摘要:现代社会对电力的需求越来越高,虽然我国电网的装机容量屡创新高,发展了核电、水电、风电等技术,但是我国的发电仍然以火力发电为主。文章从火电厂锅炉汽机联合试运转入手,分析了锅炉汽机联合试运转的问题,提出了锅炉汽机联合试运转的实施措施,以达到节能降耗、绿色环保的发电目标。
关键词:火电厂;锅炉汽机联合试运转;节能环保;火力发电;装机容量 文献标识码:A
中图分类号:TM621 文章编号:1009-2374(2015)10-0155-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0928
随着经济社会的快速发展,为了满足居民和企业对电力的巨大需求,我国的电力系统不断得到扩充。目前,我国的发电方式主要为火力发电,而且以燃煤为主要能源。这种发电方式对煤炭能源消耗巨大,且对环境有巨大的破坏。为了在新的市场经济形势下,保持发电企业的市场竞争力,实现科学发展观,火电厂不应该只单单做好发电的工作,更要发展相关控制技术,减少能源的消耗,提高能源利用率,同时降低对环境的污染和破坏,提高电量的产出比。这就要求火电厂在发电的各个环节做好节能降耗,采取控制污染的措施。
1 我国火力发电现状
随着我国电力产业结构的调整,新能源和清洁能源不断得到利用,比如风电、水电、核电等。在这种形势下,我国火电企业面临着一个全新的生产经营环境,传统垄断经营的方式和理念已经不适合新形势的需要。火电在我国电源装备中占有主要地位,并且还将在较长时间内存在。到2012年4月底,全国火电装机容量达到7.7亿千瓦,较上年增长38.8%。五大发电企业中火电比重自2007年以来呈下降趋势,但是总比重仍然很高。并且电力企业的经济效益明显下降,资产负债率上升,严重影响电力行业的发展。电力行业的风险正逐渐上升。
和发达国家相比,我国的电力设备要相对落后,消耗的能源却远远高于发达国家。我国火力发电以燃煤汽机组为主,这与我国煤炭资源丰富且价格低廉有密切关系,因此火电厂的节能工作对我国经济社会发展有着巨大的效益。虽然已经逐渐投入环保低耗能的火力发电机组,但是遗留的问题仍然很多,对火电厂锅炉汽机联合试运转的实施是火电厂提升自身竞争力的重要举措。
2 传统火力发电存在的问题
2.1 环境污染问题
传统的火电厂锅炉汽机存在巨大的环境污染问题。尤其是众多的小火电厂,设备老化、管理不严、唯利是图、发电方式粗放,且存在巨大的安全隐患。其环境问题主要表现在以下两个方面:
第一,火电厂排放的气体浓度很高,气体污染物主要是二氧化硫和二氧化碳。由于我国火力发电能源以煤炭为主,而我国的煤炭含有较高的硫分,每吨煤炭的含硫量达到1%,因此在发电燃烧的过程中会产生大量的二氧化硫气体,其二氧化硫排放量占所有能源消耗排放量的1/3;并且大多数火电厂没有对排放的气体进行任何处理就直接排放到大气中,更加剧了空气污染,形成酸雨的灾害。煤炭的主要化学元素是碳,在燃烧的过程中,碳元素会转化成二氧化碳等气体排入空气中,而二氧化碳是主要的温室气体。火电厂大量排放二氧化碳就加剧了全球变暖。
第二,高温烟气的排放。由于煤炭在燃烧的时候会产生大量的二氧化硫气体,为了防止其腐蚀设备,就需要将高温烟气排放掉以降低设备内的温度。但是这样的高温烟气排放大大降低了发电的效率,同时也损失了大量的热量,导致能源利用率大大降低,消耗了大量的能源。而这又加剧了煤炭的燃烧,形成恶性循环。
至2012年,全国累计淘汰小火电6674万千瓦,这些关停的发电机组可以节约原煤约7580万吨,减少二氧化硫排放131万吨,二氧化碳1.54亿吨。虽然成效显著,但是仍有很多的问题需要解决。
2.2 能耗问题
能耗问题从火电厂的建设到运行到维护都一直存在,是一系列步骤所累积起来的:
第一,一些火电厂尤其是小型火电厂在建设的时候,目光短浅,只求短期效益,忽略长期规划。为了降低成本,购买质量较次的设备,使用性能较低的锅炉汽机。这些设备不能充分利用能源,还会造成污染。从而导致能源的大量消耗,并且污染环境。在火电厂运行的后期还要追加环保设备的投资,并且要承担停机维护的风险,影响电厂的正常供电。
