作者簡介:劉秉昱,(1987.07.30),男,吉林省汪清縣,漢,本科,工程碩士,助理工程師,電廠鍋爐運行方向。
摘要:得益于科學技術(shù)的飛速發(fā)展,我國電力行業(yè)的市場規(guī)模不斷增加,經(jīng)濟效益顯著提升。與此同時,為了順應黨和國家的生態(tài)工作大局,電力行業(yè)對于生態(tài)環(huán)境和自然資源的保護愈發(fā)重視,嘗試借助一系列新興的科技成果,做到對資源的高效利用,實現(xiàn)減少人力、物力等成本投入的目標,并在此基礎(chǔ)上保證供電企業(yè)鍋爐設(shè)施的穩(wěn)定工作。為了實現(xiàn)上述愿景,本文探討供電企業(yè)鍋爐設(shè)施的相關(guān)問題,并對電力行業(yè)節(jié)能減排的具體操作進行深入分析。
關(guān)鍵詞:市場經(jīng)濟;電廠鍋爐運行;節(jié)能降耗技術(shù);應用分析
引言:為了切實提高供電企業(yè)鍋爐設(shè)施對資源的利用率,減少成本投入,并在此基礎(chǔ)上提高電力產(chǎn)能、擴大經(jīng)濟效益,有必要對供電企業(yè)節(jié)約能耗的手段作出具體分析。另外,應加強對供電企業(yè)鍋爐設(shè)施的管理,重點關(guān)注其資源的投入量,使其適應生態(tài)保護工作的要求。通過上述措施,充分利用節(jié)約能耗的相關(guān)科學技術(shù),推動電力行業(yè)健康、有序發(fā)展,維護我國電力供應的安全,為國家生態(tài)環(huán)境工作作出電力行業(yè)的貢獻。
1供電企業(yè)鍋爐設(shè)施的工作分析
供電企業(yè)的鍋爐設(shè)施分為上部的蒸汽系統(tǒng)(即鍋)與下部的燃燒系統(tǒng)(即爐),鍋又可以分為聯(lián)箱、省煤器、汽包、連接管、下降管和氣動閥門,爐又可以分為點火裝置、燃燒器、水冷壁和爐墻等。后者通過燃燒能源產(chǎn)生內(nèi)能,而前者通過吸收和利用燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能,加熱常溫水,使其成為高溫高壓的水蒸氣。其中,省煤器和燃燒器都起著節(jié)約能源的作用。前者的作用主要是聚合余熱,并對鍋爐設(shè)施進行持續(xù)供能,在多次利用燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能的同時,減少燃燒產(chǎn)生的煙霧排放,從節(jié)能和減排兩個層面,落實對生態(tài)環(huán)境的保護;后者的主要作用是控制燃料的使用,通過收集殘余燃料并推壓其進入爐膛的方式,提高殘余燃料廢渣的利用率,減少對燃料資源的浪費。除此之外,汽包、水冷壁和爐膛也從不同程度起到了節(jié)約資源的作用。前兩者在作用時往往與聯(lián)箱和下降管搭配,收集燃燒過程中殘余的水,并促使其循環(huán)利用,在吸收內(nèi)能、避免鍋爐設(shè)施過熱的同時,還可以將水汽混合物運送至汽包,最后經(jīng)由過熱器處理,能有效節(jié)約水資源的浪費;后者能有效提升鍋爐中能源的利用率,運用較少的資源投入產(chǎn)生較多的內(nèi)能。
2供電企業(yè)鍋爐設(shè)施在工作中的不足與缺點
鍋爐設(shè)施由多部分組成,其中最重要的是機電系統(tǒng),起著維持鍋爐設(shè)施正常運作的作用,保證供電企業(yè)的正常經(jīng)濟收益,進而影響社會電力的供應。為避免因機電系統(tǒng)缺陷造成鍋爐設(shè)施故障,威脅社會供電安全,應當對我國供電企業(yè)鍋爐設(shè)施的不足與缺點進行分析,為后續(xù)改革方案的制定提供依據(jù),以此落實生態(tài)環(huán)境保護和自然資源節(jié)約的總原則,切實保障電力供應。在日常工作中,問題主要集中在以下方面:
2.1鍋爐設(shè)施用水缺乏保障,阻礙生產(chǎn)效率的提高
