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摘要:近年来,随着社会的发展,人们的节能意识越来越强,节能减排是一个非常重要的理念,在这种理念的影响下,各个行业在生产的过程中,都对原有的生产模式进行积极的调整,通过技术的优化,减少能源的消耗。在能源问题不断紧张的社会背景下,人们对节能减排越发的关注,加强环境保护,减少能源消耗,是每一个行业都必须要完成的任务。火电厂是电力资源主要的产出机构,在火电厂的生产过程中,会消耗大量的能源,虽然可以产出电力资源,但是化学能与电能之间的转化率不高,违背了可持续发展理念的初衷,对火电厂的发展尤其不利,所以,加强火电厂节能减排是必然选择。本文对火电厂节能减排技术进行分析,并且提出了几点浅见。
关键词:火电厂;热工自动化;设计;节能减排
引言
在经济发展的前提下,人们对电能的需求量增多。经济的发展和科技水平的提升使一些先进的技术被应用于各行各业中。在发电过程中使用新能源和新技术,这在一定程度上促进发电呈现多元化的发展趋势。火力发电在我国有一定的发展历史,也是我国电能结构的重要组成部分。当前中国火力发电的重要资源为煤炭,其能源消耗比较大,同时对生态环境造成一定的影响。为了减少污染,促进社会的可持续发展,应该减低火力发电中的能源消耗。通过观察火力发电厂可以知道,采取科学的节能减排技术能够实现能耗的降低,对资源的节约和促进企业的可持续发展意义重大。此外,科学的能耗降低措施也能在一定程度上促进社会的可持续发展。
1火力发电现状
在我国电力能源的主要来源之一就是火力发电,火力发电在未来的很长一段时间都是我国电力能源的主要来源,随着人们对电力能源需求量的不断增加,我国在制定可持续发展战略目标的同时,对火力发电提出了更高的要求。所以,火电厂在输出电能的同时需要改善锅炉的运行情况,减少了锅炉运行中对煤炭资源的消耗,减少污染物的排放。火电厂的发电原理是将煤炭中的化学能源转换成电能,而煤炭并不是单质的,所以在能量转化的过程中会排放出二氧化硫、二氧化碳以及一氧化碳等有害气体,这些气体排放到空气中会对环境和人们的健康产生很大的威胁。虽然现阶段我国的锅炉制造技术已经有了明显的提升,但是和国外相比仍然存在着很大的差距,能源消耗量比较高,转化率却比较低,造成大量的能源浪费,对环境造成很大的威胁,很难满足于我国火电厂大气污染物的排放标准。
2火电厂热工自动化设计中节能减排分析
2.1完善锅炉燃烧设备的配置
在火电厂的运行过程中,锅炉是发电工作的主要设备,因此需要对锅炉节能减排技术进行及时的更新和完善,实现节能减排的作用和价值。①为了保证锅炉燃烧的稳定性,需要严格地保证锅炉内部煤粉气流的合理分布,保证配风均匀,燃料充足。这样才可以确保燃烧器在运行的过程中提高运行效率。②锅炉的炉膛是燃料燃烧的主要燃烧区,炉膛的四周是水冷壁,在进行炉膛设计的过程中要保证水冷壁的密闭性,这样才可以减少无组织风进入炉膛,从而确保燃料得到充分的燃烧,减少二氧化碳的排放,达到节能减排的作用。③对锅炉的点火装置进行设计;在启动锅炉的时候需要点燃燃烧器煤粉气流,但是如果煤粉锅炉在低负荷的运行状态下,就会造成锅炉炉内的温度降低,煤粉气流的燃烧稳定性也会大打折扣。通过点火装置来稳定锅炉内部的气流,锅炉内部温度保持在一定的范围内,从而实现节能减排的效果和作用。
2.2电气系统改造技术
电气系统是火电厂生产过程中的重要系统,电气系统的运行效果会直接的影响到火电厂的发电效果。在节能减排技术的应用方面,可以在电气系统入手,采用合理的方式对电气系统进行改造,通过这样的方式,实现系统的优化,减少电气系统运行产生的能耗,从而达到节能减排的最终目的。在实际的电气系统改造过程中,主要是应用变频调速技术,提升系统的性能,降低系统运行产生的能源消耗,同时,还能增加火电厂的发电量,对火电厂的发展具有非常重要的意义。电气系统改造前期产生的费用比较低,但是经过改造以后,系统的复杂性会得到提升,给后期的养护工作带来了很大的难度,在发生故障的时候难以第一时间对故障进行定位。
火电厂需要把自动化技术应用其中,实现电气系统的自动化运行,在系统发生故障的时候,可以及时的对故障进行定位,同时,自动化的运行方式本身就具有一定的节能效果,系统运行的更加合理,故障发生率也会明显降低。
2.3增加大容量机组
现阶段,许多大型发电厂中的设备都比较陈旧,还是使用原有的小容量机组,而且占有量比较大,小容量机组的运行过程比较繁琐,同时发电量小,加之煤炭在使用的过程中会消耗大量的能源。为此,可以采取加大机组容量的方式来实现对能源的有效利用,在提高煤炭利用效率的同时减少能耗量,对火力发电厂的发展具有很大的促进作用。在机组改造的过程中,应该重点维护机组。此外,在进行节能减排的过程中需要注意以下几方面的内容:首先,采取科学有效的节能降耗措施,依靠先进的设备和技术。结合实际的生产中结合实际情况对技术进行创新。才能更好地保证生产的顺利进行,保证生产过程的合理性和优化性,其次,重视对硬件和软件系统的创新,从而为产能的增加和质量的提升奠定基础。最后,采取节能自动化的措施,能够在一定程度降低运行的成本,同时实现技术的创新。
2.4传感器冗余策略
参数开关、热电阻、热电偶等各种传感器冗余配置在大机组控制回路、保护逻辑中比较普遍,而截止目前依然没有统一的标准可以参考使用,冗余过滥现象比较普遍。例如,封闭环调节被调量检测(部分工程项目)均有三冗余传感器设备配置,这种配置方案中,如果要分开操作保护与调节,液位开关(单台高压加热器液位检测用)和液位变送器配置数量最少需要三台,这无疑需要更多的传感器装置,而过多配置传感器的直接结果就是增大电缆电能耗费,加大投资力度,日常维护消耗等都会有一定程度的增加,因此究竟有没有必要采用这种方案,需要从实际出发进行全面分析探讨。
2.5提高锅炉的燃烧率
提高锅炉的燃烧率需要对锅炉整体的辅助设备处理进行调整,形成一个有利于燃烧的环境,使锅炉的运行在经济合理的范围内,实现节能减排的效果。如果锅炉的燃烧率出现问题时,锅炉中的燃料不能被充分的燃烧,会出现飞灰含碳量及炉渣含碳量增加等问题。对于锅炉来说,影响其燃烧率的最主要因素就是空气,锅炉运行过程中需要对空气的系数进行科学的调整,这样才可以保证锅炉内部燃料的充分燃烧,相应的排烟损失也会降低,实现节能减排的作用。通常情况下,锅炉在运行过程中,需要适当地添加进风量,风量比值要比燃煤量的比值高一些,这样才可以使煤炭得到充分的燃烧。
2.6锅炉改造技术
在节能减排技术的应用环节,锅炉也是节能减排技术的重点针对目标,锅炉是火电厂发电过程中不可缺少的重要设备,通过对锅炉的改造,可以大幅度的降低火电厂的生产能耗,实现经济型火力发电,而且还能提升火电厂发电的安全性,有效的避免锅炉问题引发的爆炸风险。在锅炉的改造过程中,发电厂需要对当前使用的锅炉进行全面性的分析,如果锅炉本身过于陈旧,需要及时的进行更换,使用当前最先进的锅炉设备,减少热量的散失,提升能源的利用率。在日常的生产过程中,需要加强对锅炉设备的维护管理,保证锅炉设备的气密性良好,可以满足正常的火力发电需求。要对锅炉的通风以及燃料的投放量进行优化,保证空气与燃料之间的配合比达到最优,避免出现燃料燃烧不充分造成的能源浪费,而且这种情况还会产生大量的有毒有害气体,对环境造成非常不利的影响,这一点需要引起火电厂的高度关注。
结语
火电企业热工自动化设计实践中的节能减排至关重要,但其通常会受到各种各样的因素干扰,这就要求我们在设计时综合考虑各种因素,结合火电厂的实际需求,科学确定设计方案。唯有如此,才能使热工自动化设计更加科学合理,实现节能减排、保护环境的目的。
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