王 帥
(華電漯河發(fā)電有限責任公司,漯河 462300)
火力發(fā)電廠,是我國電力系統(tǒng)中的重要組成部分,關系著國家和社會的穩(wěn)定和發(fā)展,其重要性不言而喻。因此,如何最大程度地降低火力發(fā)電廣的能源資源消耗,提高能源資源使用效率,減少二氧化硫、姻塵等污染物的排放量,成為了我們努力的目標?;谶@樣的發(fā)展現(xiàn)狀和研究目標,本文從火電廠發(fā)電系統(tǒng)的能耗分析、火電廠發(fā)電系統(tǒng)的污染物與控制工序分析、火電廠發(fā)電系統(tǒng)節(jié)能減排的發(fā)展展望等方面展開論述和探究。
了解火電廠發(fā)電系統(tǒng)的能耗分布,首先我們需要了解火電廠發(fā)電系統(tǒng)組成和過程。以燃煤發(fā)電系統(tǒng)為例,組要包括了燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)和煙氣凈化系統(tǒng)等組成,主要的生產設備包括了鍋爐、汽輪機、發(fā)電機和脫硫脫硝裝置等?;痣姲l(fā)電廠的發(fā)電過程主要能源轉換過程為:從燃燒系統(tǒng)的化學能轉化為熱能,在汽水系統(tǒng)中將高溫高壓氣體的熱能轉換為機械能,最后在電機的帶動下轉化為電能。在這個過程中,火電廠的發(fā)電系統(tǒng)的能耗可以分為熱損失、機械損失以及污染物的控制。在鍋爐為主體的燃燒系統(tǒng)中,主要涵蓋了熱損失,排煙熱損失、機械不完全燃燒熱損失、散熱損失、灰渣物理熱損失等,對于發(fā)電效率有明顯影響;在汽輪機部分,噴嘴損失、動葉損失、余速損失、葉高損失、扇形損失、葉輪摩擦損失、部分進氣損失、漏氣損失和濕氣損失也是重要的能耗損失,除此之外,汽水管道中的局部損失和沿程損失也造成不可逆。而在火電廠發(fā)電過程中,污染物的控制也是能耗的一大重要組成部分,隨著環(huán)保要求的提高,對于發(fā)電過程中產生的硫化物、NOX以及固體廢渣等污染物需要進行處理后才能排放,這就在發(fā)電系統(tǒng)末端需要設置脫硫脫硝系統(tǒng)以及廢渣處理系統(tǒng),這些系統(tǒng)必然會增加生產的成本和能耗。
火電廠污染物分為固體的、液體的和氣體的幾類以及噪聲等。其中,固體污染物指的是粉塵,這是燃煤電廠排放的塵粒。我國火電廠年排放塵粒約600萬噸,其數(shù)量之巨大,以及危害之大由此可見一斑。塵粒不僅本身污染環(huán)境,還會與二氧化硫、氧化氮等有害氣體結合,加劇對環(huán)境的損害。固體污染物還有灰渣,煤燃燒后殘留的灰渣、經文丘里除塵器與布袋或靜電除塵器截留匯集下來的粉煤灰,是電煤燃燒后的殘留物,其主要成分是二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂及部分微量元素。廢氣污染物主要是CO2、NOX和硫化物,廢氣中包含大量CO2,對于大氣的溫室效應有重要影響,電煤含有有機硫與無機硫。燃燒生成二氧化硫排出,就會產生酸雨。火電廠的廢水主要有沖灰水、除塵水、工業(yè)污水、生活污水、酸堿廢液、熱排水等。除塵水、工業(yè)污水一般均排入灰水系統(tǒng)。總的來說,火電廠對環(huán)境的影響可歸納為:二氧化碳溫室效應、酸雨、粉塵污染、灰渣污染、脫硫石膏固廢、廢水污染。為了降低污染物對環(huán)境的影響,火電廠廢物資源化利用目標:廢氣合理控制、廢水處理達標排放或循環(huán)利用,固廢作為建材原材料利用。因此,在控制工序方面,首先在系統(tǒng)方面構建完善的監(jiān)控反饋機制,發(fā)揮DCS系統(tǒng)軟、硬件的質量和自診斷能力,對提前預防、軟化故障能做到有效控制,保證能耗和污染物排放的管控,其次,在脫硫脫硝等降低排放的工序上,配套低耗能環(huán)保設施,盡量做到近零排放。
針對火電廠發(fā)電系統(tǒng)能耗現(xiàn)狀和節(jié)能減排發(fā)展需求,本文就如何提升火電廠發(fā)電系統(tǒng)節(jié)能減排的發(fā)展提出以下幾點思考與展望[1-5]。
(1)依托節(jié)能減排技術創(chuàng)新探究與發(fā)展,促進火電廠能耗的降低和廢氣廢水的排放。節(jié)能減排工作的質量提升,要在技術方面做好攻關,要通過技術推動發(fā)展,在源頭上控制好發(fā)電過程中的能耗損失,并在污染物的處理上提升工藝、技術水平,讓火電廠的發(fā)電能夠更為的高效、環(huán)保。
(2)做好火電廠的合理規(guī)劃,促進生產與管理工作。在生產環(huán)節(jié)上,做好各個環(huán)節(jié)的綠色環(huán)保,從提升燃燒煤質、優(yōu)化鍋爐燃燒效率、降低燃燒能量損傷、提高汽輪機和電機的機械效率等方面控制好生產的能耗,并構建有效的能耗分析和控制體系,實現(xiàn)能量的二次利用,并降低有害物質的排放。
(3)火電廠的節(jié)能減排工作的提升不僅依托于技術的革新,同時也需要依托于廣大員工的主動參與和配合。因此,我們需要進行節(jié)能減排的思想教育,把節(jié)能減排的意識深入到每個工人的思想之中,并把節(jié)能減排過程中產生的效益提成獎勵給工人,這不僅會為工人的經濟收入帶來可觀的效益,還會在更大的層面上起到鼓勵全廠工人都積極投身到節(jié)能減排的工作中。
火電廠的節(jié)能減排工作,需要從多個維度入手,每個環(huán)節(jié)都需要重視。不僅要做到資源的結構優(yōu)化,同時也要節(jié)約資源減少熱量的排放。兩者相協(xié)調,才能保證我國的電力事業(yè)可以長遠發(fā)展,才能促進我國國民經濟的不斷增長。