火電廠熱力系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)探討

蔣建寶　王文宗

摘 要：眾所周知，我國(guó)能源緊張形勢(shì)隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展而日益嚴(yán)峻，其中大部分煤炭資源均用在了火力發(fā)電中，故為改善現(xiàn)狀，就必須在其熱力系統(tǒng)中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，提高資源利用率。對(duì)此，筆者就火電廠熱力系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)作了深入探討，希望對(duì)火電廠實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗有所助益。

關(guān)鍵詞：火電廠 熱力系統(tǒng) 節(jié)能技術(shù)

雖然我國(guó)有著豐富的煤炭?jī)?chǔ)量，但人均占有量卻較低，加之火力發(fā)電需要大量的煤炭資源，而且存在嚴(yán)重的浪費(fèi)問(wèn)題，所以進(jìn)一步加劇了能源的供需矛盾。這就要求我們針對(duì)火電廠這一耗能大戶，在其熱力系統(tǒng)中積極引入先進(jìn)有效的節(jié)能技術(shù)，以期提高資源利用效率，緩解資源緊張形勢(shì)，同時(shí)改善環(huán)境，促進(jìn)火電廠健康發(fā)展。

一、火電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能的現(xiàn)實(shí)意義分析

對(duì)于火電廠來(lái)說(shuō)，在熱力系統(tǒng)中推廣應(yīng)用節(jié)能技術(shù)不僅有著較多的途徑和較大的潛力，而且方法相對(duì)簡(jiǎn)單，效果相對(duì)明顯。特別是隨著用電需求的持續(xù)增加，以及人們對(duì)環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，如何實(shí)現(xiàn)高效而清潔的電力生產(chǎn)已然成為火電廠發(fā)展面臨的重要問(wèn)題。具體而言，熱力系統(tǒng)是火電廠節(jié)能工作的一個(gè)新領(lǐng)域，較之其他系統(tǒng)的節(jié)能減排，其無(wú)需大范圍改造主設(shè)備或者增加較多的新設(shè)備，如果是新機(jī)組，只需在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)加以改進(jìn)和優(yōu)化加以配套設(shè)施即可；若為運(yùn)行機(jī)組，則可以通過(guò)節(jié)能診斷進(jìn)行節(jié)能改造用于能損的監(jiān)測(cè)和運(yùn)行狀態(tài)的指導(dǎo)，也具有良好的節(jié)能效果。同時(shí)因過(guò)去對(duì)熱力系統(tǒng)節(jié)能關(guān)注不夠，缺乏完整的節(jié)能理論，致使火電廠以往的熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在較多的不合理之處，雖然在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)降低了機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，但通過(guò)全面推廣先進(jìn)可靠的節(jié)能技術(shù)，熱力系統(tǒng)勢(shì)必會(huì)展現(xiàn)出可觀的節(jié)能效果和效益，而且節(jié)能潛力巨大。概括的講，火電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能的實(shí)現(xiàn)，可通過(guò)節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境促進(jìn)火電廠經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益以及環(huán)境效益的提高。

二、火電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用探討

1.解決鍋爐“三漏”的節(jié)能技術(shù)。在火電廠電力系統(tǒng)中，鍋爐是必不可少的重要設(shè)備之一，容易在長(zhǎng)時(shí)期的使用過(guò)程中出現(xiàn)漏煙、漏風(fēng)以及漏灰問(wèn)題，顯然會(huì)加大散熱損失進(jìn)而降低熱效率，背離了節(jié)能理念。因此我們可以通過(guò)適當(dāng)改進(jìn)實(shí)現(xiàn)節(jié)能，如為強(qiáng)化爐墻保溫效果，可采用硅酸鋁平板加以包覆，同時(shí)注意密封交接位置的伸縮縫；針對(duì)預(yù)熱器漏風(fēng)問(wèn)題也可通過(guò)科學(xué)的密封技術(shù)加以改善，目前常用的有雙密封、刷式密封、密封間隙自動(dòng)控制、柔性密封等技術(shù)工藝，其中柔性密封可在大小修期間進(jìn)行改造，而且效果良好，一年內(nèi)漏風(fēng)量可低于6%；而刷式密封則適用于汽輪機(jī)等方面?？傊诳諝忸A(yù)熱器中應(yīng)用先進(jìn)的密封技術(shù)后，引風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)的實(shí)際用電量得到了有效降低。除此之外，優(yōu)化關(guān)鍵支撐和殼程擋板設(shè)計(jì)、增加一定的外翹片、適當(dāng)調(diào)整管子形狀以及增大傳熱面積等方法也有助于鍋爐節(jié)能效果的提高。

2.利用鍋爐排煙預(yù)熱的節(jié)能技術(shù)。排煙余熱在鍋爐熱損失中占有絕對(duì)比例，這是因?yàn)槠渑艧熆谕鶗?huì)達(dá)到150-160℃ 的高溫，若不加以利用，勢(shì)必會(huì)大量浪費(fèi)熱能，所以將其融入熱力系統(tǒng)，通過(guò)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)化排煙余熱為電能是當(dāng)下重要的實(shí)現(xiàn)途徑之一，而這自然少不了低壓省煤器。即在鍋爐排煙口尾部位置裝設(shè)低壓省煤器，其中低壓凝水經(jīng)加裝裝置到達(dá)低壓省煤器，用于交換排煙熱量，待溫度達(dá)到規(guī)定數(shù)值后排出的同時(shí)，新的低壓凝水會(huì)繼續(xù)注入，通常為使功效更為顯著，建議采用串聯(lián)方式連接熱力系統(tǒng)，以期促進(jìn)排煙余熱利用率的進(jìn)一步提升。此外，要想實(shí)現(xiàn)其熱經(jīng)濟(jì)效益最大化，可結(jié)合對(duì)排煙冷卻度以及省煤器無(wú)堵灰、腐蝕前提下熱經(jīng)濟(jì)效益最大的合理把握確定最佳的飲水位置。實(shí)踐證明，該項(xiàng)節(jié)能技術(shù)可使鍋爐效率和供電煤耗分別提高2-2.5%和降低7-10g（kw.h），可見(jiàn)節(jié)能效果良好。

