电厂锅炉汽轮机系统的绿色设计探讨

发表时间:2020/9/23   来源:《当代电力文化》2020年12期   作者: 查道东
[导读] 全球经济一体化形势下,我国经济快速发展,迎来了全新的发展机遇,
        查道东
        华能国际电力股份有限公司南京电厂 ,江苏 南京 210036
        摘要:全球经济一体化形势下,我国经济快速发展,迎来了全新的发展机遇,但与此同时也面临着一系列的挑战,一方面资源消耗量较大,能源短缺问题较为严重,另一方面以环境为代价的经济发展已经不符合可持续发展观的要求,必须予以改善。随着人们的生活水平日渐提升,其对电能的需求越来越大,为满足生活用电和生产用电,电力行业大力发展,取得了不错的成效。
        关键词:电厂;锅炉;汽轮机;绿色设计
        引言
        伴随着经济的快速发展,资源的大量消耗,能源短缺问题也日益严峻,严重阻碍了我国国民经济的健康持续发展,由此我国提出了可持续发展战略,以求规避环境的持续恶化,营造长远的发展空间。电力作为经济发展中不可或缺的能源之一,自我国改革开放以来对电力的消耗水平持续升高,为了应对这一问题,电力行业以及电力企业推行改革,引进先进技术和管理,电力工程建设不断涌现。锅炉汽轮机作为当前电厂建设中重要的组成部分,对于电厂发电效率以及经营效益有着较为深远的影响。由此,为了能够更有效的提升能源,加强电厂锅炉汽轮机系统的研究,对于绿色、节能,可持续发展是十分有必要的。
        1电厂锅炉汽轮机系统绿色设计的必要性
        近年来,随着我国对电能的需求不断增多,我国电厂建设规模逐步扩大,电站锅炉汽轮发电机设备是火力发电厂中必不可少的部分之一,其主要作用在于将燃料燃烧得到的热能转化为机械能,然后再利用机械能带动发电机等设备的运行,产生电能。锅炉燃烧中需要输入大量的燃料,受诸多因素的影响,在此过程中会消耗大量的能源,若是不加以控制,不仅会造成能源的浪费,还会对环境造成较大的危害,这不符合我国节能环保政策的要求。尤其是目前我国正处于能源短缺阶段,环境污染问题也愈加严重,为此必须对电厂锅炉汽轮机系统进行绿色设计,改变传统的系统模式,取得较好的节能环保效果。为促进我国社会经济的可持续发展,保障电力行业的长远发展,应当加强对电厂锅炉汽轮机系统设计的研究,融入绿色理念,根据电厂的实际需求来优化其设计方案,遵循绿色经济要求,大力引用节能技术,以促进锅炉汽轮机系统运行效率的提升,实现经济效益最大化,减少对环境造成的污染,改变火力发电厂的社会形象,从而推动电厂的可持续发展。
        2电厂锅炉汽轮机系统的绿色设计原则
        2.1环保原则
        在我国当前社会发展形势下,人们的环保意识不断增强,在电厂过滤汽轮机运行过程中,会向环境排放大量的有害气体,进而影响到环境质量。为此,在电厂锅炉汽轮机绿色设计工作中必须考虑到环保性原则,环保是现代社会发展的重要内容,是我国实现可持续化发展的内在要求,只有充分考虑到环境的协调性,采取有效的节能技术,将生态问题、环保问题紧密的集合起来,从而减少电厂锅炉汽轮机的排放和能耗,保障电厂的经济效益及社会效益。
        2.2合理性原则
        电厂锅炉汽轮机对资源消耗不断加大,在满足现代社会发展需要的同时,在对电厂锅炉汽轮机系统绿色设计的合理性也提出了更好的要求。电厂锅炉汽轮机系统绿色设计既要符合电厂发展需求,同时还要符合社会经济可持续发展的要求,既要考虑到电厂锅炉汽轮机的设计成本,又要保障锅炉汽轮机的使用性能。


