火電廠機(jī)組節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造的策略

王云龍

【摘??要】隨著各行各業(yè)的高速發(fā)展以及人們生活水平的日益提升，對(duì)于電力能源的需求量也在不斷的增長(zhǎng)，這就促使我國(guó)的一些發(fā)電廠得到了充足的進(jìn)步?；痣姀S乃是我國(guó)現(xiàn)今發(fā)展較為良好的一類發(fā)電形式，其可以為人們的日常生活與工作提供充足的、安全的電能。但是火電廠的正常運(yùn)行中卻也存在著極大的缺陷，那便是耗能較高，且其污染物排放量也相對(duì)較多。在國(guó)家開(kāi)始日益提倡可持續(xù)發(fā)展觀念以及節(jié)能環(huán)保理念的環(huán)境背景下，火電廠機(jī)組進(jìn)行節(jié)能環(huán)保技術(shù)的改造也是勢(shì)在必行，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)火電廠與環(huán)境的和諧共處有著積極的幫助?；诖耍疚膶?duì)火電廠機(jī)組節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造的策略進(jìn)行詳細(xì)的分析，希望可以為相關(guān)研究者提供一定的參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】火電廠機(jī)組;節(jié)能環(huán)保技術(shù);改造策略

我國(guó)一直以來(lái)都是一個(gè)耗能大國(guó)，雖然國(guó)內(nèi)總體資源的占有量較為巨大，但是人均資源分配卻并不充足。近些年來(lái)我國(guó)開(kāi)始進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)，各大工業(yè)得到了充足的發(fā)展，但卻也消耗了較多的能源，且在實(shí)際發(fā)展中還加重了環(huán)境污染現(xiàn)狀，同時(shí)也促使不可再生資源變得日益緊缺。在這樣的背景下，火電廠這類高耗能、高污染的企業(yè)就需要進(jìn)行一些生產(chǎn)改進(jìn)，需要在其機(jī)組的正常運(yùn)行中引入節(jié)能環(huán)保技術(shù)，這樣不僅可以有效的降低能耗，保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境健康，還可以促使火電廠生產(chǎn)效率與質(zhì)量得到提升，進(jìn)而為火電廠的進(jìn)一步發(fā)展與壯大提供良好的推動(dòng)力。

1、火電廠節(jié)能環(huán)保機(jī)組技術(shù)改造的重要性

火電廠的電力生產(chǎn)建設(shè)對(duì)于推動(dòng)我國(guó)電力生產(chǎn)效率與質(zhì)量的提升有著積極的促進(jìn)作用，其也是我國(guó)電力建設(shè)中的重要組成部分。傳統(tǒng)的火電廠機(jī)組改造過(guò)程中，由于其耗能較大，所以火電廠機(jī)組設(shè)備的性能升級(jí)改造以及環(huán)保系統(tǒng)改造都是要以機(jī)組整體能耗量為主要依據(jù)的。所以，我們可以先對(duì)火電廠機(jī)組生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)和環(huán)保系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行一個(gè)全面的了解與掌握，并對(duì)不同機(jī)組的環(huán)保技術(shù)應(yīng)用效果進(jìn)行合理的對(duì)比分析，進(jìn)而結(jié)合節(jié)能控制理論和環(huán)保技術(shù)理論來(lái)對(duì)特定機(jī)組類型進(jìn)行有效的改造，這樣不僅可以促使機(jī)組生產(chǎn)變得更加環(huán)保，還可以有效的提升機(jī)組運(yùn)行對(duì)的效率。