3.回收使用供熱蒸汽的節(jié)能技術(shù)。在火電廠中工業(yè)供汽往往占有很大比重，且溫度一般在100℃以上，由于飽和蒸汽在多數(shù)情況下可滿足工業(yè)熱用戶的工藝要求，因此火電廠經(jīng)常利用噴水減溫將其轉(zhuǎn)換為微過(guò)熱蒸汽，但如此一來(lái)勢(shì)必會(huì)造成能源浪費(fèi)。而借助合理的回收技術(shù)可使富裕的過(guò)熱蒸汽熱能在汽-水換熱裝置的作用下通過(guò)吸收處理重新進(jìn)入熱力循環(huán)系統(tǒng)，然后經(jīng)排擠加熱器抽氣促使汽輪機(jī)進(jìn)行做功，進(jìn)而完成對(duì)富裕熱能的回收利用與轉(zhuǎn)化，顯然機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性能夠得到明顯提升，燃料用量也會(huì)有所減少，而且通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用，供熱機(jī)組平均可以降低1%的煤耗，如果機(jī)組是中間再熱式，該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)用性和節(jié)能功效還可得到進(jìn)一步提升。

4.化學(xué)補(bǔ)水節(jié)能技術(shù)。為切實(shí)實(shí)現(xiàn)火電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能，可針對(duì)采用的是抽凝汽式機(jī)組進(jìn)行化學(xué)補(bǔ)水，此時(shí)一般涉及兩種方法，即分別在除氧器或者凝汽器中補(bǔ)入化學(xué)補(bǔ)充水，其中在凝汽器中補(bǔ)入化學(xué)補(bǔ)充水可初步實(shí)現(xiàn)除氧。當(dāng)補(bǔ)水溫度比汽輪機(jī)排氣溫度低時(shí)，在凝汽器喉部位置加設(shè)一套合適的裝置，然后使呈噴霧狀態(tài)的補(bǔ)充水進(jìn)至喉部，可凝結(jié)部分排汽促使排往凝汽器的汽量有所減少，這樣的話，不僅降低了冷源損失，也使凝汽器的真空狀態(tài)得到了改善，同時(shí)通過(guò)主凝結(jié)水與補(bǔ)充水以期流至各級(jí)低壓加熱器能夠進(jìn)行逐級(jí)加熱，在增加低能位抽汽的同時(shí)也減少了高壓除氧器和低壓除氧器的高能位抽汽，進(jìn)而達(dá)到了增強(qiáng)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的目的，經(jīng)過(guò)采用該項(xiàng)節(jié)能技術(shù)，機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)煤耗可達(dá)到2-4 g（kw.h）的降低幅度。

5.鍋爐排污處理技術(shù)?？紤]到火電廠熱力系統(tǒng)中的鍋爐這一重要設(shè)備往往有著2-5%左右的排污率，除了存在工質(zhì)損失問(wèn)題外，還面臨著無(wú)端的熱量損失和環(huán)境污染，因鍋爐在連續(xù)排污的過(guò)程中熱水一般溫度和壓力較高，屬于較為高級(jí)的一種但熱資源，如果能夠加以有效利用，必然會(huì)帶來(lái)可觀的節(jié)能效益。對(duì)此，我們可以從火電廠熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)加以優(yōu)化和改進(jìn)，即先利用蒸發(fā)擴(kuò)容器回收一定的熱量和工質(zhì)，然后通過(guò)加設(shè)一個(gè)合適的排污水冷卻器，經(jīng)化學(xué)補(bǔ)充水吸收擴(kuò)容蒸發(fā)后污水的熱量，以便對(duì)廢熱資源進(jìn)一步利用，以此改善機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，并盡量減少污染問(wèn)題，提高節(jié)能環(huán)保效果。由此可以看出，熱力系統(tǒng)可作為火電廠節(jié)能的重要途徑，只需對(duì)熱力系統(tǒng)機(jī)構(gòu)以及連接方式加以稍微改造，或者加設(shè)少量的設(shè)備裝置便能收獲良好的節(jié)能效果，提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，足見(jiàn)其可行性高、節(jié)能潛力大。不過(guò)火電廠為實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，還應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)熱力系統(tǒng)節(jié)能理論的創(chuàng)新和技術(shù)方法的研究。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，在火電廠熱力系統(tǒng)中推廣使用節(jié)能技術(shù)既是其發(fā)展的內(nèi)在需要，也是大勢(shì)所趨，畢竟其作為耗能大戶，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)有著重要影響。因此我們應(yīng)強(qiáng)化節(jié)能意識(shí)，立足火電廠實(shí)際情況，注重節(jié)能技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，以此提高煤炭利用率，減少環(huán)境污染，更好的服務(wù)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。

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