火电厂机组节能环保技术改造的策略研究赵玉林

发表时间:2020/5/18   来源:《中国电业》2020年第2期   作者:赵玉林
[导读] 火电厂的能源消耗量较大,污染排放较严重
          摘要:火电厂的能源消耗量较大,污染排放较严重,其节能环保工作的良好实施与整个社会的稳定发展存在直接关系。在火电厂实际的生产过程中,有关人员应当重点研究其热力系统的技术整改方案,提高对锅炉、电气以及汽轮机等各个环节的重视,促进节能环保工作的有效落实。本文结合火电厂实际生产,针对提升机组节能环保技术改造策略进行了研究分析。
          关键词:火电厂;节能环保;技术改造
    
1 火电厂节能环保机组技术改造的重要性
         火电厂作为我国电力建设中的重要组成部分,承担着我国绝大部分的电力生产建设。在传统的火电厂生产中,由于需要消耗的能源较大,并且在电厂实际生产运行中,无论是对机组设备的性能升级改造还是环保系统改造,都是以机组整体能耗作为最终的衡量标准。因此,应针对电厂机组生产运行参数和环保系统运行参数进行全面分析,将不同机组环保系统的技术应用效果做出对比,结合节能控制理论和环保技术理论综合提出针对特定机组类型的改造方案,进而在兼顾节能环保效果的同时,优化机组的整体生产运行能力。
2 火电厂机组设施存在的问题分析
         (一)燃煤质量差,环保设施超设计值运行
         煤炭是不可再生能源,在过去粗放式的开采下,大量优质煤源丧失,而新的优质煤炭资源和矿藏难以在短期内发现,从而导致燃煤质量大不如之前。加之煤炭市场改革,煤炭价格高居不下,导致很多火电厂使用的燃煤质量低于设计要求,如燃煤中的发热量降低,灰分、硫分等比值显著高于设计值。为降低运营成本,火电企业增加低质燃煤采购量,这就会导致发电过程中增加燃煤使用量,同时增加污染物处理量。环保设施在超出设计值得情况下,长周期运行。
         (二)工业废水处理能力不足
         火电厂的工业废水主要是运行中用于除尘、冲灰、排渣后的灰水及脱硫排放废水,工业废水中含有很多超过标准值的重金属、悬浮物物等。如果不经过处理就进行排放,会严重污染环境。工业废水处理设备及管路老化或磨损严重,处理能力不足等问题日益突出,对整个工业废水处理系统进行改造,投资费用高,火电厂也不愿在此方面投资进行处理,导致冲灰水回用不彻底,不少废水流入外部环境中,对周围环境和地下水造成了巨大污染。
         (三)粉煤灰综合利用率低
         与发达国家相比,我国火电厂的粉煤灰总体利用率水平是明显偏低的,浪费与污染问题也比较严重。不过,对此问题,火电厂还没有充分认识到其危害与提高粉煤灰综合利用率的益处。究其原因,一是政府监管不够严格,二是火电厂环保利用粉煤灰的积极性也不高。
3 火电厂节能降耗技术策略探讨
          火电厂是重工业中极为重要的一环,也是社会发展的基本原动力,对维护和促进社会经济发展起到了不可磨灭的作用。其生产过程中的能耗问题的降低对我国电力行业具有重大意义,可以带来极为重大的经济价值和构建绿色环保的家园,本文从以下三个方面进行技术策略探讨。
          3.1科学调度、管理规范
          过往的火电厂是一种粗犷式的发展方式,人员素质参差不齐、能耗意识不足,财大气粗,造成了一定铺张浪费的习惯,因此节能降耗首先要从人入手,建立规范化的管理机制,培养员工的节能意识和建立个人工作行为标准章程,一切靠规章制度生产,去除人为主观化的生产因素。