科學研究表明,自然水在沸騰后經(jīng)常殘留有少量化合物。這些化合物中富含鈣、鎂等化學元素,極易導致水銹的出現(xiàn)。水銹往往附著于鍋體四周,進一步隔絕了水與熱源,阻礙了燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能對水的加熱,降低了燃料燃燒的利用率;除此之外水銹附著區(qū)域的厚度完全隨機,容易導致鍋體受熱程度的高低差異,如果溫度差過大,還有可能引發(fā)鍋爐設(shè)施爆炸,嚴重威脅電力生產(chǎn)的安全。因此,在供電企業(yè)的鍋爐設(shè)施工作之前,應當嚴格落實對鍋爐設(shè)施用水的加工,保證其純度符合電力供應行業(yè)的標準,避免資源的無故浪費,否則極易發(fā)生因水銹導致的一系列安全生產(chǎn)責任事故。
2.2燃料利用率較低、殘留過多
為了保證電力供應的穩(wěn)定,供電企業(yè)的鍋爐設(shè)施往往不選擇石油、天然氣等燃料,而是選擇傳統(tǒng)的煤炭作為燃料。根據(jù)碳含量及純度、水含量、混合物種類及占比等因素,可將煤炭分為原煤、生煤等多種類別。其中,最適用于電力行業(yè)的是未經(jīng)預處理的天然原煤。但是由于其碳元素、水分和混合物等指標沒有均衡數(shù)值,很難控制原煤的質(zhì)量。如果用于鍋爐設(shè)施的原煤質(zhì)量較差,很容易造成燃料殘留過多、利用不足的問題。且原煤含有多種混合物,其燃燒產(chǎn)生的灰塵、煙霧極易造成環(huán)境污染,違背節(jié)能減排的原則。
2.3針對鍋爐設(shè)施工作過程的監(jiān)控管理不到位
根據(jù)以往電力行業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)驗,鍋爐設(shè)施的頻繁重啟極易造成電能的浪費,增加了供電企業(yè)鍋爐設(shè)施的運營成本,減少了生產(chǎn)利潤。盡管針對鍋爐設(shè)施工作過程的監(jiān)控管理影響重大,但是目前我國在該領(lǐng)域的能力仍然不足。主觀層面上,專業(yè)的監(jiān)控管理人員隊伍建設(shè)不能滿足實際生產(chǎn)需要;客觀層面上,相關(guān)配套設(shè)備較為落后,難以應對鍋爐設(shè)施的突發(fā)故障。綜合上述因素,供電企業(yè)難以迅速對生產(chǎn)事故做出迅速處置,往往造成鍋爐設(shè)施的頻繁重啟,導致供電企業(yè)的電能消耗上升。
3有關(guān)適用于供電企業(yè)鍋爐設(shè)施的節(jié)能減排技術(shù)的若干問題
3.1適用于供電企業(yè)鍋爐設(shè)施的節(jié)能減排技術(shù)的內(nèi)涵
該種技術(shù)立足于提高能源利用率的原則,以減少能源成本投入、殘余浪費和廢棄物排放為主要目的。具體做法為:確保能源全部利用,能源殘渣應收盡收,加強可重復利用能源的循環(huán)使用,注重廢棄物的妥當處理。該種技術(shù)手段的應用效果無論優(yōu)劣,都將對我國生態(tài)環(huán)境保護和自然資源研究產(chǎn)生顯著影響,關(guān)系著全球能源危機的危害程度。
3.2適用于供電企業(yè)鍋爐設(shè)施的節(jié)能減排技術(shù)的重要意義
由供電企業(yè)日常生產(chǎn)情況可知,節(jié)能減排技術(shù)對于供電企業(yè)的鍋爐設(shè)施工作具有重要意義。例如,某電力工廠采取節(jié)能減排手段,成功實現(xiàn)了資源投入高的問題,在節(jié)約能源的同時增加了供電企業(yè)的產(chǎn)能,兼顧了環(huán)境保護和生產(chǎn)發(fā)展、經(jīng)濟收入。除此之外,節(jié)能減排技術(shù)的大范圍應用為供電企業(yè)提供了足夠的經(jīng)驗與教訓,使其有充足的經(jīng)驗應對電力生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生的一切問題,避免因能源問題阻礙正常生產(chǎn)。在可持續(xù)發(fā)展方面,節(jié)能減排技術(shù)為供電企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的更新帶來可能,延伸了鍋爐設(shè)施的發(fā)展鏈條,不僅實現(xiàn)生產(chǎn)資源可持續(xù),更能保證生產(chǎn)手段可持續(xù)。
