火電廠環(huán)保設(shè)施能耗分析與優(yōu)化控制

張超

摘要：本文主要圍繞火電廠環(huán)保設(shè)施的能耗展開分析，探討了火電廠環(huán)保設(shè)施的能耗情況，并針對目前的能耗進行了總結(jié)對其中存在的問題進行了分析，提出了一些優(yōu)化控制的方法和方案，希望能夠為今后火電廠環(huán)保設(shè)施能耗的相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：火電廠，環(huán)保設(shè)施，能耗，優(yōu)化控制

前言

火電廠環(huán)保設(shè)施的運行非常關(guān)鍵，我們一定要做好環(huán)保設(shè)施的運行能耗分析，對運行過程中的能耗問題不可忽視，對于耗能較高問題要進行優(yōu)化，提出更好的控制措施。

1火電廠環(huán)保設(shè)施能耗概況及特點

近些年來，火電廠環(huán)保設(shè)施建設(shè)廣泛開展，火電廠已經(jīng)建有高效除塵設(shè)備、脫硫設(shè)備、低氮燃燒設(shè)備等。據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，脫硫設(shè)施的投用率較低，大多存在機組復雜、工況適應(yīng)性較差等問題，且設(shè)備故障頻發(fā)，機組運行穩(wěn)定性欠佳。隨著《火電廠大氣污染物排放標準》的修訂及實施，現(xiàn)有除塵、脫硫、脫硝等環(huán)保設(shè)施需加以控制，強化污染物的控制能力，節(jié)約能源。

1.1火電廠環(huán)保設(shè)施概述

火電廠的節(jié)能是指在火電廠運行期間優(yōu)化各生產(chǎn)環(huán)節(jié)和管理部門的生產(chǎn)管理活動，提供盡可能多的電能?；鹆Πl(fā)電廠消耗的主要能源包括煤、電、水和其他能源。由于煤電廠被用作本文的研究對象，煤、電、水是最重要的節(jié)能研究對象。

1.2火電廠的環(huán)保設(shè)施特性

一是系統(tǒng)性。系統(tǒng)意味著火電廠的節(jié)能是火電廠生產(chǎn)管理各方面的整個系統(tǒng)。它包括節(jié)約火力發(fā)電中的各種資源，包括節(jié)約煤炭，節(jié)約工廠的水資源等，無論從哪個角度來看，都可以組織和深入分析。二是完整性?；痣姀S的節(jié)能不僅限于一個方面，而且還關(guān)注節(jié)能對整個火力發(fā)電廠的影響。例如，可以通過制定管理政策和法規(guī)來提高員工節(jié)能意識，從而影響整個發(fā)電廠能源消耗。三是復雜性。復雜性是指火力發(fā)電廠的節(jié)能，包括保護火力發(fā)電廠的各種能源。能源消耗選擇和發(fā)電廠生產(chǎn)多樣性存在巨大差異，這決定了火力發(fā)電廠節(jié)能的復雜性。

2火電廠環(huán)保設(shè)施現(xiàn)狀

2.1脫硝裝置

催化還原脫硝裝置因為脫銷率較高，氨逃逸問題出現(xiàn)的頻率較低，且具有反應(yīng)溫度低等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用，多被布置于省煤器與空氣預(yù)熱器之間。為了保證脫硝裝置的運行質(zhì)量，即脫硝效率高于70%，催化還原脫硝裝置中多會設(shè)置二至三層的催化劑，并且預(yù)留一層。每層催化劑煙氣阻力據(jù)估算約為400Pa，SCR整套裝置的阻力在800～1000Pa左右，這樣就造成風機的運行功率增加。

2.2電除塵器

對于火電廠電除塵器的運行要求為其除塵效率應(yīng)當大于99.5%，就其原因進行分析，主要如下：（1）若燃煤的質(zhì)量不能保障，則灰分的電阻率可達1×1012Ω·cm時，電場中就會出現(xiàn)電暈，則用電量更大，而運行效率也會有所降低;（2）若電除塵器在固定模式下運行，而運行電壓以及電流極限值恒定不變，則用電量會大幅增加;（3）為了避免煙氣旁路，需在電除塵器中設(shè)置阻流板，在運行過程中出現(xiàn)了煙氣通流掛灰問題，則阻流板的存在會造成電除塵器運行阻力增加，阻力值據(jù)估算約為200Pa。

2.3脫硫裝置依據(jù)

