本30%左右。如果燃煤质好价优,则锅炉燃烧稳定、效率高,机组带得起负荷,不仅能够减少燃料的消耗量,更有利于节约发电成本;如果燃煤质次价高,则锅炉燃烧稳定性差,燃烧效率低,锅炉本体及其辅助设备损耗加大,因此要把入厂和入炉燃料的控制作为发电厂锅炉节能工作的源头。
2.降低制粉系。
制粉系统的耗电占厂用电的25%左右。在保证制粉系统出力,控制合理煤粉细度的前提下,降低制粉系统单耗是重要的节能途径。
提高锅炉燃烧效率。锅炉是最大的燃料消耗设备,燃料在锅炉内燃烧过程中的能量损失主要包括:排烟损失、机械不完全燃烧损失、化学不完全燃烧损失、散热损失、灰渣物理热损失等。因此,只有通过减少各项损失,提高锅炉燃烧效率才能实现锅炉燃烧的节能控制。
积极推进运行技术的创新积极学习、掌握燃烧优化运行方案。运行人员积极组织燃烧、加强燃烧调整,合理配风,一切都以提高发电量为出发点。各运行岗位要密切合作,减少操作上的失误。
5.加大节能技术改造,提高设备可靠性对锅炉低温再热器改造,在原低温再热器上增加受热面,提高再热汽温,也就提高了机组循环热效率。通过对送风机叶轮改型,加大送风机的风量,提高了锅炉出口氧量,减少了飞灰可燃物,提高了锅炉效率。经常检查受热面的积灰情况,发现积灰严重时,及时进行冲洗,以提高传热效果。对空气预热器漏风整治。对真空系统进行查漏、堵漏。更换凝结器铜管,有利完善凝汽器真空以及提高凝结水的品质。
6加强燃料管理要加强入厂煤的检验,加强配煤参烧管理。要实现科学配煤,必须确定科学的配煤比例。燃煤需要按规定比例均匀混合,若无专有混煤设施,只有通过不同输煤皮带,用皮带秤控制其载荷量实施配煤方案。
7.对锅炉的控制系统进行改造
为了更好地节能减排,可以加强控制系统的节能改造,首先,按照锅炉的负荷要求,实时调节给煤量、给风量、给水量以及鼓风量,这样可以使得锅炉处于良好的运行状态,不仅可以节约锅炉燃煤,还可以节约风机的耗电,节能效果很好。其次,可以将先前的手工控制或者是半自动控制改造成全自动控制,这种改造可以使得节能效果达到10%左右。
8.对锅炉的相关工艺进行改造
分层给煤装置与均匀分层燃烧技术有节能与环保的双重效益,均匀分层技术由5项技术组成:一是用均匀给煤技术解决煤颗粒不均的情况,避免因为炉排上煤层横断面颗粒不均匀而影响燃烧的问题;二是用分层均匀给煤技術使煤层颗粒不但按下大上小逐级均匀排列,而且分层煤在任何横断面上的分层颗粒一致,有利于进风,改善了燃烧状况,提高了煤的燃烧效率;三是使煤层上的小颗粒煤在火床上跳跃起来半沸腾燃烧;四是使煤中的煤粉在火床上方空间,类似煤粉炉悬浮燃烧,五是采用强化燃烧措施 , 强化悬浮在燃烧室内的多相燃料燃烧。实践证实这项技术不但提高了煤的燃烧效率,而且提高了锅炉对煤种的适应性,从而解决了链条炉不适宜烧次的问题。
结束语
通过对火电厂锅炉实施技能措施,不仅可以提高能量的利用率,而且还能减少废气的排放量,一举两得。但是目前节能工作还不是很完美,很多地方仍需要继续努力。
参考文献:
[1]郭建军.论锅炉节能中存在的问题及解决措施[J].天津科技,2011(04).
[2]徐火力.推进锅炉节能减排的建议及措施[J].节能与环保,2010(04).
[3]丛桂芳,陈雅华.浅谈火炉的节能减排[J].企业标准化,2008(11).
[4]唐禹明.工业锅炉节能分析及对策[J].应用能源技术,2011(02).
