引言
随着国民经济的不断发展,为了实现人与自然的和谐共处,在社会发展战略中,应国家号召,各行各业积极朝着保护环境、清洁生产、节能降耗的方向稳步发展。在这个时代的背景下,火电厂在锅炉运行中应用节能降耗的科学技术,可以减少火电厂生产对周围环境的污染,大大降低运营资金的投入成本,从而保证火电厂实现预期的经济效益、社会效益和环境效益。
火电厂发电系统概述
火电厂在社会发展中发挥着重要作用。在实际生产管理中,整体能源循环模式依赖于锅炉、汽轮机、发电机等主要设备。在发电过程中,能源转换主要是指将消耗的化学能量转化为电能。在火力发电过程中,如何实现能源循环已成为重点。在实际生产管理中,可重点利用给水回热系统和蒸汽再热系统,通过实际优化管理,提高火力发电厂的工作效率。在后期的安装管理中,由于发电容量的差异,热系统的差异也相对较大。火电厂锅炉汽轮机系统的机组控制系统采用分散控制系统和厂级监控系统,实施过程中可进行信息管理。
2.火电厂锅炉节能优化措施及潜力研究
2.1制粉系统
制粉系统节能可从漏风处理和减少冷风掺量两个方面入手。制粉系统漏风主要是指磨煤机风门、挡板、缩气器漏风等。通过漏风综合治理,排烟温度可降低2~3℃。为了减少制粉系统的冷空气混合量,优化磨煤机的运行方式,根据煤质和各磨煤机的特点,尽可能保证磨煤机的最大输出运行,并根据负荷变化及时启停磨煤机。对于直吹系统,磨煤机的投停主要影响燃烧器的位置,投停时排烟温度升高。多运行磨煤机,导致总风率增加,增加磨煤机制粉系统冷空气,导致排烟温度升高。提高磨煤机出口温度对降低冷风掺量有积极作用。磨煤机出口温度升高后,进口混合温度也相应升高,磨煤机入口冷空气混合量减少,通过空气预热器增加风量,降低排烟温度,提高锅炉经济性。根据理论计算结合相关经验,磨煤机出口温度提高5℃,可减少制粉系统冷风掺量5%~10%,排烟温度降低3~5℃。但出口温度过高,可能存在磨煤机自燃、爆炸等安全风险。控制一次风压,降低一次风率也可以减少冷风掺入量。通过制粉系统优化调整试验,优化一次风率和风煤比曲线,有助于提高机组运行的经济性和安全性。
2.2加强锅炉辅机节能降耗技术
火电厂锅炉运行时,需要锅炉主体与辅机密切配合,才能充分完成高效运行。然而,在目前的情况下,大多数企业为了降低投资成本,一般只配置锅炉主要设备,辅助机外部服务采购,导致锅炉运行管理难以统一,因此规章制度难以发挥作用,多年后,锅炉运行整体能耗较大。针对这一现象,火电厂应高度重视锅炉辅机的节能降耗,选择能与管道紧密对接的风机,防止涡流损失。并根据实际情况对风机叶轮进行有效调节,以充分保证风机的运行效率。为了保证风机对锅炉运行的有效作用力,还可以优化风机上的调速系统。此外,还应对磨煤机进行优化升级,使其能够更加精细地加工煤粉,并对优化后加工的煤粉进行选样试验,从而在不断试验优化的过程中为锅炉运行选择最优质的煤粉。
2.3锅炉加热面及相关设备改造
加热面改造主要是增加节煤面积,降低空气预热器入口烟温,或增加空气预热器换热面积,提高空气预热器换热效果。空气预热器改造分为两种形式:空气预热器反转改造和空气预热器密封改造。根据相关经验,反转改造后的排烟温度可降低2~机组发电煤耗降低0.23℃~0.3g/(kW•h)。密封改造包括传统的固定密封技术和柔性密封技术。密封改造后,漏风率可降低1%,煤耗可降低0.1g/(kW•h)。此外,还可以采用热一次风加热技术进行改造。主要目的是减少制粉系统中的冷风量,增加流经空气预热器的一次性风量,从而降低锅炉的排烟温度。
2.4安装脱硫装置
对于火电厂锅炉轮系统,燃煤后安装相应的脱硫装置,可减少二氧化硫排放,发挥一定的保护作用。在当前的具体工作过程中,火电厂锅炉脱硫装置的成本相对较高。从长远来看,在实际阶段,火电厂锅炉应强制改造,使其具有脱硫装置,减少环境污染。目前,脱硫装置的安装分为不同类型,主要是火电厂废烟脱硫装置和循环脱硫装置。脱硫效果不理想,会减少二氧化硫的排放,减少对环境污染的影响。
2.5风机节能
引风机耗电率最高,其中空气预热器堵灰引起的耗电率为0.06%,运行效率低引起的耗电率为0.08%。一次性风机和增压风机的耗电率分别为0.38%、0.33%,处于同容量同配置机组的优秀水平。送风机耗电率约为0.18%,略高于同容量机组送风机耗电率的优秀水平。空气预热器蓄热元件可结合SCR改造清洗或更换,送风机可同时更换或双速改造。引增压风机合一改造后,预计各风机耗电率之和将下降约0.1%~0.15%。
2.6采用变频技术
除了风机设备的有效辅助外,水泵也是一种更关键的辅助设备。为了全面减少火电厂锅炉运行中的能源损耗和污染问题,还应优化泵供水系统,主要采用变频技术,有效控制实际生产参数,确保火电厂锅炉的速度运行。例如,为了方便调节风力强度,一般在风机出口设置挡板,在实际运行过程中,可根据实际需要进行手动角度调整。虽然这种方法基本上可以满足锅炉运行对风力的需求,但它不仅高度依赖人工,而且由于辅助效率低,导致能源明显流失。
2.7降低火电厂锅炉汽轮机的冷却凝固温度
鉴于火电厂锅炉汽轮机的实际应用,在运行管理过程中了解循环管理的要求。在系统运行阶段,充分利用系统运行中的冷凝热,利用火电厂锅炉汽轮机的高温,避免排放到空气中,造成热量损失。此外,温室气体增加后,整个电厂改为热电厂。在实施过程中,可充分利用火电厂锅炉汽轮机的冷却和凝固温度,避免资源浪费。
结语
火电厂锅炉侧节能措施可从制粉系统、燃烧优化、加热面改造等方面进行。对于研究的600MW超临界前后墙对冲燃烧锅炉,高排烟热损失是锅炉效率低于设计值的主要原因。检查各磨冷风门的严密性,减少冷风门泄漏,减少制粉系统与冷风混合;结合磨煤机旋转分离器转速和煤粉细度校准试验;优化磨煤机的辊加载力、磨煤机的通风量和煤粉细度,分析提高磨煤机输出的可能性。在日常生产中,只需注意优化吹灰,减少空气预热器积灰,更换送风机或双速改造。引增压风机合一改造后,预计各风机耗电率之和下降约0.1%~0.15%。