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火力发电厂节能环保测试装置及其特点探讨

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：何大海

[导读] 摘要：随着社会经济的发展以及人们环保意识的增强，节能减排这一理念已经深入人心。

        (中材节能股份有限公司天津市 300400)
        摘要：随着社会经济的发展以及人们环保意识的增强，节能减排这一理念已经深入人心。与此同时，国家也鼓励企业转变经济发展方式，从之前的粗放型生产转变为节能降耗的生产方式。城市化及工业化进程的推进，导致用电需求的大幅度增长。就目前来看，我国采用的发电方式主要还是火力发电，近年来燃料在市场上的价格不断攀高，火力发电厂作为耗能大户，只有走上一条节能降耗的道路才是企业实现可持续发展的正确道路。因此，为了帮助火力发电企业实现节能降耗，国家引进了一批节能环保测试装置，并利用这批装置对锅炉燃烧进行调整，进而有效的降低能耗。笔者对火力发电厂节能环保测试装置进行了详细的介绍，并对其特点进行了分析，旨在为火力发电厂实现节能减排做出一定贡献。
        关键词：火力发电厂；节能环保测试装置；特点
        一、引言
        燃料作为火力发电企业必不可少的能源，燃料成本占据了整个发电成本的70%以上，在大力推行节能减排的大环境下，传统的燃料燃烧暴露出了一定的局限性。火气发电厂为有效的降低企业的生产成本，必须要对当前的锅炉燃烧进行优化调整，注重环保，走上一条可持续发展的道路。基于上述环境，我国引入了节能环保测试装置，通过合理的使用可以对当前发电厂锅炉燃烧进行调整。因此，笔者就测试装置及测试原理进行分析，为节能环保测试装置在生产过程中的有效应用提供一些帮助。
        二、测试装置及功能介绍
        （一）测试车辆装备及特点
        为了更好的进行锅炉实验，测试车辆在结构设计方面花费了大量的精力。车内设置有专门的工作间、仪器存放间、起重设备、空调设备以及配电盘等装置。此外，由于测试设备中存在一些精密仪器，测试车辆也进行了专门的抗震设计，安装有特殊的防震气垫。
        （二）煤粉测量及分析系统
        煤粉取样装置主要由以下几个部分组成：取样枪、摆锤、取样模板、煤粉收集罐以及射气抽气机等。在取样过程中应注意等速取样，即在煤粉管道中，煤粉的流速与取样枪内煤粉流速相一致，当速度不匹配时，还可以通过取样器对速度进行调整。该煤粉取样装置可以做到对煤粉感到横断面上的全面取样，进而保证了取样的代表性，增强了取样测试的可靠性。通过多次试验，可以发现该节能环保测试装置的测量值与真实值偏差小于1%，致使测试结果具有很强的信服力。为了加快煤粉分析的进程，该节能环保测试装置还设置有专门的煤粉气流筛、煤粉水分分析仪和高精度电子天平。
        综上所述，火力发电厂节能环保测试装置具有以下几个方面的优势：首先是仪器的安装及使用较为便捷。将所有的测试装置集中在可移动的车辆上，且各仪器至今的连接管路较为简单，可以实现快速的组装。其次是该测试装置可以实现等速取样，保证了采样结果的准确性。为实现测试环境的整洁，该测试装置采用了密封式采样测试点，保证煤粉不会外喷。该节能环保测试装置还设置有专门的煤粉分析装置，进而加快了煤粉分析的速度。
        （三）飞灰等速取样及分析系统
        飞灰等速取样及分析系统的组成成分如下：取样枪、抽气泵、取样管以及配套仪表。通过多次测验可以发现该火力发电厂节能环保测试装置的测试误差在1%以内，在配套测测试仪器中还具有高精度测试天平、恒温箱等，进一步保证了测试结果的准确性。系统取样方法为预测流速法，具体工作原理如下：首先需要对烟道内部的速度及温度进行测量，并通过分析计算，可以获得取样枪后流量孔板的差压，同时，控制阀门可以对取样枪头的流速进行控制，使其与烟气流速相一致，进一步达到等速取样的效果。

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        （四）烟气分析系统
        烟气分析系统主要由以下的部件组成，包括：烟气网格取样装置、烟气分析小车以及烟气分析仪。在采样过程中，烟气首先需要通过预处理装置，在进行过滤及除湿操作后，利用烟气网格取样装置可以以较快的速度实现烟气分析切换。
        顺磁氧量计作为烟气分析系统中的核心部件，测试核心为一个放置在磁场中的杠杆线圈，杠杆两端有两个充满氮气的小球，杠杆的中心安装有一个小反光镜，当有氧量通过该顺磁氧量计时，会导致磁场发现偏移，该装置装的光线会发生折射现象，并产生一定的电流。电流的大小直接反映了通过氧量的大小。该顺磁氧量计的工作原理为物理测量。在通过烟气预处理之后，仪器可以在一定时间内保持较高的测量精度。
        氮气、二氧化碳、一氧化碳等气体的测量需要借助于红外吸收原理或紫外吸收原理。针对不同的气体应设置独立的分析杯，分析杯可以划分为以下两部分，一部分为标准气体，另一部分则通测量气体。当红外线或紫外线通过冈的部分时，部分光线会被气体所吸收，根据吸收情况可以了解气体成分含量的高低，这一测量方法也属于物理测量方法。
        借助于快速切换阀组可以以较快的速度实现对大型烟道网格法气体测量，大型烟道网格法气体测量流程大致如下：烟气经过快速切换阀组，每个阀组连接十个取样点，每一个快速切换阀组又连接两个阀组，将一个阀组传来的烟气送入分析仪，将另一个阀组的烟气送入抽气旁路系统。通过上述方法，采样所耗费的时间被大幅度缩短，测量数据收锅炉工况的影响也有所降低，进而提升了数据的可信度。此外，在对采集的数据进行分析时，可以借助于大数据技术，加快数据分析的速度，从而尽快得到测试结果，并以此为基础对锅炉进行调整。与此同时，通过上述方法也解放了测试人员的双手，降低了其工作强度，使其将更多的精力投入到数据分析中。
        （五）温度、压力、风速测量装置
        温度压力校验装置测试车中配备有多种型号的热电偶及补偿导线、数字式温度计、数字式压力表、红外高温计，风速测量仪等仪器仪表。并且还配备温度、压力表校验装置，保证试验仪器的准确可靠。
        结束语
        综上所述，随着世界经济的不断发展以及人们环保意识的不断增强，低碳节能已经成为了全球人民的共同意识。燃料作为火力发电厂必不可少的资源，占据整个火力发电成本的70%以上，据统计表明，中型火力发电企业每年燃料购买费用大约在15亿以上。且燃料的价格仍在不断攀高，对于各火力发电企业来说，节能降耗才是企业实现可持续发展的必由之路。
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        作者简介：何大海（1980-03），男，汉族，籍贯：河北省张家口市