浅谈火力发电厂节能减排

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　3作者简介:乔欢欢,女,华北电力大学工商管理学院本科生。

浅谈火力发电厂节能减排

乔欢欢

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(华北电力大学工商管理学院,北京　102206)

摘要:火力发电厂是我国电力工业的主力军,发电量约占发电总量的80%。而在大力倡导节能减排的今天,火电厂的煤炭消耗量仍占我国煤炭产量的一半以上,并且对环境造成了很大的危害。本文从电厂的规划、生产和管理环节提出了节能减排的各种方法,对于我国火力发电企业的节能减排具有一定的理论指导意义和现实应用价值。

关键词:火力发电厂;节能减排;电力行业能源是国民经济的命脉,能源安全与可持续问题是关乎中国可持续发展的一个关键问题。我国能源资源总量虽然较多,但人均占有量少。我国能源生产和消费以煤为主,燃煤造成的二氧化硫和烟尘排放量均占其排放总量的80～90%,主要污染物排放量已经超过环境承载能力,我国经济要想实现平稳、持续的发展,首先要解决能源和污染问题。

火力发电消耗的煤炭的一半以上都是用来直接燃烧,用于火力发电和采暖空调等,因此电力工业是资源消耗的大户,提高电力生产和使用效率、降低资源消耗,特别是节约和降低煤炭、石油和水资源的消耗,对我国重要战略资源的节约和优化配置具有重要意义,是实现可持续发展的重要措施,是节能减排工作的重心。当前,我国火力发电及供热用煤占全国煤炭总量的51%,产生的灰渣约占全国灰渣的70%,火电用水量占工业用水总量的40%,烟尘排放占工业排放的33%,二氧化硫排放占工业排放的56%,也足以表明火力发电厂节能减排势在必行。

电力行业节能减排要以火电厂节能减排为核心,火电厂节能减排要以降低火电厂煤耗、厂用电率和二氧化硫排放量为重点。通过优化电源结构和布局,合理利用能源资源,全面实现单位国内生产总值能源消耗降低和二氧化硫排放总量削减的目标,火力发电厂除了可以在宏观方面加强节能减排管理外,还可以采用先进的技术手段来提高产品质量和产品产量,减少能耗,提高能源利用率,从而节约能源、降低废物排放量,大力促进能源资源的高效利用和循环利用,从而缓解能源资源对经济发展的约束。本文从火力发电厂的规划、生产环节和生产管理环节三方面探讨火力发电厂的节能减排之路。

一、通过良好的规划实现火力发电厂的节能减排11调整电源结构,加快清洁能源和可再生能源的开

发步伐

受一次能源结构特点的影响,火电装机容量比重偏

大,水电、核电、可再生能源发电比重偏小,特别是核电发展缓慢。因此加大水电、核电、可再生能源和新能源的比重,优先发展水电、风电等清洁能源和可再生能源项目显得尤为重要。

21关停小容量机组,推广大容量机组

根据蒸汽动力循环的基本原理及热力学第一动力和第二动力的分析,发展高参数、大容量的火电机组是我国电厂节能的一项重要措施。单台发电机组容量越大,单位煤耗越小。如超超临界机组比高压纯凝汽式机组供电标煤耗少1/4～1/3,假设有两亿千瓦这样的替代机组,一年可以节约标煤十亿多吨,同时三废的排放也大大减少。因此,关停小容量机组,推广大容量机组对减少能耗、提高能源利用率具有重大意义。

二、通过对生产环节的控制,实现节能减排

11提高燃煤质量,实现节能减排

煤粉锅炉被广泛地应用于火力发电厂中。一般来讲,燃料的成本占发电成本75%左右,占上网电价成本30%左右。煤质对火电厂的经济性影响很大,如果煤质很次,会限制电厂出力,使电厂煤耗和厂用电率上升,且锅炉本体及其辅助设备损耗加大;如果燃煤质好价优,则锅炉燃烧稳定、效率高,机组带得起负荷,不仅能够减少燃料的消耗量,更有利于节约发电成本,因此入厂和入炉燃料的控制是发电厂节能工作的源头。

21提高锅炉燃烧效率,实现节能减排

锅炉是最大的燃料消耗设备,燃料在锅炉内燃烧过程中的能量损失主要包括:排烟热损失,可燃气体未完全燃烧热损失,固体未完全燃烧热损失,锅炉散热损失,灰渣物理热损失等。降低排烟热损失的主要措施:降低排烟容积,控制火焰中心位置、防止局部高温,保持受热面清洁,减少漏风和保障省煤器的正常运行等;降低可燃气体未完全燃烧热损失的主要措施:保障空气与煤粉充分混合,控制过量空气系数在最佳值,进行必要的燃烧调整,提高入炉空气温度,注意锅炉负荷的变化并

