燃?xì)怆姀S節(jié)能減排研究

時(shí)間:2022-10-31 09:46:31

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燃?xì)怆姀S節(jié)能減排研究

摘要:燃?xì)?/a>發(fā)電具有節(jié)能、減排、提高供能安全性的優(yōu)點(diǎn),是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和能源供應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的必由之路,在世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展。隨著環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻,與傳統(tǒng)能源一樣,燃?xì)獍l(fā)電同樣面臨著節(jié)能降耗的壓力。文章在充分分析國(guó)內(nèi)外燃?xì)獍l(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合自身實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),從燃?xì)廨啓C(jī)、給水泵以及余熱鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等方面進(jìn)行節(jié)能減排。

關(guān)鍵詞:燃?xì)獍l(fā)電廠;節(jié)能減排;運(yùn)行方式優(yōu)化

天然氣具有污染小、燃燒熱值高的優(yōu)點(diǎn),以天然氣取代傳統(tǒng)的煤炭、石油等化石燃料進(jìn)行發(fā)電具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益,符合可持續(xù)發(fā)展的理念。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的天然氣發(fā)電起步較晚,由于燃料政策以及工業(yè)基礎(chǔ)薄弱的限制,從20世紀(jì)50年代開始發(fā)展十分緩慢,一直到80年代,改革開放之后,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于電能的需求不斷增加,天然氣發(fā)電規(guī)模才快速擴(kuò)大。當(dāng)前,我國(guó)的燃?xì)獍l(fā)電裝機(jī)主要分布在油氣資源相對(duì)充足的內(nèi)陸邊遠(yuǎn)地區(qū)和沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),為我國(guó)的油氣開發(fā)以及經(jīng)濟(jì)特區(qū)的建設(shè)做出了十分重大的貢獻(xiàn)。到了21世紀(jì),國(guó)家開始重視環(huán)境污染,開始優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),我國(guó)燃?xì)獍l(fā)電進(jìn)入了快速發(fā)展階段。隨著一批大型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠建成投產(chǎn),標(biāo)志著我國(guó)燃?xì)獍l(fā)電進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平。

一、燃?xì)怆姀S節(jié)能減排的意義

(一)降低企業(yè)生產(chǎn)成本,向節(jié)能降耗要效益

由于常規(guī)煤炭發(fā)電污染物排放給環(huán)境帶來(lái)的巨大污染,世界各國(guó)都十分重視燃?xì)獍l(fā)電建設(shè)。在我國(guó),由于天然氣價(jià)格一直居高不下,天然氣的輸送無(wú)法完全滿足企業(yè)發(fā)電的需求,這給企業(yè)帶來(lái)了巨大的生產(chǎn)成本,燃?xì)獍l(fā)電廠的燃料成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于燃煤發(fā)電廠。很多燃?xì)獍l(fā)電廠只能依靠國(guó)家政策性的財(cái)政補(bǔ)貼維持運(yùn)轉(zhuǎn),根本談不上盈利。因此,在燃?xì)怆姀S中開展節(jié)能減排,降低企業(yè)運(yùn)行成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

(二)充分發(fā)掘節(jié)能潛力,應(yīng)對(duì)電力行業(yè)改革

電力行業(yè)由于需要消耗大量的能源,因此,本身具有巨大的節(jié)能潛力。隨著電力行業(yè)改革的不斷深化發(fā)展,發(fā)電企業(yè)將面臨著競(jìng)價(jià)上網(wǎng)的局面,因此發(fā)電企業(yè)要想生存下去,就需要不斷的降低自身的發(fā)電成本,提升效益,只有這樣才能夠在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中站住腳跟。燃?xì)怆姀S通過引進(jìn)新技術(shù)、新裝備,開展技術(shù)改良,優(yōu)化運(yùn)行環(huán)節(jié),強(qiáng)化檢修管理等多種手段來(lái)提高效率,降低成本。對(duì)于燃?xì)怆姀S來(lái)說(shuō),堅(jiān)持不懈地做好節(jié)能減排的工作,夠有效的挖掘企業(yè)的節(jié)能潛力,實(shí)現(xiàn)效益的最大化,積極電力行業(yè)改革帶來(lái)的沖擊。

(三)響應(yīng)國(guó)家號(hào)召,創(chuàng)建資源節(jié)約型企業(yè)