我國相關(guān)規(guī)定，當前我國火電廠機組中均采用石灰石———石膏濕法脫硫。脫落裝置的用電率約為1～1.1%，占據(jù)廠用電的比例為20%。造成用電率增加的原因如下：（1）脫硫裝置系統(tǒng)運行中存在多重阻力，吸收塔的阻力約為1000Pa或3000Pa，除塵器阻力約為200Pa，GGH的阻力約為500～3000Pa;（2）當前GGH普遍存在堵塞問題，隨著阻塞間隔的縮短，增壓風機出力逐漸增大，為此需要開旁路、關(guān)小增壓風機動葉等方式保證機組的正常運行，這樣就會增加能耗;（3）吸收塔、除霧器內(nèi)部存在大量的污垢，煙氣的流通面積減小，運行阻力增大;（4）氧化風機、密封風機、漿液循環(huán)泵等用電量較大，在機組為低負荷運行狀態(tài)時，耗電量急劇增加。

3火電廠環(huán)保設(shè)施能耗優(yōu)化控制

通過分析環(huán)保設(shè)備的關(guān)鍵能耗點，可以看出設(shè)備和運營管理對能耗的影響。因此，通過技術(shù)手段和管理手段，可以降低功耗，并且可以在節(jié)能方向上促進火力發(fā)電廠。

3.1減少靜電除塵器消耗的措施

首先，必須抑制背面電暈的發(fā)生。通過使用間歇脈沖電源，不僅可以有效地控制防暈現(xiàn)象，而且可以提高除塵效率。其次，根據(jù)實際情況選擇有效的電源模式。例如，根據(jù)廢氣溫度的變化和煙氣流量的變化選擇合適的工作方法。最后，定期維護和管理靜電除塵器。

3.2減少脫硫植物能耗的措施

為了確保脫硫效率，此時嚴格控制吸收塔和除霧器的濃度。隨著阻力的變化，吸收塔和除霧器也會發(fā)生變化。因此，應(yīng)定期清洗吸收塔和除霧器，并有效控制脫硫阻力。如果廢氣溫度低，則空氣污染物的濃度增加。因此，應(yīng)嚴格控制吸收塔液體的溫度，以確保煙氣的均勻分布。

3.3減少脫硝設(shè)備能耗的措施

近年來，國家出臺了嚴格的反硝化政策，在環(huán)境保護的前提下，有必要減少反硝化的能源消耗。在這個階段，我國的低氮燃燒技術(shù)已經(jīng)開始成熟，我國的脫氮設(shè)備的運行阻力在這個狀態(tài)下正在下降。對于火電廠而言，利用相關(guān)設(shè)備和技術(shù)降低自身能耗，使火電廠在激烈的市場競爭中占有一席之地。

目前的火電廠在制造、設(shè)計和運行環(huán)保設(shè)備的過程中發(fā)展迅速，并在實踐中得到廣泛應(yīng)用。但是，使用環(huán)保會增加火電廠的成本，從而節(jié)省能源。隨著火電廠排放更多污染物，火電廠必須改革自己的技術(shù)，選擇合適的節(jié)能技術(shù)，以確?；痣姀S的正常運行。

3.4加強火電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研發(fā)

在火電廠的生產(chǎn)和運行中，其熱力系統(tǒng)是高科技與理論結(jié)合的產(chǎn)物，是火電廠邁向節(jié)能領(lǐng)域的重要體現(xiàn)。熱力系統(tǒng)有著非常大的潛力，容易實現(xiàn)，投入的資金少，并且很快能夠看見效果。在火電廠的運行中，大力研發(fā)熱力系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)，對于節(jié)約能源、調(diào)整火電廠的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及推動相關(guān)技術(shù)發(fā)展等具有非常重要的意義。目前，熱力系統(tǒng)在火電廠的實際運行中，由于缺少節(jié)能理論作為指導、相關(guān)設(shè)備運行維護等工作不到位等因素的影響，熱力系統(tǒng)機組的經(jīng)濟性大幅度降低，為此，需要結(jié)合火電廠中熱力系統(tǒng)的實際情況，研發(fā)其新技術(shù)，改進熱力系統(tǒng)的運行。

4、結(jié)束語

綜上所述，火電廠環(huán)保設(shè)施能耗的分析包括非常多的方面，也受到很多因素的影響，所以本文對其相關(guān)的運行情況以及具體的設(shè)施能耗問題進行了總結(jié)，針對其中所存在的不足之處提出了一些優(yōu)化控制的方法，能夠為今后的相關(guān)工作提供一些有意義的參考。

參考文獻：

[1]鄭東升.火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用與節(jié)能環(huán)保[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（36）：127-128.

[2]劉占林，蘇愛娣，孫琳玲.考慮節(jié)能環(huán)保的火電廠熱機設(shè)備選型[J].通訊世界，2017（23）：193-194.