火力发电企业的节能技术改造分析

李萨扬

摘 要：火力发电企业发电所用的一次能源是不可再生的化石燃料，节能降耗是发电企业必须重视的课题。积极进行技术创新，加大节能技术的研究投入，不断提高设备的可靠性是当前发电企业的重要工作。文章主要针对火力发电企业的变频调速技术、溴化锂吸收式热泵技术和微油点火技术进行节能改造分析。

关键词：火力发电企业 节能降耗 变频调速 吸收式热泵

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（b）-00-01

发展低碳经济、节约能源已成为当今世界各个主要经济体的重要共识。燃煤电站作为用能大户，现阶段积极推进节能改造、优化设备运行、提升企业生产经营竞争力成为发电企业面临的重要课题。火力发电企业的设备由大量机械和电工设备所构成，种类繁多且日益趋于大型化和复杂化。针对各类设备的节能降耗技术不断地被推出，逐步地应用于各大火电企业，在近年来取得了较为显著的效果。

1 泵与风机的变频调速技术

变频调速技术已发展成为传动设备节能的重要研究方向，随着火力发电企业节能降耗工作的深入，变频调速技术在火电企业的应用越来越广泛。发电企业风机和泵类设备的特点是电压高、功率大，推广变频调速技术除了能在较大程度上降低能耗减少生产成本外，还可以提高设备调速精度、减少机械振动，操作和维护起来也更为方便。

1.1 变频调速技术的节能原理

从流体力学理论来分析，火力发电企业的泵和风机类设备工作时，设备功率与转速的三次方成正比例关系。变频调速技术可以平滑的改变设备电机的转速，当减小转速时，电机功率即能耗就以转速的三次方的速率降低，大大减少了能耗。变频调速技术通常融合了微机控制、计算机网络通信和高压电气技术等综合学科技术，除了具备相当的节能效果外，在调节精度、性能和减少启动时的电流冲击方面上也有较大程度提高。

1.2 变频调速技术优化改造

变频调速技术的显著节能效果对火电企业降低成本，提高运营效率和改善机组的运行可靠性都起了十分关键的作用。发电机组是电力企业生产的核心，传动设备的技术改造不仅影响到发电机组，一旦发生故障可能导致汽水系统、燃烧系统的非正常停机。因此，发电机组的电机改造及其它主要电机的优化改造在考虑其节能效果的同时，也要密切关注其设备可靠性。变频调速技术可以平滑线形地调节电机的转速，但考虑到设备运行的功率需求及稳定性通常需要限定其调速范围，电机转速的调节最好在70％～100％之间，一般不能低于电机额定转速的一半以下，否则风机、泵类设备本身的运行效率明显降低。此外，变频调速改造对于电厂里负荷变化较大的电动机其效果是显著的；而相对负荷变化不大，即使应用了变频调速技术也不会有特别明显的节电效果，反而增加了投资和改造的运行成本。变频调速技术节能降耗的针对性使其应用于负荷变化较小的电机时要格外做好预先的经济性分析。变频调速技术除了应用在控制电机转速进而节省能耗外，还广泛用于控制汽水压力、温度等过程参量，不仅可以起到精确控制的作用，也使设备运行经济性得到明显

提高。

2 溴化锂吸收式热泵技术

火电厂的余热回收一直是研究者热衷的课题，随着我国节能降耗政策的推广，溴化锂吸收式热泵被广泛的应用于发电企业。溴化锂吸收式热泵能够有效回收发电厂的工艺余热，在火电生产的余热利用领域占据着重要的地位。

2.1 溴化锂吸收式热泵技术原理

热泵的工作原理是通过外界的驱动力的作用将低位能回收并同驱动力所给予的耗能一起作为供热能源的循环系统，通常分为两种，一是吸收式热泵，另一种是压缩式热泵。其中吸收式热泵以能源综合利用率高、工况运行稳定、自动化程度高而受到各大电厂的广泛应用并取得了良好的节能效果。吸收式热泵工作时是运用的逆卡诺循环工作原理，首先由凝汽器循环水引入热泵机组，采用汽轮机抽汽作为驱动热源驱动热泵机组回收循环水的余热，溴化锂溶液为吸收剂，水为制冷剂，同时加热一次热网循环水的回水，最后通过尖峰汽-水换热器加热至所需供热温度，而凝汽器循环水进入热泵机组放热降温后凝水返回汽轮机组各级加热器加热

升温。

2.2 溴化锂吸收式热泵优化分析

热泵能够有效地回收余热，但在选择需热场所时应充分考虑其用热需求。应用热泵的场所一般需满足：需热时间久且需热量变化不大，需热侧所需的温度不高，需热侧所需的热量及时间与余热热源的排热量及时间最好保持平衡，需热侧与余热侧的距离不能太远也不能过于分散。吸收式热泵采用的是逆卡诺循环工作原理，在进行工艺流程设计时，首要工作是热平衡过程中换热温差值的选择。

3 微油点火技术

微油点火燃烧器是近几年发展起来的燃烧技术，目前已在国内很多大型火电厂得到了成功应用。微油点火燃烧器技能作为主燃，也可以作为辅燃除了实现冷炉的点火启动外，还可以实现低负荷下的锅炉稳燃，且节油率能达到95%以上，成功应用后能够取得十分可观的经济

效益。

3.1 微油点火技术原理

微油点火燃烧器通常由微油枪点火系统、煤粉燃烧装置、压缩空气系统和控制系统组成。微油点火燃烧器工作时，燃料油经过压缩空气的射击雾化成微粒后再开始燃烧，燃烧所产生的热量可以对燃料进行加热和扩容，在极短的时间内燃料油滴气化。如此，油枪燃烧时的燃料就成为气态，这在很大程度上提高了燃烧效率和点火的温度，火焰的中心温度能够达到1500～-2000 ℃。高温火焰直接加热煤粉气流引起煤粉的迅速燃烧，在燃烧口形成主火炬喷入炉膛内。整个过程中，微油点火燃烧器的控制系统对点火和煤粉输送装置进行控制，实现程控点火与油枪灭火的联锁保护，保证锅炉的稳定可靠

运行。

3.2 微油点火与其它节油燃烧器的对比

目前国内正在应用和研发的点火热源技术主要有等离子燃烧技术、高温空气燃烧技术和微油点火燃烧技术。等离子燃烧技术的优点是等离子体的温度高，能够达到4000 ℃及以上的高温，且等离子体能够更好地帮助煤粉引燃，通过强磁场控制的电弧将一定压力的空气电离为高温等离子体，引燃煤粉；缺点是设备比较复杂，维护成本与造价成本较高。高温空气燃烧技术的基本思想是让燃料在高温低氧体积浓度气氛中燃烧，这种气氛下燃料首先进行裂解或其它重组反应，在贫氧气体做延缓状燃烧下释放热能，不再存在传统燃烧中经常出现的局部高温高氧区。这种燃烧方式耗能可以显著降低，也抑制了氮氧化物的生成，但目前应用的

较少。

参考文献

[1] 常浩，周崇波.溴化锂吸收式热泵回收火电厂循环水余热供热研究[J].现代电力，2012，29（3）：71-73.

[2] 李明.火电厂泵与风机变频改造技术及应用[J].华电技术，2008，30（8）：55-57.