低碳環(huán)境下電站鍋爐的節(jié)能措施與分析
杜雨琛
(煙臺龍?jiān)措娏夹g(shù)股份有限公司 山東煙臺 264006)
摘要: 隨著人們生活水平的不斷提升,對居住環(huán)境質(zhì)量的要求也不斷提高,社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域越來越關(guān)注節(jié)能降耗。其中就包括電力生產(chǎn)領(lǐng)域,電站鍋爐在實(shí)際運(yùn)行過程中會(huì)消耗大量能源,想要使電站能夠更好運(yùn)行,增加電站經(jīng)濟(jì)效益,就需要節(jié)能改造這些鍋爐,盡量減少鍋爐運(yùn)行中所消耗的資源以及能源,有效提升電站運(yùn)行所獲得的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益以及社會(huì)效益。
關(guān)鍵詞: 低碳環(huán)境;電站鍋爐;節(jié)能措施
1近階段我國電站鍋爐存在的問題
1.1效率低、浪費(fèi)嚴(yán)重
根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息研究網(wǎng)上的數(shù)據(jù)顯示:2012年我國電站鍋爐產(chǎn)量為53.82萬噸蒸發(fā)量,同比增長4.99;2013年電站鍋爐產(chǎn)量為46.98萬噸蒸發(fā)量,同比下降3.67%;2014年電站鍋爐產(chǎn)量為47.80萬噸蒸發(fā)量,同比增長1.41%;2015年1~8月生產(chǎn)電站鍋爐28.06萬噸蒸發(fā)量,同比下降1.5%。從上述數(shù)據(jù)可以看出傳統(tǒng)燃煤電站已日趨飽和。實(shí)質(zhì)上我國的電站鍋爐的投入量已經(jīng)大大超過實(shí)際需要量,但電廠作為企業(yè),單純追求加大產(chǎn)能、提供贏利勢必造成能源浪費(fèi)、效率低下的不良結(jié)果。
1.2燃料(煤炭)質(zhì)量缺陷
目前,我國電廠,特別是大型電廠的鍋爐主要還是以煤炭作為燃料。而煤炭本身質(zhì)量,例如煤炭顆粒的大小、煤炭中雜質(zhì)含量高低等因素又在不同程度、不同方面影響著電站鍋爐的運(yùn)行狀況。一家采用沒有深度加工低碳環(huán)境下電站鍋爐的節(jié)能措施與分析文李曉陽蕪湖中電環(huán)保發(fā)電有限公司張心成鄧昌梅黃兵上海康恒環(huán)境股份有限公司過的原煤作燃燒的電廠和一家用優(yōu)質(zhì)煤的電廠相比較,如果不加大煙氣凈化系統(tǒng)的投入,前者的排放物指標(biāo)肯定劣于后者,對環(huán)境污染影響會(huì)更大。所以,使用質(zhì)量差的煤炭燃燒勢必造成煤炭利用率低、污染系數(shù)大、增加煙氣凈化成本等眾多問題。
1.3管理水平較低
目前,眾多電廠都存在管理不到位、監(jiān)管缺失的問題,主要體現(xiàn)在:鍋爐運(yùn)行人員的技術(shù)知識老化;管理層的管理能力不足;監(jiān)管制度有章不執(zhí)行等。這些問題的疊加會(huì)影響電站鍋爐安全、穩(wěn)定地運(yùn)行,最終產(chǎn)生電廠隱患導(dǎo)致事故頻發(fā)。另外,如果是對電站鍋爐尾氣污染物的排放監(jiān)管失控,則對周邊大氣、環(huán)境產(chǎn)生的破壞力并非能以收益等經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)可以平衡的。而且管理能力低下的電廠人員也是前述的兩個(gè)問題的直接原因。
2鍋爐節(jié)能環(huán)保技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
2.1降低鍋爐的能源損耗
加大能源的循環(huán)利用率,將電站鍋爐運(yùn)行過程中產(chǎn)生的光能、熱能、煙能、蒸汽等進(jìn)行回收循環(huán)利用,提高鍋爐熱效率,以達(dá)到降低鍋爐能源損耗的目的。比如提高電站鍋爐的參數(shù),提高循環(huán)熱效率,對節(jié)約能源和減輕環(huán)境污染具有重要作用。又比如采用層燃燒技術(shù),可以在一定程度上有效地降低飛灰的含量控,降低氮氧化物的排放量,減少投入以實(shí)現(xiàn)最大的收益。
2.2合理安排輔機(jī)的啟動(dòng)以及停機(jī)
想要達(dá)到鍋爐節(jié)能這一環(huán)保目標(biāo),就應(yīng)該合理調(diào)整電站鍋爐里面的輔助機(jī)器,這樣能夠減少成本投入,同時(shí)還能夠緩解輔機(jī)因?yàn)橐恢背?fù)荷工作而產(chǎn)生的頻繁啟停問題,隨著電價(jià)狀態(tài)的改變,輔機(jī)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變,因此相關(guān)專業(yè)人員必須預(yù)測輔機(jī)超負(fù)荷狀態(tài),依據(jù)預(yù)測結(jié)構(gòu)來合理安排設(shè)備的啟停,盡量讓設(shè)備的啟動(dòng)處于電價(jià)相對較低的一個(gè)期間,這樣既能夠減少開機(jī)費(fèi),還可以降低設(shè)備啟動(dòng)對整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)造成的不良影響。
2.3變頻的節(jié)能技術(shù)
變頻技術(shù)就是通過改變供電頻率以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)設(shè)備負(fù)荷,起到降低功耗,減小損耗的技。該技術(shù)自20世紀(jì)80年產(chǎn)生以來,就一直受到技術(shù)人員的關(guān)注。其優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在:①變頻系統(tǒng)因其自身可調(diào)整,因此損耗小、工作效率高;②因?yàn)閾p耗小,可作為有效的節(jié)能手段;③適用性廣泛。目前在電廠中通常都會(huì)使用變頻風(fēng)機(jī)、變頻發(fā)電機(jī)。