第二,锅炉熄火次数过多。锅炉频繁熄火会严重损坏锅炉汽机相关设备,加剧了设备的损耗。有些火电厂为了节省发电成本,购买低质量的煤炭来燃烧,这些低质量的煤炭非但不能提高发电效率,还会损坏锅炉汽机设备,大大降低锅炉汽机的使用寿命。同时,工人的一些违规操作也会大大消耗能源,损坏设备。
第三,锅炉汽机大量消耗燃油。在锅炉汽机的正常运行过程中,锅炉汽机的开启、稳燃、关闭都要消耗大量的燃油。为了维持锅炉和汽机的同步稳定运行,需要通过燃油来控制和维持,造成资源浪费。
第四,锅炉汽机设备的老化会导致锅炉汽机的使用效率大大降低,从而降低了发电效率,增加了能源消耗量。应该在使用过程中定期对锅炉汽机进行保养,减少设备的损耗。
3 火电厂锅炉汽机联合试运转实施措施
3.1 优化机组参数
在锅炉汽机联合试运转的过程中,要不断进行系统调整和控制,针对锅炉汽机的具体情况,结合试运行过程中得到的运行数据,不断调整锅炉汽机的参数。在试运行过程中及时发现问题和缺陷,并调整到位。在后期实际生产运行的时候达到最高效率,最优化配置,从而降低能耗,减少污染气体排放。
3.2 小油枪点火技术
火电燃煤机组是发电用油的主要部分。要降低助燃和稳燃用油。在锅炉汽机联合试运转的过程中,应使用小油枪点火技术。小油枪点火技术具有投资少、系统简单、改造周期短、使用和维护简单、节油效果显著等特点。该技术在中、小机组中得到了广泛的应用。在锅炉汽机联合试运转期间,应该测试小油枪点火技术的最佳点,改造点火技术,达到最大节油目标。气化小油枪点火技术和等离子点火技术是一种节省燃油的有效手段,应用于锅炉汽机的启动、稳燃和停止,具有良好的经济效益和社会效益。
3.3 传热技术
锅炉汽机的主要用途就是传导热量来带动发电机发电,是锅炉汽机最根本的目标。在火电厂中,传热的主要途径是水冷壁、过热器和省煤器等。在锅炉汽机联合试运转期间,应该注重传热设备的优化配置,加快传热效果,充分利用热量,提高能源利用效率。
3.4 热风干燥系统保养措施
锅炉汽机联合试运转期间应加快建设设备的保养系统。热风干燥系统是锅炉汽机保养的最经济选择。机炉停炉检修,应结合热炉放水投运热风干燥系统,锅炉过热器、对空排汽压力、温度尽量高,使垂直布置的过热器下弯头无积水;排汽、放水、吹干三个步骤紧密联系,一步完成。水压试验后如果长期备用仍然以热风干燥保养为宜。
3.5 相关员工培训
火电厂锅炉汽机联合试运转不仅仅是设备的最优化,也是人员的最优化。定期给员工进行节能和环保的培训,力争在试运转期间发现问题,解决问题。将节能减排的理念植入员工思想中。在管理中形成奖惩制度,充分调动员工的积极性。使电厂的工作严格按照设备操作规程进行,保证工作的高效展开,杜绝安全事故。保证火电厂的正常生产活动。
4 结语
目前,火力发电仍然是我国的主要发电方式,并且也将长期存在下去。为了达到节能减排的目的,火电厂在锅炉汽机联合试运转期间,运用适当的技术优化设备的配置,对节能减排进行研究。在能源形势越来越严峻的当下,可持续发展的理念应该深入人心,为了更好地适应经济社会的发展,并提高自身的竞争力,火电厂在建设中需要更好地将锅炉汽机结合,探索最优化的配置方案,达到节能减排的目的。
参考文献
[1] 陈光,刘越鹏.火电厂锅炉汽机联合试运转实施措施分析[J].科技风,2014,(19).
[2] 尹民权,张文鹏.节约用油与替代用油技术应用分析[A].2008年发电厂锅炉、汽机运行优化与节能改造研讨会论文集[C].2008.
[3] 付少华.锅炉、汽机设备热风干燥保养系统初探[A].电厂化学2009学术年会暨中国电厂化学网高峰论坛论文集[C].2009.
作者简介:曲建宝(1979-),男,山东青岛人,大唐新疆发电有限公司准东筹建处助理工程师,研究方向:汽机
运行。
(责任编辑:蒋建华)