          3.2各个生产机组效率最大化
          机组的运转主要靠电机,因此对电机的选择很重要,比如可以选择定子和转子均为铁芯,提高内部的高导磁性,减少非必须能耗;在变压器负载能耗方面,可以采用多级接缝的策略来降级变压器负载能耗,在输电能耗方面,可以选择非导磁性材料作为输电材料来降低损耗;在辅机和负载切换方面,可以采用节电器和定子绕组的方式来实现空载或轻载的能耗以及重载和轻载的低能耗切换。
          3.3推广机组的变频技术的应用
          机组在长时间的运转状态下,变频比定频要节能,火电厂可以分阶段实施变频技术的推广,来实现机组不同转速下的高效率。其主要有三种类型:串级调速,即调节回路电阻的大小来实现变频;转子串接,通过最调整变阻器的速度来达到实时供电的目的;变级调频,采用“交流-直流-交流”为主,通过调节逆变器的频率来控制转速,实现节能。
4 新环保标准下火电厂环保设备的改造对策
         (一)采用低氮燃烧器、燃烧采用分级配风来增加脱硝催化剂层数
         如果火电厂氮氧化合物排放超标,就会导致酸雨发生。为此,在改造过程中,火电厂可基于传统脱硝技术及系统,实行二次风改造和烟气循环一体化改造,也就是利用采用“炉内一体化祸合脱硫脱硝技术“结合循环硫化床锅炉低燃烧的优势。通过这一方法,可以有效降低氮氧化合物。同时,烟气再循环也能再次將烟气引入风室,从而使一次风及密相区氧量显著降低,维持低氮燃烧的空气分级,进而降低氮氧化物的产生。值得注意的是,稀相区氧量会在一定程度上影响石灰石脱硫效率,解决此问题,只要保证锅炉运行氧量充足供应就可以。
         (二)除尘设施的改造
         火电厂传统的除尘设施,难以对有害物质与干净烟气进行有效分离,除尘效果比较低下。要想对除尘设施进行改造,可以购置安装低压旋转脉冲反吹布袋除尘器,将原有的除尘设时进行替换。这种新型的除尘设施包括除尘室、布袋束以及各自配套的旋转风管,能大幅提高废气净化的效果。锅炉运行中产生的烟气从分烟道进入除尘室后,因其截面变大,烟气的流速就会减缓,进入布袋里面的烟气中所含的粉尘,就会被布袋表面吸附,落入灰斗中,而干净的烟气就继续通过布袋进入到净气室,从而实现烟气的净化。实践表明,这种新型设备的除尘净化效果与质量都非常理想。
         (三)废水处理设施改造
         火电厂在运行中会产生大量的废水,这些废水可分为工业废水和脱硫废水。其特点是水质水量存在较大的差异,可以细分为多种类型;废水中的污染成分主要是以无机物为主,有机污染物主要是油;间断性排水较多。在处理废水时,火电厂一般是对工业废水和脱硫废水进行处理,其他废水则简单地按照工业废水进行处理。这样,就会导致大量有毒污水未经有效处理,就被排放到自然环境中,给土壤、水环境等产生极大的危害,也造成了很大不可逆的污染。因此,火电厂要在现有废水处理设施基础上,对废水类型进行细分和二次分类处理,将废水在主线管道上进行分流,同时采用先进的污水处理技术,以更好地净化水质,有效降低其中有毒有害物质。
5 结语
          综上所述,面对日益严峻的能源形势,更需要我们电力从业人员发挥自身能动性,提高自身知识技术水平,将日新月异的新技术、新知识融入到实际生产工作中去。通过大量的问题案例以及处理、改造方案,我们可以总结出各类机组面临的各种普遍性问题,成熟的技改策略方案也为新的技改策略研究提供了便利,为火电厂节能环保水平的提升提供了支持。

参考文献:
    [1]田宇.火电厂机组节能环保技术改造的策略研究[J].内燃机与配件,2018(13):117-118.
    [2]夏荣海.火电厂汽轮机组节能技术的应用研究[D].华北电力大学(北京),2016.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: