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大唐雞西熱電有限責(zé)任公司

電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化研究

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火力發(fā)電廠仍然是我國(guó)最重要的能源，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供重要的支持。但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，節(jié)約能源，生態(tài)環(huán)保提上日程。降低成本，節(jié)約能源，提高火力發(fā)電廠的效益日趨緊迫。電廠熱動(dòng)系統(tǒng)是火力發(fā)電廠的核心部分，需要消耗大量的物料，節(jié)能優(yōu)化對(duì)于電廠熱動(dòng)系統(tǒng)來說具有非常重要的意義。

電廠；熱動(dòng)系統(tǒng)；能源優(yōu)化策略

1、熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化概述

熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化是綜合以熱動(dòng)系統(tǒng)為全局研究?jī)?yōu)化對(duì)象，通過對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化和節(jié)能潛能分析，來研究探討整個(gè)熱動(dòng)系統(tǒng)的改造方案和節(jié)能潛力大小，從總體的角度全面系統(tǒng)分析研究熱動(dòng)系統(tǒng)的各項(xiàng)節(jié)能措施，以求得到盡可能大的節(jié)能效果。

在擬定或設(shè)計(jì)熱動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，若先對(duì)熱動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行全面綜合的分析，能夠從中發(fā)現(xiàn)缺陷，尋找最佳的優(yōu)化改造方案，使系統(tǒng)在設(shè)計(jì)階段就達(dá)到熱經(jīng)濟(jì)性最高的效果，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。

對(duì)電廠運(yùn)行機(jī)組的熱動(dòng)系統(tǒng)及其運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析處理，能發(fā)現(xiàn)熱動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)缺陷，尋找各種改進(jìn)措施，提供改造熱動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)和資料，這是熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的重要組成部分。

2、熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的可行性

2.1 電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能屬于電廠節(jié)能減排工作的新研究領(lǐng)域，電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能也是節(jié)能理論與節(jié)能技術(shù)相結(jié)合的新產(chǎn)物。在改造過程中一般不需要對(duì)系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備進(jìn)行改造，僅需對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行添加備件或采用新技術(shù)來完成節(jié)能工作。廣泛開展熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能工作，對(duì)當(dāng)前調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提高管理水平，具有重要意義。

2.2 對(duì)于新研發(fā)設(shè)計(jì)出來的熱能發(fā)電機(jī)組，可以在初始階段通過合理配套、優(yōu)化布設(shè)來進(jìn)行節(jié)能工作；而對(duì)于已經(jīng)投入生產(chǎn)運(yùn)作的發(fā)電機(jī)組，可通過節(jié)能診斷來監(jiān)測(cè)能量損失，獲取能耗指數(shù)，相關(guān)數(shù)據(jù)的指導(dǎo)運(yùn)行來進(jìn)行優(yōu)化改造，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排降耗的目的。

2.3 熱動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能工作在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)并沒有得到重視。我國(guó)缺少一些完整的節(jié)能優(yōu)化方面理論知識(shí)和優(yōu)化工具；存在著熱動(dòng)設(shè)計(jì)方面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與連接方式不匹配的現(xiàn)象；因?yàn)檫\(yùn)行操作和維護(hù)不當(dāng)?shù)脑颍谙到y(tǒng)運(yùn)行過程中還會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能理論及節(jié)能技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用空間及充分的可行性。

3、熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

3.1 鍋爐排煙熱量再利用

電廠鍋爐排煙溫度通?？梢缘竭_(dá)150℃，配備暖風(fēng)器的更可達(dá)近200℃，而排煙導(dǎo)致的熱損失是占鍋爐整體熱損的重要部分。如果能夠通過熱能回收再利用設(shè)備將排煙損失熱能進(jìn)行一定程度的回收再利用，將能夠大大提高能源利用效率?；厥昭b置可以采用導(dǎo)熱劑為載體的熱交換裝置，并將回收的熱能用于熱動(dòng)循環(huán)。如目前已經(jīng)投入實(shí)用的低壓省煤器，通常安裝在鍋爐末端，內(nèi)部流通低壓凝結(jié)水，主要來自于電廠鍋爐系統(tǒng)中的低壓加熱器出口冷凝水。經(jīng)過低壓省煤器后，通過排煙的加溫，這些水可以再次升溫進(jìn)入鍋爐加熱系統(tǒng)中。由于工作效率依賴于冷凝水流通時(shí)受排煙加熱的效果，因此通過合理調(diào)整省煤器受熱管安裝位置，可以顯著降低煙塵排放溫度，并有效提高能量利用效率。實(shí)際使用中，煙塵溫度降幅可達(dá)25℃左右，而鍋爐效率可以得到1.5%的提升，而在能源消耗的體現(xiàn)上，可以降低單位發(fā)電能耗達(dá)到約8g/kW·h。但應(yīng)注意，使用過程中需要保持低壓省煤器流通管路的暢通，并避免出現(xiàn)腐蝕情況。

3.2 鍋爐排污水熱量再利用

電廠的鍋爐排污率都很高，鍋爐排污系統(tǒng)采用單級(jí)排污系統(tǒng)，鍋爐連續(xù)排污經(jīng)連續(xù)排污膨脹器擴(kuò)容后回收少量的二次蒸汽熱量，排污熱水直接排放，鍋爐定期排污經(jīng)定期膨脹器擴(kuò)容降壓后直接排放，鍋爐連續(xù)排污和定期排污均存在余熱資源損失和水資源損失，并造成熱污染及水質(zhì)污染。因此，排污熱水應(yīng)該被充分利用。通常采用熱力系統(tǒng)的連續(xù)排污擴(kuò)容器來回收部分熱量，達(dá)到提高熱經(jīng)濟(jì)性，節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的目的。如果在此基礎(chǔ)上再加裝一個(gè)排污冷卻器，擴(kuò)容后的污水仍然可以被進(jìn)一步充分利用，便可最大限度提高熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。

3.3 化學(xué)補(bǔ)充水系統(tǒng)

對(duì)于采用抽凝式機(jī)組的發(fā)電廠，可以選擇通過除氧器或凝汽器向熱力系統(tǒng)中添加化學(xué)補(bǔ)充水。其中通過凝汽器不僅可以添加化學(xué)補(bǔ)充水，還可以產(chǎn)生除氧效果。當(dāng)化學(xué)補(bǔ)充水進(jìn)入低壓加熱器時(shí)，可以通過低位能抽氣方式產(chǎn)生逐級(jí)加熱的效果。這可以有效降低高位能蒸汽總量，可以顯著增強(qiáng)熱力系統(tǒng)節(jié)能效果。

3.4 供熱蒸汽過熱度循環(huán)利用

對(duì)于相當(dāng)一部分工業(yè)供氣量較大的火力發(fā)電廠來說，蒸汽過熱度較高。但一般的工業(yè)用戶并不需要過熱度太高的蒸汽，而僅需要普通飽和蒸汽。因此火力發(fā)電廠常常需要使用冷卻水對(duì)過熱蒸汽進(jìn)行降溫處理才能輸出到工業(yè)用戶。但這是對(duì)熱量及水源的極大浪費(fèi)，而新技術(shù)可以采用循環(huán)利用方式提高蒸汽熱度利用率，并自然降低蒸汽過熱度。這一方式將過熱蒸汽通過汽-水轉(zhuǎn)換器重新循環(huán)加入熱力循環(huán)過程，使仍具有較大過熱度的蒸汽繼續(xù)在汽輪機(jī)中做功，從而充分利用并自然降低其過熱度。合理的循環(huán)利用過熱度可以獲得較高的經(jīng)濟(jì)性，不僅使蒸汽輪機(jī)的循環(huán)熱效率得以提高，又能使背壓機(jī)排汽量增加。

3.5 母管制給水系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)

對(duì)母管制給水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度分配，采用動(dòng)態(tài)建模理論，將數(shù)學(xué)技術(shù)與模型預(yù)測(cè)方法想融合，運(yùn)用到母管制供熱機(jī)組性能計(jì)算上，為供熱機(jī)組的運(yùn)行管理節(jié)能降耗提供依據(jù)，可以提高電廠的整體熱經(jīng)濟(jì)性。

結(jié)束語(yǔ)：

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到今天這個(gè)階段，節(jié)約能源非常有意義。雖然火力電廠為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)，但同時(shí)也帶來了大氣污染和固體廢渣污染。隨著環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，我國(guó)倡導(dǎo)節(jié)能減排，優(yōu)化企業(yè)技術(shù)，促進(jìn)工業(yè)技術(shù)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。熱動(dòng)系統(tǒng)作為火力發(fā)電廠的核心組成部分，能耗一直都比較高，也是熱能與動(dòng)力轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)，節(jié)能優(yōu)化能給火力電廠帶來新的發(fā)展機(jī)遇。

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