关于电厂热动系统节能优化策略分析

2021-01-28

探索科学(学术版) 2020年11期

山西鲁能河曲发电有限公司山西忻州 036500

引言

我国每年会消耗大量的煤炭用于发电,通过提高电厂的节能水平,可以降低煤炭用量,推动国家的可持续发展。为此,还需要解决目前各种节能技术的问题,有效使用热动系统节能技术,推动电厂节能技术水平的发展。

1 火力发电厂热动系统节能技术的可行性

1.1 具有较大的潜力火力发电厂的热力节能系统拥有节能减排的潜力,实际应用中,需要的投资比较低,而且很快就能取得比较好的效果,非常容易实现。同时,该系统在应用的过程中,也并不需要继续添加新的主设备,长期使用并不需要对主要设备进行改造,比较方便快捷。因此将其应用到电厂中有比较大的节能意义,可以降低电厂的运营成本。

1.2 热动系统节能的可行途径和传统的煤业相比,热动系统的节能途径很多,有很多可选择的途径,包括运行机组诊断分析、加强对热动系统运行环节的监测、优化机组设计等等,从而达到节能减排、提高效益的目的。

1.3 热动系统节能的潜力大过去传统技术和思维的影响很大,导致对热动系统的节能作用重视程度比较低,而且缺少实践和理论上的指导,所以在节能上的表现很差,并且有非常大的挖掘潜力。比如对电厂系统的设计中缺少针对节能的设计,就会导致系统的结构非常不合理,以及会造成运行设计不足、维护不当的情况。导致热力系统不能达到原有的设计水准,不合理的因素也会导致机组的经济效益不能提升,更不利于节能减排目标的实现。所以,目前对热动系统节能技术应用还有较大的潜力。

2 电厂热动系统节能技术改进

2.1 锅炉排烟余热回收技术发电厂一般情况下都有较高的排烟温度,一般能够达到145℃以上,一些电厂中安安装了暖风器,能够让温度达到160℃左右。但是由于存在排烟条件上的限制,导致锅炉的排烟热能未能被充分的应用,导致了电厂的热源浪费。为此,可以针对电厂的情况将锅炉的排烟余热和热动系统进行连接,进一步通过热动系统的作用在汽轮机上将余热转化成为电能。这种方式能够最大幅度地减少一次能源的消耗,同时也能够降低锅炉排烟温度。

在电厂锅炉的尾部,可以通过安装低压省煤器系统,从而达到换热的目的。这种省煤器和普通的省煤器十分相似,但是在作用上却又有着非常大的不同。低压省煤器的内部通过低压凝结水供水。低压省煤器和系统有两种连接方式,可以将低温省煤器串联到热动系统当中,也可以将其并联在热动系统当中。低压省煤器使用的水源主要来自于加热器的出口,凝结水在吸收了省煤器的热量之后,相关温度就开始提升,温度提升后会通过低压加热器的系统,将系统进行串联设置。在低压省煤器的受热面积达到一定程度时,电厂的热动系统锅炉排烟冷却的程度也会逐渐加大,有利于提升凝结水温度,在此时利用余热进行电能转换能够获得非常好的节能效果。对于火电热动系统中使用低压省煤器时,安装时需要以引水温度适宜的位置为宜,才能够保证节能效果。如果低压省煤器安装不当,会受到腐蚀和灰尘的影响。通过在电厂中使用低压省煤器,能够有效降低锅炉烟气的温度,一般可以降低到120℃左右。同时也能够提升锅炉的运行效率。从而使燃煤发电机组煤耗明显降低,带来较高的节能效果。

2.2 化学补充水系统化学补充水在热动系统中有两种应用方式,或者将该系统加入到除氧器中,或者将其加入到凝汽器中,之后通过凝汽器进行热力的补充,最终对氧气进行去除。如果热动系统的汽轮机温度变化比化学补充水的温度高,就需要在凝汽器中配置一套系统,让补充水能够通过喷雾的形式进入到凝汽器中,并且有效利用相关排汽废热。还可以对凝汽器进行真空改造,化学补充水会流经热动系统的低压加热器,实现对水汽的加热,减少其蒸汽量较大带来的危险,同时可提高热动系统的效率。

2.3 除氧器排汽电厂的除氧器正常运行时,排出氧气的同时会释放出一定量的蒸汽。由于除氧器是有一定压力的,同时也具有较高的温度,这就造成一部分蒸汽的热能被浪费。但是,排出的蒸汽是一种高品质热能资源,其可回收利用性相对较高。为了将电厂热动系统的能源消耗进行降低,需要采取相关的措施来对这种高品质热能资源进行回收,并对其进行相关应用。针对除氧器的余热回收是通过余热冷却器进行回收,同时也采用化学补充水来吸收排汽的余热,这样能够最大幅度提升热动系统的节能性。

2.4 锅炉污水热量的使用由于火力发电厂排污率是较高,达到了2-5%,锅炉的排污率高不仅会导致污染,同时也是工质的损失。锅炉进行排污时,排污废水的压力和温度都要比其他热源更高,因此也是一种比较好的余热资源。因此,为了能够利用锅炉排污时热量,就需要在热动系统中配置相关的扩容系统,使其能够对热量进行一定的回收,从而减少热量散失。排污扩容系统在实际的应用当中,还存在一定的不足。扩容蒸发后的污水还有一定的温度,从而造成了热资源浪费,同时也会对环境产生一定的污染。为此,需要在系统中安装一个排污冷却器,让化学补充水能够对这些热量进行吸收,从而实现对余热资源的回收利用。