火电厂节能减排措施分析

发表时间:2020/12/7   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:李元帅
[导读] 摘要:在我国进入21世纪快速发展的新时期,国家增加了工业生产的环境保护要求。
        大唐巩义发电有限责任公司  河南  451200
        摘要:在我国进入21世纪快速发展的新时期,国家增加了工业生产的环境保护要求。火电厂在生产过程中会投入除尘、脱硫、脱硝等超低排放设施,面对越来越严格的环保要求,这就对降低环保排放总量提出了更高的要求。面对这种情况,火力发电厂的节能减排是必不可少的,也是各火力发电厂的主要任务。生产设备的改造是国家着力要解决的首要问题,是环境保护要求的重要部分。论文主要研究了大型火力发电厂的节能减排改进方法,以目前发展的需求为基础,以国内大型火力发电厂的火力发电系统为研究对象,从“节能”和“减排”的两个方向进行火力发电厂研究,以实现发电厂的经济效益和环保效益。论文可以帮助管理者在生产过程中调整相应的参数,以满足节能减排的要求。
        关键词:火力发电厂;节能减排;措施
        引言
        当前我国电力生产活动中主要还是以火力发电为主,其电力生产过程中需使用到较多燃料,能源消耗非常高,污染物排放量大,带来较为显著的负面影响。在这种情况下有必要积极探讨火电厂的节能降耗方法,减少火电厂生产过程中对于能源的消耗水平和污染物的排放。特别是我国在发展过程中已面临着较为显著的能源危机和环保问题,能源的使用也存在诸多矛盾,不利于火电厂的长远可持续发展,必须要在后续发展过程中进行充分的分析与考量。
        1火电厂节能措施
        1.1减少汽轮机能耗
        汽轮机是火电厂中主要设备,影响汽轮机正常运行以及能耗的因素很多,包括运行、停机以及设备等因素,对其运行环节进行优化,主要影响分为三个方面:第一,利用滑参数停机。运行人员要根据汽轮机的运行特性采用滑参数停机方式,这样可以保证汽轮机零部件的温度,利用锅炉的剩余的温度来减少热能的损失,可以避免降低电机组的运行效率。第二,采用不同的运行方式。汽轮机带负荷运行时,尽量使用“定-滑-定”的变压运行模式。如果汽轮机运行处于低负荷状态时,要采用低程度的定压调节方式。汽轮机在高负荷运行时,应采用合理的配汽模式,控制喷嘴在合理的工作状态,提高汽轮机热效率。第三,保持最佳真空。机组在运行时,保持最佳真空,提高真空系统的严密性,为降低发电成本提供了一项有效的途径,有效实现降能目标。
        1.2提高锅炉效率
        锅炉和汽轮机是火力发电厂的核心设备,它们的工作热效率对能源效率有很大的影响。锅炉运转中,燃料通过制粉系统被送到炉里燃烧。煤炭等燃料在锅炉内的燃烧过程中,燃料的化学能量转换为热能,往往会造成一定程度的能量损失,这些损失主要包括:可燃气体或固体未完全燃烧造成的热损失、锅炉自身散热造成的热损失、锅炉排渣和整理烟尘排放中所携带的热损失等。通过提高入炉的空气温度、控制过量空气系数等来减少可燃气体和固体中因未完全燃烧所造成的热损失;通过严密水冷壁和锅炉炉墙结构、采用先进的保温材料保障炉墙与管道的保温性能以及增加锅炉周围空气的温度来实现对锅炉自身散热导致热损失的控制;控制锅炉的排渣量、检查排渣温度等措施来减少锅炉排渣中所携带的热损失这些因素对降低锅炉损失和提高锅炉的热效率有很大的影响。