4供電企業(yè)鍋爐設(shè)施的能源損耗情況
為更加清晰地研究節(jié)能減排技術(shù)對電力生產(chǎn)行業(yè)的影響,需要著重分析當前形勢下能源的損耗情況。經(jīng)過調(diào)研,目前的供電企業(yè)在鍋爐設(shè)施的能源損耗方面存在若干問題。
4.1能源利用率低
由于不能精確把握燃燒所用原煤的品質(zhì)優(yōu)劣,在電力行業(yè)的實際生產(chǎn)過程中,經(jīng)常存在煤炭能源利用率低的問題。除此之外,原煤當中的混合物未經(jīng)預處理,影響煤炭的燃燒與發(fā)熱。由于在上述兩個問題的處置措施上存在難題,因燃燒原料所致的缺陷逐漸增多,供電企業(yè)鍋爐設(shè)施的工作頗有積重難返的傾向,嚴重阻礙電力生產(chǎn)行業(yè)產(chǎn)能的提升與成本的控制。
4.2針對鍋爐設(shè)施工作過程的監(jiān)管不當
在電力生產(chǎn)過程中,難免存在生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生故障的情況,此時應當迅速作出應急處置方案,對問題根源作出精確、高效的處置。但是目前來看,我國大多數(shù)供電企業(yè)在針對鍋爐設(shè)施工作過程的監(jiān)管方面,具備的能力還遠遠不足,在應對突發(fā)生產(chǎn)故障時,既沒有經(jīng)驗規(guī)律可循,也無法提出行之有效的應急手段。由此經(jīng)常導致鍋爐設(shè)施長時間維護,造成的鍋爐設(shè)施故障誤工、頻繁重啟等成本的成倍增加,極大影響供電企業(yè)日常生產(chǎn)的規(guī)模,造成電力資源的浪費。
4.3供電企業(yè)從業(yè)人員的主觀原因致誤
除了上述不可避免的客觀原因?qū)е碌腻e誤以外,經(jīng)常存在因從業(yè)人員業(yè)務(wù)水平不足、從業(yè)觀念淡薄等主觀原因?qū)е碌腻e誤,對供電企業(yè)鍋爐設(shè)施的節(jié)能減排工作造成阻力,應當著重考慮,具體表現(xiàn)為:第一,供電企業(yè)從業(yè)人員缺乏應有的從業(yè)觀念,在日常生產(chǎn)過程中,過度關(guān)注產(chǎn)能的提高,不重視對節(jié)能技術(shù)的研究,甚至忽視對燃料的節(jié)約,未從根本上為鍋爐設(shè)施的節(jié)能減排提供思想基礎(chǔ);第二,供電企業(yè)從業(yè)人員未樹立正確的成本壓縮觀念,經(jīng)常存在壓縮必要投入的情況,例如部分職工會壓縮對自然水的預處理成本,雖然在一定程度上減少了投入,但是帶來了水銹隔絕熱量傳遞的問題,反而提高了燃料成本,而且由于受熱不均等原因,極有可能引發(fā)安全生產(chǎn)責任事故;第三,供電企業(yè)從業(yè)人員缺乏創(chuàng)新意識,忽視對于電力供應技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā),在當前科學技術(shù)飛速發(fā)展的背景下,固守傳統(tǒng)技術(shù)不僅不能降低成本、提高收益,而且破壞生態(tài)環(huán)境、不利于可持續(xù)生產(chǎn),更重要的是削弱供電企業(yè)在電力行業(yè)的市場競爭力,最終一定會導致產(chǎn)能下降、威脅供電安全。
5各種新興技術(shù)在節(jié)能減排方面的具體運用
經(jīng)過上述探究,明確了供電企業(yè)鍋爐設(shè)施存在的缺陷。為了有效地補足這些缺陷,需要有針對性地對各種新興技術(shù)展開研究,明確其在節(jié)能減排方面的具體運用范圍,更好地指導生產(chǎn)實踐。
5.1針對輔機設(shè)備的改進研究
