火電廠節(jié)能技術(shù)論文(2)
火電廠節(jié)能技術(shù)論文篇二
火電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)探討
摘要：為了提高火電廠整體優(yōu)化運(yùn)行及其管理水平，達(dá)到節(jié)能減排的目的，必須對電廠熱力系統(tǒng)實(shí)施有效的節(jié)能措施。本文主要分析了現(xiàn)有熱力系統(tǒng)節(jié)能理論存在的問體，并提出了火電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能的途徑及技術(shù)措施。
關(guān)鍵詞：火電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能措施
我國是產(chǎn)能大國，同時又是耗能大國。節(jié)能，尤其是不可再生能源的節(jié)約，既能緩和能源供需矛盾，又是改善環(huán)境，提高經(jīng)濟(jì)效益的有力措施，直接影響我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展?；痣姀S作為耗能大戶，更應(yīng)采取各種節(jié)能措施，最大限度降低能源消耗。
一、現(xiàn)有節(jié)能理論存在的問題
1、末級排汽濕度的確定。無論是確定系統(tǒng)能耗還是進(jìn)行能耗分析都必須隨時確定汽輪機(jī)末級的熱力學(xué)狀態(tài)。在通常工況下，汽輪機(jī)從末一段抽汽到汽輪機(jī)排汽均處于濕蒸汽狀態(tài)。即使收斂其計(jì)算速度也遠(yuǎn)不能滿足機(jī)組在線監(jiān)測的需要。所以創(chuàng)建一種既簡便又收斂的末級排濕度計(jì)算方法已成為機(jī)組在線監(jiān)測的必需。
2、系統(tǒng)、設(shè)備故障，環(huán)境、負(fù)荷的變化及運(yùn)行方式的調(diào)整等節(jié)能潛力的分析。系統(tǒng)能耗是由多種原因造成的，如設(shè)備缺陷、系統(tǒng)缺陷、運(yùn)行方式調(diào)整、運(yùn)行負(fù)荷及運(yùn)行環(huán)境的改變等。而我們進(jìn)行節(jié)能診斷時，所用的數(shù)據(jù)是當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)參數(shù)，那么是哪些擾動引起這些狀態(tài)參數(shù)的變化，每個擾動對這些狀態(tài)參數(shù)變化的貢獻(xiàn)是多少，這些都是機(jī)組在線監(jiān)測所需解決的問題。
3、分析與指導(dǎo)系統(tǒng)。隨著火電技術(shù)的大力發(fā)展，機(jī)組也朝著大容量、高參數(shù)和自動化方向發(fā)展。與此同時，火電機(jī)組的監(jiān)控手段的不斷提高，電站運(yùn)行的安全性基本得到保障，火電機(jī)組的節(jié)能降耗工作日益重要。但要想準(zhǔn)確地對系統(tǒng)進(jìn)行分析與指導(dǎo)，電廠現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)還遠(yuǎn)不能滿足在線的要求。為了更好地開展此項(xiàng)工作，增加數(shù)據(jù)采集點(diǎn)及完善分析模型都是我們進(jìn)一步努力的方向之一。
二、熱力系統(tǒng)節(jié)能的途徑及技術(shù)措施
1、熱力系統(tǒng)節(jié)能途徑
火力發(fā)電廠節(jié)能工作的內(nèi)容包括設(shè)計(jì)施工、運(yùn)行管理和技術(shù)改造等多個方面，從節(jié)能的對象和采用的措施來看，可歸納為兩個方面：一是針對鍋爐、汽輪機(jī)和主要輔機(jī)，旨在提高主機(jī)的熱效率、降低輔機(jī)的電耗，達(dá)到節(jié)能的目的;二是針對熱力系統(tǒng)，著眼于優(yōu)化和完善熱力系統(tǒng)及其設(shè)備，改善運(yùn)行操作方式，提高運(yùn)行效率，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。對于新設(shè)計(jì)機(jī)組，可通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、合理配套實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。
(1)節(jié)能診斷，優(yōu)化改造
應(yīng)用熱力系統(tǒng)節(jié)能理論對熱力試驗(yàn)或熱平衡查定數(shù)據(jù)進(jìn)行全面診斷和優(yōu)化分析，發(fā)現(xiàn)熱力系統(tǒng)及其設(shè)備的缺陷，分析能損分布情況，確定節(jié)能潛力的大小，優(yōu)選技術(shù)改造方案，為節(jié)能工作提供科學(xué)依據(jù)。找出合理的節(jié)能技術(shù)改造方案，是進(jìn)一步推廣熱力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的重要途徑。也是熱力系統(tǒng)節(jié)能診斷和優(yōu)化改造技術(shù)發(fā)展的新方向。
(2)監(jiān)測能損，指導(dǎo)運(yùn)行
應(yīng)用熱力系統(tǒng)節(jié)能理論，通過微機(jī)在線監(jiān)測主要運(yùn)行參數(shù)，實(shí)時診斷各種運(yùn)行能損產(chǎn)生的條件及其損失的大小，分析導(dǎo)致能損的主要原因及其系統(tǒng)和設(shè)備的缺陷，指導(dǎo)運(yùn)行人員操作和維護(hù)，提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性;該技術(shù)是熱力系統(tǒng)節(jié)能理論與微電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是提高火電廠運(yùn)行技術(shù)綜合管理水平的重要技術(shù)手段。