2.3采用新型CO2減排技術(shù)
目前,主要技術(shù)包括礦物燃料燃燒前捕集CO2,純氧或富氧燃燒,以及基于循環(huán)氧載體的化學(xué)鏈燃燒三種技術(shù)。礦物燃料燃燒前捕集CO2,主要用于煤氣化后進(jìn)行燃燒的電力生產(chǎn)企業(yè)。純氧或富氧燃燒技術(shù),又稱為煙氣再循環(huán)技術(shù),是針對傳統(tǒng)燃煤電廠特點(diǎn)發(fā)展的一種減排技術(shù)。基于循環(huán)氧載體的化學(xué)鏈燃燒(目前還處在研究階段,在此不作討論)。考慮煙氣再循環(huán)技術(shù)應(yīng)用越來越多,就其工藝進(jìn)行重點(diǎn)描述。煙氣再循環(huán),主要是指從布袋除塵器后的引風(fēng)機(jī)入口前抽出部分凈化過的煙氣,經(jīng)回流煙氣管道回流至鍋爐焚燒室上部,以二次風(fēng)的形式重新進(jìn)行注回余熱鍋爐內(nèi)的工藝回流煙氣量通過風(fēng)機(jī)變頻及可調(diào)風(fēng)門進(jìn)行調(diào)節(jié)。采用煙氣回流后,能夠在燃燒過程中有效抑制NOx的生成;同時(shí)由于從引風(fēng)機(jī)前引出回流煙氣,引風(fēng)機(jī)容量以及功率可降低;且煙氣回流后混合功能不減,仍能有效抑制CO以及二英類物質(zhì)的生成,對鍋爐減排效果非常顯著。
2.4提高鍋爐控制力
掌握所有環(huán)節(jié)和各流程的特點(diǎn)和具體工作原理,結(jié)合豐富的經(jīng)驗(yàn),根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)和具體工作流程來控制。例如,當(dāng)鍋爐處于啟動(dòng)階段時(shí),必須盡量減少蒸汽排出量或不排放蒸汽,并用蒸汽活化熱能。并控制疏水閥的實(shí)際工作狀態(tài),使蒸汽的熱量能有效地回收到相應(yīng)的容器中。回收高品質(zhì)的蒸餾水轉(zhuǎn)移到鍋爐給水,減少水處理的消耗,降低成本。對于傳熱的控制,可以合理地處理管網(wǎng)與蒸汽散熱方法相結(jié)合,以達(dá)到隔熱的目的。由于空氣中的熱交換現(xiàn)象的存在熱管及熱設(shè)備和空間,所以用絕緣部件必須具有較低的導(dǎo)熱系數(shù),和熱性能高;若溫度高,應(yīng)使用非常穩(wěn)定的材料的機(jī)械性能;盡可能的調(diào)濕材料使用相對較低,因此減少管道腐蝕的概率。在管道設(shè)計(jì)過程中,利用最小管徑管和輸送的特定距離,盡量減少熱損失,從而有效地提高管道的保溫效果。同時(shí),還應(yīng)該有鍋爐運(yùn)行的專業(yè)技術(shù)和管理人才,員工的技能和現(xiàn)代知識的定期培訓(xùn),不斷提高和節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新,使電廠獲得良好的節(jié)能和環(huán)保效果。
3低碳環(huán)境下電站鍋爐的技術(shù)改革
3.1提升電站鍋爐的管理監(jiān)控技術(shù)
隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的擴(kuò)展,電站鍋爐監(jiān)測技術(shù)的革新也日新月益。發(fā)電廠應(yīng)該引進(jìn)高科技進(jìn)行電站鍋爐的實(shí)時(shí)監(jiān)控,保障電站鍋爐的高效、穩(wěn)定運(yùn)作。引用計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等綜合設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)電站鍋爐的在線監(jiān)測控制,使其不斷升級優(yōu)化,從而實(shí)際節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的預(yù)期目標(biāo),特別是ACC自動(dòng)燃燒技術(shù)的引進(jìn)更是一個(gè)質(zhì)的飛躍。
3.2建立標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、降低能源消耗
通過建立標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來約束電廠的建設(shè)。通過準(zhǔn)確的可研報(bào)告來明確電廠建設(shè)規(guī)模、大小、系統(tǒng)的配制,杜絕以小代大的不合理工程,控制建設(shè)成本,用制度來保證能源的高利用率,降低能源消耗。
3.3加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行人員的管理水平
管理手段的優(yōu)劣,對整個(gè)電廠的經(jīng)濟(jì)效益好壞起到?jīng)Q定性因素。目前我國電站鍋爐的能源耗量都偏大,浪費(fèi)嚴(yán)重,因此在鍋爐運(yùn)行過程中有必要不斷加強(qiáng)管理控制,摒棄自身不良因素,積極向管理水平高的電廠取經(jīng),不斷提高管理水平。4結(jié)論
綜上所述,作為專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)該詳細(xì)地了解到我國政策、電站鍋爐的存在的問題、電站鍋爐的技術(shù)發(fā)展趨勢、電站鍋爐的運(yùn)營管理變革等諸多方面情況。響應(yīng)國家號召,通過對電站鍋爐采用節(jié)能減排新技術(shù),解決現(xiàn)階段電站鍋爐存在的各種問題,實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能、低碳發(fā)展的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
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