火力發(fā)電企業(yè)的節(jié)能技術(shù)改造分析

李薩揚(yáng)

摘 要：火力發(fā)電企業(yè)發(fā)電所用的一次能源是不可再生的化石燃料，節(jié)能降耗是發(fā)電企業(yè)必須重視的課題。積極進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，加大節(jié)能技術(shù)的研究投入，不斷提高設(shè)備的可靠性是當(dāng)前發(fā)電企業(yè)的重要工作。文章主要針對(duì)火力發(fā)電企業(yè)的變頻調(diào)速技術(shù)、溴化鋰吸收式熱泵技術(shù)和微油點(diǎn)火技術(shù)進(jìn)行節(jié)能改造分析。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電企業(yè) 節(jié)能降耗 變頻調(diào)速 吸收式熱泵

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（b）-00-01

發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、節(jié)約能源已成為當(dāng)今世界各個(gè)主要經(jīng)濟(jì)體的重要共識(shí)。燃煤電站作為用能大戶，現(xiàn)階段積極推進(jìn)節(jié)能改造、優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行、提升企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)競(jìng)爭(zhēng)力成為發(fā)電企業(yè)面臨的重要課題?；鹆Πl(fā)電企業(yè)的設(shè)備由大量機(jī)械和電工設(shè)備所構(gòu)成，種類繁多且日益趨于大型化和復(fù)雜化。針對(duì)各類設(shè)備的節(jié)能降耗技術(shù)不斷地被推出，逐步地應(yīng)用于各大火電企業(yè)，在近年來(lái)取得了較為顯著的效果。

1 泵與風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)

變頻調(diào)速技術(shù)已發(fā)展成為傳動(dòng)設(shè)備節(jié)能的重要研究方向，隨著火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能降耗工作的深入，變頻調(diào)速技術(shù)在火電企業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。發(fā)電企業(yè)風(fēng)機(jī)和泵類設(shè)備的特點(diǎn)是電壓高、功率大，推廣變頻調(diào)速技術(shù)除了能在較大程度上降低能耗減少生產(chǎn)成本外，還可以提高設(shè)備調(diào)速精度、減少機(jī)械振動(dòng)，操作和維護(hù)起來(lái)也更為方便。

1.1 變頻調(diào)速技術(shù)的節(jié)能原理

從流體力學(xué)理論來(lái)分析，火力發(fā)電企業(yè)的泵和風(fēng)機(jī)類設(shè)備工作時(shí)，設(shè)備功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比例關(guān)系。變頻調(diào)速技術(shù)可以平滑的改變?cè)O(shè)備電機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)減小轉(zhuǎn)速時(shí)，電機(jī)功率即能耗就以轉(zhuǎn)速的三次方的速率降低，大大減少了能耗。變頻調(diào)速技術(shù)通常融合了微機(jī)控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信和高壓電氣技術(shù)等綜合學(xué)科技術(shù)，除了具備相當(dāng)?shù)墓?jié)能效果外，在調(diào)節(jié)精度、性能和減少啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊方面上也有較大程度提高。

1.2 變頻調(diào)速技術(shù)優(yōu)化改造

變頻調(diào)速技術(shù)的顯著節(jié)能效果對(duì)火電企業(yè)降低成本，提高運(yùn)營(yíng)效率和改善機(jī)組的運(yùn)行可靠性都起了十分關(guān)鍵的作用。發(fā)電機(jī)組是電力企業(yè)生產(chǎn)的核心，傳動(dòng)設(shè)備的技術(shù)改造不僅影響到發(fā)電機(jī)組，一旦發(fā)生故障可能導(dǎo)致汽水系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)的非正常停機(jī)。因此，發(fā)電機(jī)組的電機(jī)改造及其它主要電機(jī)的優(yōu)化改造在考慮其節(jié)能效果的同時(shí)，也要密切關(guān)注其設(shè)備可靠性。變頻調(diào)速技術(shù)可以平滑線形地調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，但考慮到設(shè)備運(yùn)行的功率需求及穩(wěn)定性通常需要限定其調(diào)速范圍，電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)最好在70％～100％之間，一般不能低于電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的一半以下，否則風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備本身的運(yùn)行效率明顯降低。此外，變頻調(diào)速改造對(duì)于電廠里負(fù)荷變化較大的電動(dòng)機(jī)其效果是顯著的；而相對(duì)負(fù)荷變化不大，即使應(yīng)用了變頻調(diào)速技術(shù)也不會(huì)有特別明顯的節(jié)電效果，反而增加了投資和改造的運(yùn)行成本。變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)能降耗的針對(duì)性使其應(yīng)用于負(fù)荷變化較小的電機(jī)時(shí)要格外做好預(yù)先的經(jīng)濟(jì)性分析。變頻調(diào)速技術(shù)除了應(yīng)用在控制電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)而節(jié)省能耗外，還廣泛用于控制汽水壓力、溫度等過(guò)程參量，不僅可以起到精確控制的作用，也使設(shè)備運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性得到明顯

提高。

2 溴化鋰吸收式熱泵技術(shù)

火電廠的余熱回收一直是研究者熱衷的課題，隨著我國(guó)節(jié)能降耗政策的推廣，溴化鋰吸收式熱泵被廣泛的應(yīng)用于發(fā)電企業(yè)。溴化鋰吸收式熱泵能夠有效回收發(fā)電廠的工藝余熱，在火電生產(chǎn)的余熱利用領(lǐng)域占據(jù)著重要的地位。