在針對鍋爐設(shè)施開展節(jié)能減排的研究時,應著重關(guān)注輔機設(shè)備。由于其在功能上與動力系統(tǒng)前后銜接,所以決定著對動力系統(tǒng)的資源投入量,起著保證鍋爐設(shè)施電力產(chǎn)出的作用,進而影響供電企業(yè)的產(chǎn)能。為了切實開展電力行業(yè)的環(huán)保節(jié)約行動,務(wù)必對輔機設(shè)備的節(jié)能減排技術(shù)做出深入探討。首先,在具體生產(chǎn)中,應當從理論層面加深對輔機設(shè)備的認識,明確其工作原理和技術(shù)要求,結(jié)合熱力、電力、機械工程等學科前沿理論動態(tài),以電力行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)律和實際需求為主要參考,完善并不斷創(chuàng)新輔機設(shè)備相關(guān)技術(shù),形成完整的輔機理論系統(tǒng),作為輔機設(shè)備節(jié)能減排的理論依據(jù)。其次,在系統(tǒng)理論的輔助下,加強對輔機設(shè)備工作流程的全程監(jiān)管。應當設(shè)置專業(yè)的監(jiān)管從業(yè)人員,做到專人專管,落實主管人員責任制。另外,除了生產(chǎn)過程中臨時的人工干預,還應建立常態(tài)化監(jiān)管機制,明確輔機設(shè)備各項參數(shù)指標的規(guī)范數(shù)值,確立各種生產(chǎn)故障的處置預案,以此避免因生產(chǎn)故障導致能源浪費與成本增加[1]。
5.2電力學理論與鍋爐設(shè)施的交叉
為了適應高新科技飛速進展的背景,有必要對電力學知識進行研究,以發(fā)揮其理論優(yōu)勢指導電力行業(yè)生產(chǎn)實踐。因此,變速調(diào)頻成為電力學理論與鍋爐設(shè)施交叉的重要領(lǐng)域。通俗地解釋,該技術(shù)借助直流電和交流電的轉(zhuǎn)換、電子工程、微型計算技術(shù)等科技成果,首先調(diào)整鍋爐設(shè)施供電的電壓頻率,依據(jù)相關(guān)的物理規(guī)律進行轉(zhuǎn)換,從而增加或減小電動機組的轉(zhuǎn)子工作速度。通過這項技術(shù)的運用,可以精準地控制供電頻率及用電數(shù)額,有效地減少電力等能源浪費。另外,該技術(shù)還常被用作供電企業(yè)鍋爐設(shè)施的監(jiān)控設(shè)備,提高對鍋爐設(shè)施工作過程的監(jiān)管效率。除了上述兩種常規(guī)應用,該種技術(shù)還參與變皴控制,即確保鍋爐設(shè)施的重要部分正常工作的過程,有利于提高鍋爐燃燒的效率,避免燃料的殘余浪費和廢棄物產(chǎn)出,有效落實節(jié)能減排的原則[2]。
5.3加強對供電企業(yè)鍋爐設(shè)施的監(jiān)管工作
從主觀方面出發(fā),電力行業(yè)從業(yè)人員的業(yè)務(wù)水平?jīng)Q定著對鍋爐設(shè)施監(jiān)管工作的質(zhì)量,相關(guān)從業(yè)人員應當熟練掌握職業(yè)技能,積累業(yè)務(wù)經(jīng)驗,切實提高業(yè)務(wù)水平,做到通過某些先期預兆評估鍋爐設(shè)施運行質(zhì)量,如果遇到問題能夠及時作出有效處置。從客觀方面出發(fā),應當加快技術(shù)研發(fā),攻克傳統(tǒng)的機損難題,顯著提高鍋爐設(shè)施的使用壽命,還應重點關(guān)注水銹產(chǎn)生的問題,避免頻繁清洗造成的人力與時間成本投入。
5.4針對鍋爐設(shè)施用水進行節(jié)能減排
在以往的電力生產(chǎn)過程中,經(jīng)常采用電動給水泵,雖然比較常見且應用經(jīng)驗豐富,但是該種給水泵的供電要求和維護所需成本極為高昂。在達到為鍋爐設(shè)施供水的相同目標的前提下,完全可以尋找該種給水泵的替代品。經(jīng)過長期的市場調(diào)研和生產(chǎn)實踐,汽動給水泵相較于電動給水泵而言,能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的重復使用,具有更少成本投入、更大動力產(chǎn)能的優(yōu)點,又有效減少電動給水泵所需的電力成本要求。但是從另一方面考慮,汽動給水泵在實際生產(chǎn)中的應用經(jīng)驗不足,難以對其進行全面完整的監(jiān)管,所以在使用汽動給水泵的同時,應當兼有電動給水泵,以保證水資源的供應充足,待汽動給水泵應用熟練后,可以完全替代電動給水泵[3]。