2、火電廠節(jié)能環(huán)保機(jī)組技術(shù)改造策略

2.1?鍋爐系統(tǒng)改造策略

本文主要從兩個(gè)方向提出對(duì)鍋爐系統(tǒng)的改造策略：

首先對(duì)于大部分火電機(jī)組配備的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器由于其結(jié)構(gòu)特性和運(yùn)行特性所必然存在的漏風(fēng)，會(huì)一定程度上影響系統(tǒng)各主要風(fēng)機(jī)的運(yùn)行能耗并且導(dǎo)致鍋爐排煙熱損失的增加進(jìn)而影響鍋爐效率。這里提出一種電廠風(fēng)煙系統(tǒng)空預(yù)器的性能優(yōu)化改造策略，通過(guò)周期性統(tǒng)計(jì)空預(yù)器進(jìn)出口過(guò)量空氣系數(shù)與排煙溫度、煤質(zhì)工業(yè)分析全水分與揮發(fā)分、SCR?出口?NO?x?濃度、脫硫系統(tǒng)進(jìn)口?SO?2?濃度、空預(yù)器風(fēng)煙側(cè)差壓等數(shù)據(jù)及其變化趨勢(shì)，挑選穩(wěn)定的運(yùn)行工況進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)標(biāo)分析，利用大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理或針對(duì)空預(yù)器漏風(fēng)率做與其各影響因子的多元非線性回歸手段得出可能存在的關(guān)系模型，并且在接下來(lái)的生產(chǎn)運(yùn)行中有針對(duì)性的進(jìn)行設(shè)備性能試驗(yàn)，以驗(yàn)證模型的誤差率，進(jìn)而在未來(lái)生產(chǎn)運(yùn)行中為運(yùn)行人員操作及熱工控制方面給出指導(dǎo)意見(jiàn)，提升機(jī)組運(yùn)行安全、環(huán)保水平。

其次針對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)所存在的諸多問(wèn)題中，循環(huán)流化床鍋爐的“四管”爆漏、變形問(wèn)題尤為突出。由于其結(jié)構(gòu)和工藝方面的特殊性，必然會(huì)使高溫高速的飛灰煙氣對(duì)爐內(nèi)蒸汽管道受熱面帶來(lái)的磨損、腐蝕、熱應(yīng)力形變等問(wèn)題。隨著國(guó)家大力推進(jìn)“新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換”，且特高壓輸電、新能源在各省不斷提升的發(fā)電份額，電網(wǎng)對(duì)火電機(jī)組調(diào)峰能力的要求也在考驗(yàn)著各發(fā)電企業(yè)的運(yùn)行、改造、問(wèn)題處理能力。受天氣影響，當(dāng)光照條件、風(fēng)速變化大等情況下，新能源上網(wǎng)功率的短期內(nèi)快速變化對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生極大沖擊，這就要求火電機(jī)組承擔(dān)起電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓的責(zé)任。循環(huán)流化床鍋爐由于其蓄熱能力特性，實(shí)際運(yùn)行情況對(duì)負(fù)荷變化響應(yīng)相對(duì)較慢，通常出現(xiàn)的午間調(diào)度負(fù)荷短時(shí)間下拉，蒸汽管道內(nèi)流量急速變化，鍋爐熱負(fù)荷不能很好跟蹤，壁溫變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力使管壁情況逐漸劣化，最終導(dǎo)致變形甚至爆管。這里提出一種循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組負(fù)荷預(yù)測(cè)策略，有助于針對(duì)其蓄熱能力對(duì)負(fù)荷變動(dòng)反應(yīng)慢這一特性提前制定機(jī)組的負(fù)荷曲線和調(diào)峰策略。利用機(jī)組長(zhǎng)期的運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)、全省主要新能源機(jī)組的天氣數(shù)據(jù)以及電網(wǎng)調(diào)峰指令歷史數(shù)據(jù)，建立以時(shí)間、天氣、電網(wǎng)負(fù)荷需求、機(jī)組運(yùn)行計(jì)劃為影響因素的樣本模型，通過(guò)大數(shù)據(jù)手段對(duì)已存在歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及挖掘，得出機(jī)組功率預(yù)測(cè)模型，并利用數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)已有模型不斷優(yōu)化，提升功率預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率，為機(jī)組提升電網(wǎng)需求響應(yīng)能力、機(jī)組節(jié)能安全運(yùn)行水平提供數(shù)據(jù)支持。

2.2?汽輪機(jī)系統(tǒng)改造策略

汽輪機(jī)是火電廠機(jī)組節(jié)能環(huán)保調(diào)控中主要的動(dòng)力傳輸部分，汽輪機(jī)主要依靠熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的原理進(jìn)行動(dòng)力傳輸、它在火電廠生產(chǎn)技術(shù)加工環(huán)節(jié)，基本上實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力結(jié)構(gòu)的綜合調(diào)配，但由于傳統(tǒng)的汽輪機(jī)做功傳輸時(shí)，主要以機(jī)械動(dòng)力為主，而當(dāng)前火電廠生產(chǎn)需要技術(shù)性、多維性的數(shù)字化技術(shù)做保障，由此，原有的汽輪機(jī)傳輸體系，逐漸暴露出傳輸速率慢、傳導(dǎo)過(guò)程做功緩慢的問(wèn)題。