長(zhǎng)期以來(lái),由于我國(guó)天然氣資源的短缺以及勘探和開采技術(shù)落后,嚴(yán)重的制約了我國(guó)天然氣發(fā)電的發(fā)展,造成我國(guó)天然氣發(fā)電起步相對(duì)較晚,與國(guó)外發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家相比,我們還有很長(zhǎng)一段路要走。即使現(xiàn)在,我國(guó)仍然需要大量進(jìn)口天然氣,才能滿足國(guó)內(nèi)的需求。當(dāng)前,能源短缺是一個(gè)世界性的問題,作為一個(gè)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的國(guó)家,我國(guó)的能源問題尤其嚴(yán)峻。節(jié)能減排作為一項(xiàng)長(zhǎng)期的戰(zhàn)略決策,需要企業(yè)貫徹執(zhí)行。為了相應(yīng)國(guó)家的號(hào)召,各個(gè)發(fā)電企業(yè)紛紛開展創(chuàng)建節(jié)約型企業(yè)的活動(dòng),在活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)自身存在的問題和不足,進(jìn)而加強(qiáng)運(yùn)行管理、檢修管理、物資管理以及辦公生活區(qū)的節(jié)能管理,廣泛使用節(jié)能新技術(shù)產(chǎn)品,對(duì)輔機(jī)進(jìn)行變頻改造等一系列節(jié)能辦法的實(shí)施,降低了廠用電率,避免了浪費(fèi),減少了物料消耗,實(shí)實(shí)在在地降低了電廠的運(yùn)營(yíng)成本。

二、燃?xì)廨啓C(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

(一)燃?xì)廨啓C(jī)的定期水洗

燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行過程中,壓氣機(jī)吸入的空氣中可能含有灰塵、砂土、昆蟲和碳氧化合物,這些雜質(zhì)的大部分污染物可由壓氣機(jī)入口的進(jìn)氣濾網(wǎng)過濾掉,那些未被進(jìn)氣濾網(wǎng)過濾掉的雜質(zhì)如碳?xì)浠衔锏?會(huì)粘附并聚集在壓氣機(jī)葉片等內(nèi)部部件上,將會(huì)使壓氣機(jī)葉片結(jié)板腐蝕或堵塞壓氣機(jī)內(nèi)部通道,影響壓氣機(jī)正常工作,導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)的出力性能下降,運(yùn)行效率降低,主要表現(xiàn)在有功的減少和熱耗的增加。通過對(duì)燃機(jī)的定期清洗可以去除壓氣機(jī)葉片等內(nèi)部部件上的積垢,恢復(fù)燃機(jī)的出力,提高燃機(jī)的效率。

(二)壓氣機(jī)入口空氣冷卻技術(shù)

燃?xì)鈾C(jī)的性能在很大程度上受到入口空氣溫度的影響。隨著入口溫度的不斷升高,空氣的流量和質(zhì)量都會(huì)持續(xù)下降,導(dǎo)致壓氣機(jī)的功耗不斷增大,這時(shí)燃?xì)廨啓C(jī)的出力和效率都會(huì)收到影響。燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電能力和發(fā)電效率與環(huán)境溫度息息相關(guān),溫度越高,發(fā)電能力和效率就會(huì)越低。而夏季的環(huán)境溫度較高,此時(shí)正是用電的高峰,這就造成了用電高峰的時(shí)候,燃?xì)廨啓C(jī)效率處于低谷的矛盾,導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性受到很大的影響。針對(duì)這一問題,可以對(duì)壓氣機(jī)的入口空氣進(jìn)行冷卻降溫,從而有效的提升燃?xì)廨啓C(jī)的性能。根據(jù)制冷驅(qū)動(dòng)源的不同,入口空氣冷卻方式可分為蒸發(fā)冷卻、電制冷機(jī)冷卻、吸收機(jī)制冷及蓄能冷卻等。水的蒸發(fā)能夠迅速帶走大量的熱量,蒸發(fā)冷卻正是采用這一原理,向壓氣機(jī)的入口噴射水霧,從而確保壓氣機(jī)入口保持在較低的溫度。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,在發(fā)電容量一定的前提下,通過加裝冷卻系統(tǒng)來(lái)降低壓氣機(jī)入口溫度具有較高的經(jīng)濟(jì)性。因此,燃?xì)怆姀S應(yīng)該根據(jù)自身的實(shí)際情況對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造和升級(jí),從而實(shí)現(xiàn)提高效率,節(jié)能減排。

(三)壓氣機(jī)進(jìn)氣濾網(wǎng)反吹掃

在壓氣機(jī)的入口都安裝了進(jìn)氣過濾系統(tǒng),從而防止雜物被吸入,保證空氣的純凈。當(dāng)入口的濾網(wǎng)由于長(zhǎng)期雜物污染或者在冬季結(jié)霜時(shí),就會(huì)導(dǎo)致進(jìn)氣不足,壓氣機(jī)壓力降低,燃?xì)廨啓C(jī)的出力和效率會(huì)受到很大損失。為了確保壓氣機(jī)進(jìn)氣通常,應(yīng)該定期通過脈沖空氣自動(dòng)反吹掃系統(tǒng)對(duì)進(jìn)氣濾網(wǎng)表面進(jìn)行清理。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),定期對(duì)壓氣機(jī)進(jìn)氣口濾網(wǎng)進(jìn)行清理,能夠有效降低氣壓損失,確保燃?xì)廨啓C(jī)的出力和效率維持在正常水平。對(duì)于維護(hù)燃機(jī)的性能,脈沖空氣自動(dòng)反吹掃系統(tǒng)不可缺少,其重要性是顯而易見的。