        1.3降低厂用电率
        火电厂的用电率、机组的参数与工作效率都和实现电厂运行的工艺系统有很大的关系,由设备和工艺系统决定已经进行生产的机组的用电率。在通常情况下用电主要消耗经常在连续运行的6kV辅机上,辅机的运行效率和辅机的调节方式对火力发电厂的用电率影响重大。电厂中包括制粉系统、风烟系统和循环水系统等含有较多的转动机械,这三大系统在厂内用电时消耗很大,可以说三大系统的用电消耗占全厂用电消耗的绝大部分。通过运行优化调整降低这三大系统的用电消耗,可以有效降低火电厂的厂用电率,达到节能的目的。
        2降低火电厂烟气排放措施
        2.1降低烟气中的烟尘
        目前针对火力发电厂烟尘排放达到燃机排放标准主要考虑采用高效静电除尘器、布袋(电袋)除尘器以及石灰石-石膏湿法脱硫技术对烟尘的脱除技术等。但部分电厂不能够达到超低排放的标准,需要采用湿式静电除尘器改造,精细化处理脱硫后饱和烟气中细微烟尘,从而达到较高除尘水平。
        2.2降低烟气中的硫化物
        目前大多数火电厂采用湿式脱硫工艺,为了达到超低排放的要求,需要对脱硫系统进行提效改造,可采用增加均流提效板、采用交互式喷淋提高液气比、增加脱硫增效环等方式,可使脱硫效率达到98%以上。
        2.3降低烟气中的氮氧化物
        国家对环保的要求越来越严格,各地环保部门对火电厂的污染物排放量都提出了更高的要求。常规的脱硝工艺,无论是SNCR还是SCR都是布置在空预器前,因脱硝工艺中喷氨过量造成的后果就是还原反应消耗的氨过剩,氨逃逸率超过设计值,很容易与烟气中的SO3反应生成硫酸氢铵,后者在一定温度下是极易附着物质,并且有腐蚀性,而空预器区域的烟气温度正好是硫酸氢铵沉降的区间,空预器蓄热元件间隙很小,硫酸氢铵沉降并沾附烟气中的灰尘后造成堵塞。因此在三项污染物总排放量一定的情况下,为了达到环保部门的要求同时又能减少对设备的不利影响,火电厂均采用降低硫化物和烟尘排放量,为脱硝过程中减少氨逃逸让步。反应器出口的氮氧化物浓度是由反应器入口的氮氧化物与喷氨量决定的。反应器入口的氮氧化物则是由烟气流量、及氮氧化物浓度确定的,因此调整脱硝的方式归根结底不外乎调整喷氨量、调整反应器氮氧化物浓度、调整烟气流量三种手段。一是调整喷氨量就是直接开大关小喷枪调门、投退喷枪等手段进行,此种调整方式最直接,见效比较快,可以在启停制粉系统、快速增减负荷等变工况时作为主要调整手段。二是调整反应器入口氮氧化物浓度,也即氮氧化物的生成量,则有多种因素影响。如:燃料的特性、制粉系统运行方式、燃烧调整的配风方式、锅炉的风量、甚至锅炉的漏风等都会对其造成显著影响。三是燃烧调整的配风方式,主要会影响燃烧区域的过量空气系数,如为了稳燃,我们会尽量收小燃尽风,将二次风尽可能多的分配给投运的燃烧器,增强燃烧的稳定性,此时必然导致燃烧区域的过量空气系数偏高,同时燃烧强化,燃烧区域温度升高,必然增加氮氧化物的生成,因此在保证稳燃的基础上,应尽量保证燃尽风的开度,以控制氮氧化物的生成。
        结语
        火力发电厂的节能减排优化,不仅能提高发电效率,还能节约能源,减少环境污染。本文分析了大型火力发电厂的节能减排措施,从火力系统入手,介绍并分析了汽轮机、锅炉、电气设备等三方面的节能措施;从降低烟气排放方面提出了技改方向和运行措施,为当前电厂企业的节能减排运行提供支持。
        参考文献:
        [1]李连友.电厂锅炉运行中节能降耗技术的应用策略探讨[J].工程技术研究,2019,4(22):102-103.
 
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