5.5加強對燃料的管控工作
針對某種市面上常見煤炭的研究發(fā)現(xiàn),該煤炭雖然能夠提供較為穩(wěn)定的熱能,且能量數(shù)額較大,但是其容易產(chǎn)生灰塵和其他廢棄物,導致鍋爐設(shè)施因廢棄物堵塞造成受熱不充分,且由于清潔工作帶來了額外人工成本。由此可見,針對燃料的管理工作勢在必行。在選購燃料時,一般以發(fā)熱穩(wěn)定、混合物占比低、廢棄物產(chǎn)生少等作為燃料選擇的標準,但是應當充分考慮供電企業(yè)自身產(chǎn)能要求和鍋爐設(shè)施特性,確保選購的燃料符合自身需求,能在清潔和可持續(xù)生產(chǎn)的前提下,保證電力的供應[4]。
5.6針對其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行節(jié)能減排
在電力生產(chǎn)的工作中,除了與鍋爐設(shè)施有關(guān)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)之外,其他重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)也應當引起供電企業(yè)的注意,這些環(huán)節(jié)雖然對電力生產(chǎn)的影響較小,但是對其節(jié)能減排的處理亦可影響供電行業(yè)的能源消耗,例如照明系統(tǒng)的優(yōu)化和燃料的預加工等環(huán)節(jié)。以照明系統(tǒng)的優(yōu)化為例,供電企業(yè)既要照顧鍋爐設(shè)施的資源投入情況,也應考慮到照明環(huán)節(jié)的資源消耗。盡管照明損耗較少,但是屬于常態(tài)化的生產(chǎn)環(huán)節(jié),應當加強對其材料選擇和時長控制,避免長時間的微量消耗造成大規(guī)模資源浪費,從各環(huán)節(jié)減少電力成本。另外,鑒于上文對于原煤缺點的深入剖析,應當落實對優(yōu)質(zhì)燃料的選擇工作,避免壓縮必要的成本投入,落實原煤燃燒前的預加工。有條件的供電企業(yè)還應當開展針對各類燃料的研究工作,明確各類燃料的優(yōu)缺點,甚至是開發(fā)新型燃料,通過各種手段減少燃料燃燒問題帶來的能源浪費。
6與節(jié)能減排相配套的手段落實
除了重點關(guān)注針對鍋爐設(shè)施的節(jié)能減排,相應的配套措施應當密切配合進行。首先,從宏觀層面上完善對鍋爐設(shè)施節(jié)能生產(chǎn)過程的控制,建立由供電企業(yè)領(lǐng)導牽頭的、鍋爐設(shè)施負責人參與的立體領(lǐng)導體系,落實對所有職工的監(jiān)督,從頂層設(shè)計的高度,完善配套制度;其次,適當減少生產(chǎn)投入,加大科研投入,更新生產(chǎn)設(shè)備與方法,使其適應時代變化帶來的電力新需求;最后,加強對計算機、互聯(lián)網(wǎng)等高新科技的成果轉(zhuǎn)化,借助人工智能等科技手段管控鍋爐設(shè)施的能源投入,減少人工成本投入,且可以顯著減少人工可能造成管理差錯[5]。
7結(jié)束語
經(jīng)過對供電企業(yè)鍋爐設(shè)施的工作流程進行全面分析,深入了解鍋爐設(shè)施的工作原理,總結(jié)鍋爐設(shè)施的不足與缺陷,明確了與鍋爐設(shè)施相關(guān)的基本概念,為節(jié)能減排提供理論依據(jù)。通過對當前供電企業(yè)鍋爐設(shè)施的能源損耗問題進行研究,有針對性地提出輔機設(shè)備改進、電力學知識交叉、對鍋爐以及燃料的監(jiān)管、對水資源的處理等措施,旨在通過具體的節(jié)能減排措施的應用,切實降低供電企業(yè)能源投入、減輕環(huán)境污染,提高電力產(chǎn)能與經(jīng)濟收益,確保社會供電安全,維護國家電力行業(yè)的平穩(wěn)、有序發(fā)展。
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