【关键词】火电厂;锅炉;节能措施
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
前言
文章简述了火电厂锅炉节能降耗的重要意义以及影响锅炉节能的主要因素。同时对锅炉预热回收技术做了详细介绍,通过分析,并结合自身实践经验和相关理论知识,对火电厂锅炉运行节能的具体措施进行了探讨。
二、火电厂锅炉节能降耗的重要意义
现代电力系统的改革很要的一格方面是运营成本的控制,它要求我们以先进的技术、现代化的运营管理模式,来提高我国火电厂的经济效益。而锅炉作为火力发电的重要设备,其运行能耗的高低对于火电厂来的经济效益、以及我国节能减排具有重要的意义。随着我国电力系统市场化进程的加快,火电厂对成本控制的认识不断提高,越来越多的火电厂通过对锅炉系统的设备进行改造、以及加强电厂锅炉在节能降耗工作上进行有效的运营管理,促进了电厂成本控制工作的顺利开展。
三、影响锅炉节能的主要因素
火电厂煤粉炉在实现能量转换的过程中,必然存在着能量损失。具体而言,这些损失主要有:
锅炉排烟温度高于环境温度所造成的排烟热损失;
炉膛内可燃性气体没有充分燃烧而造成的损失;
炉墙向四周散热所造成的能量损失;
炉渣未完全燃尽,最后丢掉而造成的损失;
在这些损失中,一般来讲,第二点和第三点对锅炉热效率影响最大,也就是影响锅炉热效率的主要是二、三两点。锅炉热效率是锅炉的有效利用热占煤粉在炉内放出热量的百分比。锅炉热效率在数值上等于100减去以上所述4项损失后所得的百分数。在运行中表现出的就是如何控制好排烟温度和排烟量,如何减小炉渣和飞灰可燃物。飞灰可燃物每降低1%,锅炉热效率约提高0.3%。提高锅炉热效率可降低发电厂的供电煤耗。由此可见,提高锅炉热效率是锅炉节能的主要途径和方法。
四、锅炉烟气余热回收技术
锅炉排烟热损失占锅炉总热损失的主要部分,锅炉能源回收特别注意锅炉烟气余热回收利用和控制过剩空气系数。主要有三种方式:烟气余热预热空气;烟气余热预热燃料;烟气余热预热给水。经研究发现,不同的余热回收方式对锅炉本体热效率的影响是不同的。通过对锅炉本体热效率的影响与上述三种预热方式进行比较发现:
1.烟气余热预热空气对热效率的影响。在采用烟气余热预热空气后,将改善燃料雾化条件,改进炉膛燃烧状况,提高炉膛温度,降低过剩空气系数。预热空气将对排烟损失、化学不完全燃烧损失及机械不完全燃烧损失带来影响,而对表面散热损失不会产生较大影响。
2.烟气余热预热燃料对热效率的影响。以燃油为例,燃油粘度随其温度升高而降低,这将改善燃油入炉后的雾化质量。另外,锅炉绝热燃烧温度亦随燃油温度的升高而升高,由公式Q=F+K+Δt可知,绝热温度的提高增大了炉内辐射换热系数,提高了传热温差Δt和锅炉总换热系数。因此,烟气余热预热燃油有利于降低排烟损失、机械不完全燃烧损失及化学不完全燃烧损失,从而提高锅炉的热效率。
3.烟气余热预热给水对热效率的影响。烟气余热预热给水相当于提高锅炉入口介质的温度,减小传热温差v,但只要控制得当,锅炉入口介质的量足够大,传热温差v下降的不太明显,锅炉烟气余热就能够被再利用。烟气余热预热给水可以直接降低排烟温度,再配以合理的过剩空气系数,锅炉的热效率将得以显著提高。烟气余热回收利用技术在制定最终排烟温度时,一般会选择高于锅炉烟气的露点,以避免普通换热器受低温酸腐蚀。但这样做不仅会造成烟气汽化潜热的浪费,同时汽化潜热以水蒸汽的形式排入大气,造成热污染。
五、火电厂锅炉运行节能的具体措施
火电厂的主要生产环节可大致分为:燃料的入厂和入炉、水处理、煤粉制备、锅炉燃烧以及蒸汽的生产和消耗、汽轮机组发电和电力输送等。
