火力发电厂节能降耗的应用及成效

发表时间:2020/12/17   来源:《当代电力文化》2020年第21期   作者:刘萌
[导读] 能源是人类生存和发展的物质基础,能源在电力、水利方面都消耗巨大。在我国,热电厂主要是以煤为一次性能源
        刘萌
        赤峰热电厂有限责任公司  内蒙古 赤峰  024000
        摘要:能源是人类生存和发展的物质基础,能源在电力、水利方面都消耗巨大。在我国,热电厂主要是以煤为一次性能源的,耗煤量巨大,为了更好的提倡节俭、保护资源、环境,降低研发成本,热电企业节能降耗研究已经成为当今重要的课题。本文结合赤峰热电厂实际情况,从节能降耗技术管理经验等方面进行分析,提出了经过实际应用,取得了较好的节能降耗效果,在生产实际中可采用的节能降耗方法。
        关键词:热电厂  分析  措施  节能降耗

1.前言
        电力,是我国国民经济发展的动力之一,也是社会发展的重要物质基础。随着国家进行宏观经济调控,电力供求关系的变化、成本的上升、节能减排及节能调度政策的实施,使发电企业的存量资产经营面临挑战。一方面燃料价格的大幅度上涨,“市场煤、计划电”的问题上仍将持续,燃料成本无法有效释放,而其他各类成本也在不断增加,使发电成本遇到压力,利润空间日益狭小;另一方面东北电网总用电量的下降,发电企业的机组利用小时降低。同时,煤炭的消耗带来了一系列不容忽视的环境问题,电厂烟囱排放的二氧化硫、二氧化氮等导致空气质量恶化,我国近年来火力发电厂污染物的排放呈上升趋势,然而,火电在很长时间仍然是我国主要发电来源。因此,做好火力发电厂的节能降耗非常关键。

2.火电厂能耗分析
2.1影响能耗的主要原因
        提高热电厂经济性减少能耗,是降低电力成本的关键之处。影响热电厂能耗的原因诸多,热电厂的煤耗分为供电煤耗和供热煤耗两种,影响标准煤耗的主要因素取决于锅炉热效率、汽轮发电机组的绝对效率、输汽及供热管网热效率等。由此可见,想要提高热电厂运行经济、降低燃料的消耗,就必须提高上述各项指标的热效率。
        
2.2影响供电煤耗的主要原因剖析
        降低供电煤耗提升机组的经济运行水平,是发电厂生产技术追求的目标。降低机组的发电煤耗采用正平衡计算,反平衡进行分析,反平衡计算公式:供电煤耗=汽轮机热耗率/(锅炉效率*管道效率*29.271),降低供电煤耗主要取决于降低汽轮机热耗和提高锅炉炉效,同时加强管道的保温,提高管道传热效率。降低汽轮机热耗一是利用先进技术,进行汽轮机通流部分及相关热力系统改造等,提高循环效率,降低热耗。二是运行中精心调整,保证机组相应工况下的参数、真空等指标处于经济运行状态。三是提高设备健康水平,确保系统无负压泄漏,无额外热源漏入凝器,无回热系统故障等影响经济运行的缺陷。提高锅炉炉效同样需要跟踪先进的技术,进行吹灰器等主要设备的技术改造。同时运行中要及时调整燃烧和辅机运行,减少锅炉各项损失,特别是排烟损失(q2)和机械不完全燃烧损失(q4)。加强来煤煤质监督及储煤场的管理降低入厂入炉煤热值差。

通过采用耗差分析法把汽轮机热耗率、锅炉效率分解成各项小指标,通过对各项小指标的控制,来达到降低煤耗的目的。
        
3节能降耗典型案例
3.2.1 吸收式热泵改造
        赤峰热电厂四期供热扩建工程建设两台135MW超高压双抽中间再热凝汽式供热机组,汽轮机做功后的乏汽凝结释放给循环水的热量并无他用,而是经过循环冷却水塔冷却后直接排放。热网首站设计热网水供回水温度为110/70℃,热网首站实际热网水供回水温度为96/55℃,单机供热能力为137MW,两台机总的供热能力约为274MW热量。
        改造后从热网回水母管返回的55℃、4123吨/小时的热网水作为高温热源进入余热利用泵房,利用0.17MPa的采暖抽汽作为驱动蒸汽,40℃、7438t/h的凝汽器循环水余热作为低温热源,通过热泵将低温热源的热量传给高温热源,将热网回水加热到80℃后,返回热网首站,经热网循环水泵进入热网供水母管对外供热。热泵包括蒸发器、吸收器、冷凝器、发生器、热交换器、屏蔽泵和其他附件等。它以蒸汽为驱动热源,在发生器内释放热量,加热溴化锂稀溶液并产生冷剂蒸汽。冷剂蒸汽进入冷凝器,释放冷凝热加热流经冷凝器传热管内的热水,自身冷凝成液体后节流进入蒸发器。 冷剂水经冷剂泵喷淋到蒸发器传热管表面,吸收流经传热管内低温热源水的热量,使热源水温度降低后流出机组,冷剂水吸收热量后汽化成冷剂蒸汽,进入吸收器。被发生器浓缩后的溴化锂溶液返回吸收器后喷淋,吸收从蒸发器过来的冷剂蒸汽,并放出吸收热,加热流经吸收器传热管的热水。热水流经吸收器、冷凝器升温后,输送给热用户。吸收式热泵提供的热水温度一般不超过98℃,热水升温幅度越大,则COP值越小。根据不同的工况条件,COP一般在1.65-1.85左右。由此可见,溴化锂吸收式热泵具有较大的节能优势。
        通过性能试验,在热网水回水温度47.5℃条件下,热泵热网水出口温度为72.3℃,回收循环水余热量46.55MW,总制热量116.49 MW,热泵机组的COP值为1.67。改造投入运行后可增加供热面积100万平方米,年节约标煤2.73万吨,煤耗降低15克/千瓦时。
4.结论
        节能对火电厂的利润,有十分重要的影响,通过各项节能技改措施的应用,符合现代化电力企业的发展方向,进一步提高企业竞争力。同时管理上树立强烈的效益意识,特别是增强企业的利润意识。因为利润是企业的生命,是企业经营的最终目标。众所周知企业经营中,利润取决于收入和支出的差额,经营过程中收入大于支出既为盈利,否则亏损。发电厂改制以后,下一步作为独立核算的实体,在经营过程中也是如此。所以只有通过强化生产和经营管理,降低成本,才能提高企业竞争力,使企业立于不败之地。
        
参考文献:
(1)李青、公维平《火力发电厂节能和指标管理技术》 中国电力出版社 2006
(2)刘德昌等《循环流化床锅炉运行技术》 中国电力出版社 2007
(3)卢啸风《大型循环流化床锅炉设备与运行》 中国电力出版社 2006
(4)王占庆.火力发电厂汽轮机组节能降耗研究[J].中国高新技术企业,2015(27):106-108.
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