(3)優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理配套
對新設(shè)計(jì)機(jī)組，應(yīng)用熱力系統(tǒng)節(jié)能理論，對熱力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)以及各個組成部分的連接方式進(jìn)行定量的分析，并通過合理選擇配套設(shè)備以及局部優(yōu)化調(diào)整，使得整個熱力系統(tǒng)達(dá)到最佳設(shè)計(jì)狀態(tài)，以提高其熱經(jīng)濟(jì)性。
2、熱力系統(tǒng)的主要節(jié)能技術(shù)措施
(1)把提高能源利用率放在首位。為了使電站始終保持最佳燃燒效率，必須保證機(jī)組無論是在標(biāo)稱模型下，還是存在模型不確定性時均閉環(huán)穩(wěn)定，并具有良好的控制品質(zhì)，即機(jī)組能迅速適應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷的變化，同時機(jī)前壓力的變化不超出允許的范圍。
(2)設(shè)計(jì)有效的火電單元機(jī)組非線性協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)提出利用和開發(fā)非線性特性來改造常規(guī)PID控制器，以提高控制系統(tǒng)性能，使煤高效利用，最大限度提高能源利用率。
(3)通過減少煤炭的消耗量來提高火電廠的發(fā)電效率。在火電機(jī)組中推廣使用性能管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了一種基于離散坐標(biāo)法描述鍋爐內(nèi)熱流密度時空分布特性的新方法，應(yīng)用火焰動態(tài)計(jì)算模型，分析火焰中心、爐膛結(jié)渣和高溫腐蝕問題，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行條件優(yōu)化;以及時發(fā)現(xiàn)機(jī)組性能問題，并提出解決措施，逐步建立起機(jī)組應(yīng)用性能的對標(biāo)考核制度。
(4)提高機(jī)組的通流效率，降低低壓缸的排汽壓力(提高真空)，再熱器減溫水量及減少系統(tǒng)的內(nèi)外泄漏等都會顯著提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，降低供電煤耗率。機(jī)組供電煤耗越低，管理水平越高，變動成本就會控制得越好。
(5)通過對機(jī)組設(shè)備日常運(yùn)行狀況，運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析。在確保機(jī)組安全的前提下，有針對性地進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)行調(diào)整試驗(yàn)，確定機(jī)組運(yùn)行的基礎(chǔ)工況和基準(zhǔn)參數(shù)，同樣可提高機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，降低供電煤耗率。
(6)電站循環(huán)冷卻水余熱再利用。通過凝汽器由循環(huán)冷卻水帶走的熱量一般占輸送總能量的15%以上，有的甚至高達(dá)25%以上，造成了能量的極大浪費(fèi);所以充分利用冷卻水余熱可以大大提高火電廠效率。
(7)以提高火電機(jī)組整體優(yōu)化運(yùn)行及其管理水平為目標(biāo)，以降低煤耗為主要目的，通過對全廠機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測與診斷，經(jīng)濟(jì)性能分析、系統(tǒng)優(yōu)化控制，達(dá)到提升機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)，節(jié)約能源、改善環(huán)境的目的。
(8)研究確定鍋爐燃燒穩(wěn)定性系數(shù)，判明不充分燃燒區(qū)域分布狀況，通過最佳風(fēng)煤配比指導(dǎo)燃燒調(diào)整操作;集成多家電廠及運(yùn)行專家的經(jīng)驗(yàn)，通過主題詞及特征參數(shù)的提取，快速檢索類似性能故障，通過網(wǎng)絡(luò)討論集采總長形成電廠專有的性能知識庫系統(tǒng)。
三、結(jié)束語
目前，我國仍面臨著能源資源逐漸匱乏和能源需求總量日益增大的雙重挑戰(zhàn)，節(jié)能降耗勢在必行，尤其是能耗大戶行業(yè)。相信隨著科學(xué)技術(shù)和世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的需求量日益增大，計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和應(yīng)用必將導(dǎo)致能源經(jīng)濟(jì)及節(jié)能技術(shù)的進(jìn)一步的發(fā)展，并在能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會等方面綜合的大體系中獲得更深刻的優(yōu)化內(nèi)容。
參考文獻(xiàn)：
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[2] 江浩，劉琦.火力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)研究[R].國電熱工研究院，2003.
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