1.改善燃煤质量。一般来讲,燃料成本占发电成本约为75%左右,占上网电价成本30%左右。如果燃煤质好价优,则锅炉燃烧稳定、效率高,机组带得起负荷,不仅能够减少燃料的消耗为75%左右,占上网电价成本30%左右。如果燃煤质好价优,则锅炉燃烧稳定、效率高,机组带得起负荷,不仅能够减少燃料的消耗量,更有利于节约发电成本;如果燃煤质次价高,则锅炉燃烧稳定性差,燃烧效率低,锅炉本体及其辅助设备损耗加大,因此要把入厂和入炉燃料的控制作为发电厂锅炉节能工作的源头。
2.降低制粉系。
制粉系统的耗电占厂用电的25%左右。在保证制粉系统出力,控制合理煤粉细度的前提下,降低制粉系统单耗是重要的节能途径。
提高锅炉燃烧效率。锅炉是最大的燃料消耗设备,燃料在锅炉内燃烧过程中的能量损失主要包括:排烟损失、机械不完全燃烧损失、化学不完全燃烧损失、散热损失、灰渣物理热损失等。因此,只有通过减少各项损失,提高锅炉燃烧效率才能实现锅炉燃烧的节能控制。
积极推进运行技术的创新积极学习、掌握燃烧优化运行方案。运行人员积极组织燃烧、加强燃烧调整,合理配风,一切都以提高发电量为出发点。各运行岗位要密切合作,减少操作上的失误。
5.加大节能技术改造,提高设备可靠性对锅炉低温再热器改造,在原低温再热器上增加受热面,提高再热汽温,也就提高了机组循环热效率。通过对送风机叶轮改型,加大送风机的风量,提高了锅炉出口氧量,减少了飞灰可燃物,提高了锅炉效率。经常检查受热面的积灰情况,发现积灰严重时,及时进行冲洗,以提高传热效果。对空气预热器漏风整治。对真空系统进行查漏、堵漏。更换凝结器铜管,有利完善凝汽器真空以及提高凝结水的品质。
6加强燃料管理要加强入厂煤的检验,加强配煤参烧管理。要实现科学配煤,必须确定科学的配煤比例。燃煤需要按规定比例均匀混合,若无专有混煤设施,只有通过不同输煤皮带,用皮带秤控制其载荷量实施配煤方案。
7.对锅炉的控制系统进行改造
为了更好地节能减排,可以加强控制系统的节能改造,首先,按照锅炉的负荷要求,实时调节给煤量、给风量、给水量以及鼓风量,这样可以使得锅炉处于良好的运行状态,不仅可以节约锅炉燃煤,还可以节约风机的耗电,节能效果很好。其次,可以将先前的手工控制或者是半自动控制改造成全自动控制,这种改造可以使得节能效果达到10%左右。
8.对锅炉的相关工艺进行改造
分层给煤装置与均匀分层燃烧技术有节能与环保的双重效益,均匀分层技术由5项技术组成:一是用均匀给煤技术解决煤颗粒不均的情况,避免因为炉排上煤层横断面颗粒不均匀而影响燃烧的问题;二是用分层均匀给煤技術使煤层颗粒不但按下大上小逐级均匀排列,而且分层煤在任何横断面上的分层颗粒一致,有利于进风,改善了燃烧状况,提高了煤的燃烧效率;三是使煤层上的小颗粒煤在火床上跳跃起来半沸腾燃烧;四是使煤中的煤粉在火床上方空间,类似煤粉炉悬浮燃烧,五是采用强化燃烧措施 , 强化悬浮在燃烧室内的多相燃料燃烧。实践证实这项技术不但提高了煤的燃烧效率,而且提高了锅炉对煤种的适应性,从而解决了链条炉不适宜烧次的问题。
结束语
通过对火电厂锅炉实施技能措施,不仅可以提高能量的利用率,而且还能减少废气的排放量,一举两得。但是目前节能工作还不是很完美,很多地方仍需要继续努力。
参考文献:
[1]郭建军.论锅炉节能中存在的问题及解决措施[J].天津科技,2011(04).
[2]徐火力.推进锅炉节能减排的建议及措施[J].节能与环保,2010(04).
[3]丛桂芳,陈雅华.浅谈火炉的节能减排[J].企业标准化,2008(11).
[4]唐禹明.工业锅炉节能分析及对策[J].应用能源技术,2011(02).