2.1 溴化鋰吸收式熱泵技術(shù)原理

熱泵的工作原理是通過(guò)外界的驅(qū)動(dòng)力的作用將低位能回收并同驅(qū)動(dòng)力所給予的耗能一起作為供熱能源的循環(huán)系統(tǒng)，通常分為兩種，一是吸收式熱泵，另一種是壓縮式熱泵。其中吸收式熱泵以能源綜合利用率高、工況運(yùn)行穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高而受到各大電廠的廣泛應(yīng)用并取得了良好的節(jié)能效果。吸收式熱泵工作時(shí)是運(yùn)用的逆卡諾循環(huán)工作原理，首先由凝汽器循環(huán)水引入熱泵機(jī)組，采用汽輪機(jī)抽汽作為驅(qū)動(dòng)熱源驅(qū)動(dòng)熱泵機(jī)組回收循環(huán)水的余熱，溴化鋰溶液為吸收劑，水為制冷劑，同時(shí)加熱一次熱網(wǎng)循環(huán)水的回水，最后通過(guò)尖峰汽-水換熱器加熱至所需供熱溫度，而凝汽器循環(huán)水進(jìn)入熱泵機(jī)組放熱降溫后凝水返回汽輪機(jī)組各級(jí)加熱器加熱

升溫。

2.2 溴化鋰吸收式熱泵優(yōu)化分析

熱泵能夠有效地回收余熱，但在選擇需熱場(chǎng)所時(shí)應(yīng)充分考慮其用熱需求。應(yīng)用熱泵的場(chǎng)所一般需滿足：需熱時(shí)間久且需熱量變化不大，需熱側(cè)所需的溫度不高，需熱側(cè)所需的熱量及時(shí)間與余熱熱源的排熱量及時(shí)間最好保持平衡，需熱側(cè)與余熱側(cè)的距離不能太遠(yuǎn)也不能過(guò)于分散。吸收式熱泵采用的是逆卡諾循環(huán)工作原理，在進(jìn)行工藝流程設(shè)計(jì)時(shí)，首要工作是熱平衡過(guò)程中換熱溫差值的選擇。

3 微油點(diǎn)火技術(shù)

微油點(diǎn)火燃燒器是近幾年發(fā)展起來(lái)的燃燒技術(shù)，目前已在國(guó)內(nèi)很多大型火電廠得到了成功應(yīng)用。微油點(diǎn)火燃燒器技能作為主燃，也可以作為輔燃除了實(shí)現(xiàn)冷爐的點(diǎn)火啟動(dòng)外，還可以實(shí)現(xiàn)低負(fù)荷下的鍋爐穩(wěn)燃，且節(jié)油率能達(dá)到95%以上，成功應(yīng)用后能夠取得十分可觀的經(jīng)濟(jì)

效益。

3.1 微油點(diǎn)火技術(shù)原理

微油點(diǎn)火燃燒器通常由微油槍點(diǎn)火系統(tǒng)、煤粉燃燒裝置、壓縮空氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。微油點(diǎn)火燃燒器工作時(shí)，燃料油經(jīng)過(guò)壓縮空氣的射擊霧化成微粒后再開始燃燒，燃燒所產(chǎn)生的熱量可以對(duì)燃料進(jìn)行加熱和擴(kuò)容，在極短的時(shí)間內(nèi)燃料油滴氣化。如此，油槍燃燒時(shí)的燃料就成為氣態(tài)，這在很大程度上提高了燃燒效率和點(diǎn)火的溫度，火焰的中心溫度能夠達(dá)到1500～-2000 ℃。高溫火焰直接加熱煤粉氣流引起煤粉的迅速燃燒，在燃燒口形成主火炬噴入爐膛內(nèi)。整個(gè)過(guò)程中，微油點(diǎn)火燃燒器的控制系統(tǒng)對(duì)點(diǎn)火和煤粉輸送裝置進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)程控點(diǎn)火與油槍滅火的聯(lián)鎖保護(hù)，保證鍋爐的穩(wěn)定可靠

運(yùn)行。

3.2 微油點(diǎn)火與其它節(jié)油燃燒器的對(duì)比

目前國(guó)內(nèi)正在應(yīng)用和研發(fā)的點(diǎn)火熱源技術(shù)主要有等離子燃燒技術(shù)、高溫空氣燃燒技術(shù)和微油點(diǎn)火燃燒技術(shù)。等離子燃燒技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是等離子體的溫度高，能夠達(dá)到4000 ℃及以上的高溫，且等離子體能夠更好地幫助煤粉引燃，通過(guò)強(qiáng)磁場(chǎng)控制的電弧將一定壓力的空氣電離為高溫等離子體，引燃煤粉；缺點(diǎn)是設(shè)備比較復(fù)雜，維護(hù)成本與造價(jià)成本較高。高溫空氣燃燒技術(shù)的基本思想是讓燃料在高溫低氧體積濃度氣氛中燃燒，這種氣氛下燃料首先進(jìn)行裂解或其它重組反應(yīng)，在貧氧氣體做延緩狀燃燒下釋放熱能，不再存在傳統(tǒng)燃燒中經(jīng)常出現(xiàn)的局部高溫高氧區(qū)。這種燃燒方式耗能可以顯著降低，也抑制了氮氧化物的生成，但目前應(yīng)用的

較少。

參考文獻(xiàn)

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