燃煤电厂供热能耗的数据分析研究

齐凯

大连北方热电股份有限公司 辽宁大连 116300

高科技技术的快速发展带动我国提前进入现代化发展阶段，使得我国对于能源的需求与日俱增。在热源紧张和用户用热需求日益增加的背景下，燃煤电厂供热能耗管理就显得非常重要。在供热运行期，一般是依据设计耗热量结合工作经验进行整体调节管理[1]。

1 脱硫系统运行优化

在达标排放前提下，基于脱硫系统能耗（设备电耗与阻力）、物耗（石灰石耗量）最低为目标，在不同负荷、不同硫工况下，开展脱硫系统运行优化试验，通过调整供浆方式、循环泵与氧化风组合方式，得出不同工况下的脱硫系统最低能耗、物耗运行方式，包括供浆流量范围、循环泵组合方式、氧化风机投运数量、运行pH值等数据，最终建立运行卡片指导运行。同时，为解决运行水平不足、调整不及时造成的能耗高现象，可以依托先进控制算法、控制模型，通过历史运行数据发掘和运行优化试验结果相结合的方式，形成脱硫系统运行优化大数据平台，并开发出脱硫智能控制系统，外挂于现有的脱硫DCS系统，实现运行方式的智能巡优、异常状态的及时预警和能耗物耗水平的分析统计。

2 热电联产机组实际运行数据为素材进行算例

热电联产机组具备调节性供电供热能力，是我国北方加强集中供热、提高能源清洁性的有力工具，余热回收技术在燃煤热电联产机组应用后，机组的发电量基本不受影响，机组的自用电量有轻微下降，阶梯用能方式在燃煤热电联产系统有很高的应用潜力.经余热回收改造后的热电联产机组与单纯热电联产机组相比供热能耗最低，污染物排放量最低，机组的综合热效率最高，有广阔的节能空间.热电联产产能方式具有巨大的技术进步空间和巨大的节能减排潜力，余热回收系统在热电联产机组上的应用能够显著提高机组的能源利用效率，优化用能方式，具有深度推广应用的价值.同时，我国北方供暖区域含有丰富的风能和太阳能资源，热电联产系统可以进一步耦合清洁能源以提高能源利用效率，后续研究可将热电联产系统与我国北方分布式能源进行组合，对我国北方地区清洁供热供能问题再优化[2].

3 设备辅助蒸汽能耗

管式GGH的辅助蒸汽消耗是超低排放系统中的主要能耗之一。通过比较该机组管式GGH各月的辅助蒸汽耗量，得到辅助蒸汽耗量主要与环境温度有关。环境温度高的月份，如在7—8月的辅助蒸汽耗量最低，平均约4t/h；而冬季环境温度较低时的辅助蒸汽耗量较大，平均可达14-17t/h。这是由于锅炉的排烟温度（即烟气冷却器的进口烟温）随环境温度降低而降低，而烟气冷却器的出口烟温为防止酸腐蚀基本保持恒定，即环境温度降低使烟气冷却器中的吸热量减少，不能够满足烟气再热器对烟气进行补热，需要补充更多蒸汽满足排放要求。此外，机组的负荷率也会影响辅助蒸汽的耗量，通常机组的负荷越低其排烟温度也越低，造成烟气冷却器的吸热量不足，需要消耗更多蒸汽补热。

4 低能耗碳捕集系统的再生能耗分析

普通碳捕集系统以及在其基础上集成3项节能工艺的低能耗碳捕集系统的再生能耗。普通碳捕集系统中再生能耗为4.09GJ/t，当单独集成级间冷却工艺后，再生能耗降低到3.81GJ/t，与普通流程相比下降了6.84%。级间冷却工艺的节能原理主要是由于在吸收塔内增加内部冷却器，相应的富液负荷小幅提升，吸收液循环流量小幅降低，进入到再生塔中进行解析时，再沸器所需的能耗相应地减少。贫液闪蒸再压缩（MVR）工艺的节能效果最显著，在普通流程上单独集成该工艺时，节能效率达到20.29%。MVR工艺的节能原理主要是通过减压闪蒸操作回收再生塔底高温贫液中的气化潜热，再循环为再生塔供能，由此可使再生能耗降低到3.26GJ/t。当在普通流程中同时集成级间冷却工艺和MVR工艺时，节能效果更加明显，再生能耗降低到3.13GJ/t，节能效率增加到23.47%。富液分流解析工艺是连接吸收塔和再生塔的节能工艺，主要是通过冷富液回收再生塔顶高温蒸汽的气化潜热达到节能目的。当在集成前面2种节能工艺的基础上再集成富液分流工艺，构建的低能耗碳捕集系统中再生能耗可进一步降低到2.64GJ/t，节能效率达到35.28%[3]。

5 开展精细化检修

脱硫系统精细化检修的出发点在于针对影响脱硫系统能耗和物耗的关键点开展重点工作，因此，在检修前应开展修前诊断试验，包括统计浆液循环泵、氧化风机、脉冲悬浮泵等高压设备电耗、电流趋势；测试系统阻力、风机电耗；诊断pH计、密度计以及液位计的准确性；开展吸收剂制备系统运行诊断工作，包括吸收剂品质测试、磨机系统出力试验以及滤液水和工艺水制浆对浆液品质影响分析工作；开展两级脱水系统诊断试验，包括石膏旋流器分离性能（至少包括溢流、底流浆液含固量和密度）、脱水机出力试验（包括滤饼厚度、滤液水含固量、副产物产量）、副产物品质参数（至少包括氯离子、含水率、钙基含量、亚硫酸钙、硫酸钙）等。

6 结语

热电联产产能方式具有巨大的技术进步空间和巨大的节能减排潜力，余热回收系统在热电联产机组上的应用能够显著提高机组的能源利用效率，优化用能方式，具有深度推广应用的价值.