火電廠動(dòng)力機(jī)組節(jié)能環(huán)保性調(diào)節(jié)，主要是從汽輪機(jī)的整體傳輸速率和時(shí)時(shí)應(yīng)用調(diào)節(jié)的視角上進(jìn)行問(wèn)題探究。其一，火電廠動(dòng)力傳輸過(guò)程，需充分借助數(shù)字化程序進(jìn)行機(jī)組動(dòng)力傳輸動(dòng)力的調(diào)控。其二，火電廠動(dòng)力機(jī)組節(jié)能化調(diào)節(jié)時(shí)，充分利用了廠內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)補(bǔ)充機(jī)組歷史數(shù)據(jù)體系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了程序加熱傳輸結(jié)構(gòu)的綜合處理。如，某火電廠進(jìn)行機(jī)組節(jié)能環(huán)保調(diào)控期間，就著重從動(dòng)力轉(zhuǎn)換體系進(jìn)行了程序調(diào)節(jié)。首先，該企業(yè)以自動(dòng)化虛擬調(diào)控程序?yàn)榛A(chǔ)，將原有的熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備更換為數(shù)字化調(diào)控結(jié)構(gòu)，更換后程序可隨時(shí)對(duì)火電廠中熱能轉(zhuǎn)換的量、熱能轉(zhuǎn)換的方式、轉(zhuǎn)換量進(jìn)行調(diào)整。若動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換速率達(dá)到最佳，后續(xù)熱能傳輸系統(tǒng)也將隨之提升熱量轉(zhuǎn)換的速率;反之，系統(tǒng)可自動(dòng)依據(jù)情況進(jìn)行局部調(diào)節(jié);其次，采用廠內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)控條件分析期間，智能化熱能轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，在保留了原有歷史記錄數(shù)據(jù)階段性整合的優(yōu)勢(shì)之上，采用虛擬數(shù)據(jù)模型對(duì)熱力轉(zhuǎn)換的溫度、煤炭消耗量、以及汽輪旋轉(zhuǎn)回?zé)崆闆r進(jìn)行分析。如果前期動(dòng)力供應(yīng)并未達(dá)到火電廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)將自行啟動(dòng)汽輪機(jī)動(dòng)力輔助調(diào)節(jié)系統(tǒng)，借助熱量傳輸體系中的預(yù)熱再次進(jìn)行動(dòng)能轉(zhuǎn)換與補(bǔ)充，以實(shí)現(xiàn)保障火電廠機(jī)組在節(jié)能生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力資源的綜合開(kāi)發(fā)與轉(zhuǎn)換。

2.3?電氣改造策略

隨著我國(guó)工業(yè)水平的不斷提高，越來(lái)越多的理論技術(shù)可以被應(yīng)用到火電機(jī)組的電氣改造當(dāng)中，國(guó)內(nèi)很多電廠在針對(duì)其機(jī)組重要輔機(jī)設(shè)備的變頻、調(diào)速和運(yùn)行方式等改造方面也進(jìn)行了大量的突破性嘗試。這里我們提出一種對(duì)輔機(jī)常規(guī)聯(lián)軸器改造為永磁調(diào)速器的改造策略。在對(duì)600MW?電廠脫硫系統(tǒng)水泵的永磁調(diào)速改造后，其電機(jī)功率對(duì)負(fù)荷變化追蹤的效果更好，電機(jī)電流有所下降，減少了汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生，緩解了設(shè)備的損耗，同時(shí)的也降低了設(shè)備的耗電率，節(jié)能效果可以達(dá)到?40%。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，積極的探索出火電廠機(jī)組節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造的策略，將可以實(shí)現(xiàn)我國(guó)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，為人們的日常生活提供充足的能源以及舒適、健康的環(huán)境。為此，在進(jìn)行火電廠節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造的過(guò)程中，就需要相關(guān)的工作人員積極的參與進(jìn)來(lái)，并提升自身的環(huán)保意識(shí)以及知識(shí)技術(shù)水平，將一些先進(jìn)的節(jié)能環(huán)保理念以及技術(shù)融入到實(shí)際的生產(chǎn)工作中去，這樣才能促使火電廠的生產(chǎn)與節(jié)能環(huán)保理念可以進(jìn)行有效的結(jié)合，從而節(jié)約能源，降低污染程度，為實(shí)現(xiàn)火電廠的綠色生產(chǎn)帶來(lái)積極的促進(jìn)作用。

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（作者單位：華潤(rùn)電力（仙桃）有限公司）