三、給水泵的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

作為燃?xì)獍l(fā)電廠中最大的輔機(jī)之一,給水泵的能耗十分巨大。發(fā)電機(jī)組容量越高,給水泵的能耗也隨之提高。根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示,當(dāng)前國(guó)內(nèi)燃?xì)怆姀S在很大程度上存在給水泵能耗高和效率低的問題,對(duì)電廠的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生負(fù)面影響。因此,要實(shí)現(xiàn)燃?xì)怆姀S的節(jié)能減排,必須采取相應(yīng)的措施提升給水泵的運(yùn)行效率。當(dāng)前,燃?xì)怆姀S主要使用定速泵和調(diào)速泵兩種鍋爐給水泵。定速泵在機(jī)組滿負(fù)荷時(shí)具有較高的效率,在機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候,需要降低鍋爐的給水壓力,從而確保鍋爐內(nèi)部給水量和蒸汽量的平衡。由于定速泵出水壓力不會(huì)發(fā)生變化,因此需要在管道上增加節(jié)流閥或旁路運(yùn)行以降低母管壓力。對(duì)于調(diào)速泵來(lái)說(shuō),可以通過調(diào)整轉(zhuǎn)速來(lái)改變出水口的壓力大小。實(shí)踐表明:相對(duì)于定速泵來(lái)說(shuō),調(diào)速泵在水流量降低到原來(lái)的一半時(shí),對(duì)于電能的消耗也相應(yīng)的減少50%。在燃?xì)怆姀S的實(shí)際生產(chǎn)過程當(dāng)中,一般同時(shí)采用定速泵和調(diào)速泵相結(jié)合的方式,從而達(dá)到最佳的運(yùn)行效率。

(一)定速泵的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

1)選用合適的流量裕量和水泵揚(yáng)程。定速泵采用過大的裕量是沒有益處的,對(duì)于多級(jí)泵的過大裕量,可以考慮拆除多余的葉輪級(jí)。2)選用額定功率匹配的電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的選擇對(duì)于運(yùn)行效率具有直接的影響。應(yīng)該根據(jù)發(fā)電運(yùn)行的實(shí)際情況選擇功率合適的電動(dòng)機(jī),從而保證電機(jī)的輸出功率達(dá)到最佳,從而最大限度避免電能的浪費(fèi)。3)水泵運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)的控制。在聯(lián)合循環(huán)機(jī)組冷啟動(dòng)的過程當(dāng)中,有相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)階段之內(nèi)由于鍋爐水受熱膨脹導(dǎo)致水位上漲,這個(gè)時(shí)候沒有必要給水。因此在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候啟動(dòng)水泵對(duì)鍋爐進(jìn)行補(bǔ)水能夠有效節(jié)省電能。

(二)液耦式調(diào)速泵的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

液力耦合器在水泵的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行當(dāng)中發(fā)揮著十分重要的作用,能夠根據(jù)機(jī)組負(fù)荷的大小及時(shí)調(diào)整水泵的出力大小,當(dāng)機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷降低時(shí)可以使水泵出力明顯降低,從而達(dá)到節(jié)能減排的作用。在實(shí)際使用過程當(dāng)中應(yīng)該保證給水量足夠的前天之下,使水泵能夠較長(zhǎng)的時(shí)間運(yùn)行在低功率狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)能效果。

四、余熱鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

顧名思義,余熱鍋爐就是將工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中產(chǎn)生的廢氣、廢液中的余熱以及其它可燃物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生的熱量用于水的加熱,通過對(duì)工業(yè)過程余熱的回收,生產(chǎn)熱水或者蒸汽供給其它工業(yè)過程使用,也被稱為熱回收蒸汽發(fā)生器。燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)是目前世界上最先進(jìn)的發(fā)電技術(shù)之一,作為燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)的重要組成部分,隨著燃機(jī)余熱鍋爐,英文簡(jiǎn)寫為HRSG,技術(shù)的不斷成熟和完善,其在節(jié)能和環(huán)保方面具有優(yōu)勢(shì)不斷凸顯,被公認(rèn)為21世紀(jì)最有前途的發(fā)電技術(shù)之一。其主要工作原理是通過布置大量的換熱管來(lái)吸收燃機(jī)排氣的余熱,產(chǎn)生蒸汽供汽輪機(jī)發(fā)電或作為供熱及其他工業(yè)用汽。通過對(duì)鍋爐工藝流程的設(shè)計(jì),使之產(chǎn)生多個(gè)壓力級(jí)的蒸汽,實(shí)現(xiàn)余熱的梯級(jí)利用,盡可能的降低煙囪排煙溫度,將廢氣中的熱量充分利用,盡可能的提高余熱鍋爐的運(yùn)行效率。

作者:吳主輝 單位:浙江大唐國(guó)際江山新城熱電有限責(zé)任公司發(fā)電部

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