        3电厂锅炉汽轮机系统绿色设计的有效措施
        3.1二氧化碳气体回收利用
        在火力发电厂锅炉系统运行过程中,二氧化碳气体大量产生,这一气体对温室环境有着较大的影响,是污染空气环境的重要因素之一,若是不加以控制,则会带来较大的污染,不利于人们的身体健康,也不利于社会的长远发展。二氧化碳除了会对环境造成一定的污染之外,从其他方面来看,其也是重要能源之一,只是需要将排放出的二氧化碳进行回收利用。在这种情形下,在设计电厂锅炉汽轮机阶段,不可一味地排放或是管控二氧化碳,而是要想办法将二氧化碳转化为可用能源,对其进行回收利用,以提高能源利用率。如此不仅能解决电厂锅炉汽轮机系统的二氧化碳排放问题,还能缓解我国能源紧缺状况。比如说,可以将电铲锅炉汽轮机系统运行中所产生的烟气余热进行回收,然后通过转热器将其转化为热能,来支持锅炉的运转。
        3.2降低温室气体排放
        电厂锅炉汽轮机系统在运转中,需要燃烧大量燃料带动发电机发电,在这个过程中会产生大量的二氧化碳等温室气体,排放到大气中加剧温室效应。针对此类问题,当前最为有效的方法就是引进先进发电技术,提升能源利用效率,降低温室气体排放。由此,在锅炉汽轮机运转中,可以选择碳含量较低的燃料,能够有效降低二氧化碳排放量。此外,锅炉汽轮机系统应结合实际需要,不断进行技术完善,提升设备运行效率。
        3.3温室气体的回收利用
        锅炉汽轮机在运转过程中会产生大量的二氧化碳气体,加剧温室效应,不利于人类社会持续发展,但同时二氧化碳也是一种重要的能源,在当前可持续战略推行中,对能源的回收利用是其中重要的内容。所以,在对电厂锅炉汽轮机的绿色设计中应注重对二氧化碳的回收利用,不仅能够降低污染排放,而且有助于为我国能源紧缺问题做出贡献,缓解此类问题。诸如,将电厂锅炉汽轮机运转中排除的煤烟回收利用,借助转热器将其中含有的热量进行充分利用,提升锅炉运转效率。此外,对于燃料的脱硫工作同样重要,应在电厂锅炉汽轮机系统上安装脱硫装置,降低煤烟排放中的硫成分含量。
        3.4优化锅炉汽轮机
        为了降低电厂锅炉汽轮机系统的能源消耗,应当优化汽轮机的运行方式,例如可以将现有的通流面积进行优化,目前国产汽轮机无论在热耗还是装配程度,都距离国际知名汽轮机品牌有着不小的差距,或是在极低负荷下,调节低水平定压,来确保水泵轴的转速,使锅炉汽轮机运行中的燃烧环节、水循环环节都保持稳定状态。如若是处于中间负荷状态,那么需要进行实地勘察,根据其真实情况,来作出相应的调整,使其门开关处于滑压运行状态。蒸汽参数如温度,压力对电厂效率有着重要的影响,需要进一步提升新建300MW等级电站参数,一遍提高效率,降低耗煤。
        结束语
        随着我国电厂规模的扩大,电厂锅炉汽轮机的使用也越来越普遍。然而我国当前电厂锅炉汽轮机使用的燃料大都煤炭,在发电过程中,会产生大量的二氧化碳气体及二氧化硫气体,对我国环境造成巨大的危害。在当前社会发展形势下,发展节能经济、绿色经济、环保经济已成为我国现代社会发展的主要内容,为了实现我国经济的可持续发展,针对电厂锅炉汽轮机系统就必须进行绿色设计,做好脱硫、二氧化碳减排及二氧化碳回收利用等工作,进而提高电厂锅炉汽轮机能源利用效率,降低二氧化碳的排放,实现电厂经济的可持续发展。同时,对二氧化碳加以回收利用,有效的缓解了我国当代能源紧张的局面,对促进我国经济的健康、稳定、持续发展有着重要的作用。
        参考文献
        [1]黄德中.电厂锅炉汽轮机系统的绿色设计探讨[J].电站系统工程,2013(3):23-24+26.
        [2]郑昶,金萍,曹在基.燃煤锅炉-汽轮机协调控制系统[J].动力工程,2012(4):46-53+79.
        [3]王东风,王晓燕,韩璞.锅炉-汽轮机系统的分数阶控制器设计[J].中国电机工程学报,2012(5):113-119.
        
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