中国电力教育2009年管理论丛与技术研究专刊

控制好一、二次风混合时间等;降低固体未完全燃烧热损失的主要措施:选择最佳的过量空气系数,合理调整和降低煤粉细度,合理组织炉内空气动力工况,并且在运行中根据煤种变化,使一、二次风适时混合等;降低散热损失的措施主要措施:水冷壁和炉墙等结构要严密、紧凑,炉墙和管道的保温良好,锅炉周围的空气要稍高并采用先进的保温材料等;降低排渣量和排渣温度的主要措施:控制排渣量和排渣温度。由此可见,通过提高锅炉燃烧效率来节能减排的潜力很大。

31提高汽轮机效率实现节能减排

在汽轮机内蒸汽热能转化为功能的过程中,由于进汽节流,汽流通过喷嘴与叶片摩摖,叶片顶部间隙漏汽及余速损失等原因,实际只能使蒸汽的可用焓降的一部分变为汽轮机的内功,造成汽轮机的内部损失。降低汽轮机内部损失的方法有:通过在冲动级中采用一定的反动度,蒸汽流过动叶栅时相对速度增加,尽量减小叶片出口边厚度,采用渐缩型叶片、窄型叶栅等措施来降低喷嘴损失;通过改进动叶型线,采用适当的反动度来降低动叶损失;通过将汽轮机的排气管做成扩压式,以便回收部分余速能量来降低余速损失等。

41提高设备利用率,实现节能减排

编制风机,制粉设备单耗定额和输煤系统输煤单位电耗定额,并颁布实施、加强考核,这样可以降低输煤电耗而且可以降低设备磨损;充分提高公用系统设备的利用率,对不合理的系统及运行方式进行改进;除灰系统设备自动投入率要高,确保输灰、渣设备有效利用及水的回收。

51采用变频调速技术,实现节能减排

发电厂厂用电量约占机组容量的5%～l0%,除去制粉系统以外,泵与风机等火电机组的主要辅机设备消耗的电能约占厂用电70%～80%。解决这个问题最有效手段之一就是利用变频技术对这些设备的驱动电源进行变频改造。采用变频调速技术既节约了电能,又可方便组成封闭环控制系统,实现恒压或恒流量控制,同时可以极大地改善锅炉的整个燃烧情况,使锅炉的各个指标趋于最佳,从而使单位煤耗、水耗一并减少。

三、加强生产管理环节,实现节能减排

11积极推进技术创新,实现节能减排

研发新技术并将科技成果向现实生产力转化,把科技创新能力作为火力发电厂发展的核心驱动力,以科技进步引领和支撑安全发展、清洁发展和节约发展,有效提高可持续发展能力、提高燃煤发电效率并减少资源消耗。采用大容量、高参数、高效率的洁净煤发电技术,使供电煤耗持续下降,采用节水型空冷机组、干式排渣、水淡化、中水利用、废水分类处理、梯级使用、工业废水实现零排放等。

21加强燃料管理,实现节能减排

燃料作为火力发电企业的“食粮”,占整个火力发电成本的70%左右,是影响发电企业效益的关键所在,同时也是影响实现发电企业经营目标的关键因素。火力发电企业要想降低企业生产和经营运行成本,需要在燃料管理体制上进行改革和创新,在燃料管理模式上进行突破和创新,进一步加强煤炭供应管理,合理调整煤炭买卖合同条款,提高热值考核标准,全面清除量小、价高、质次和不讲诚信的供应商,加强盘煤数据的真实性和准确性,统筹安排库存,制订限高、限次、限价的燃料采购方案,最大限度地降低燃料成本,控制标煤单价,继续稳定与大矿煤的友好战略合作伙伴关系,尽可能地多进大矿煤、优质煤。

31建立机组经济指标评价体系,实现节能减排

电厂节能管理评价系统以机组性能分析监测为基础,通过评价准则、耗差分析、优化运行、综合分析等方法,掌握机组能耗状态,提高机组运行经济性,促进运行管理和节能管理水平,在实际应用中取得了良好效果。通过建立经济指标评价体系,把火力发电厂诸多经济指标按大小分级管理,主要经济指标具体分解落实到岗位,责任到人,从而确保及时发现指标偏差。结合分析采取相应的措施,最终达到经济指标受控,实现节能减排。

四、结语

火力发电厂在我国的节能减排工作中占有很重要的地位。要实现火力发电厂的节能减排,首先要有良好的规划,其次要加强对生产环节的控制,还要在生产管理环节下功夫。

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