淺議發(fā)電廠系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造

范敏 朱海新

1.中核第七研究設(shè)計院有限公司 山西太原 030012

2.山西泰祥宏源科技有限公司 山西太原 030012

當(dāng)下提出低碳生態(tài)環(huán)保發(fā)展的背景之下，需要對發(fā)電廠系統(tǒng)，做出全面的優(yōu)化處理以及良好的節(jié)能改造應(yīng)用。對于這兩方面的提升，能夠?qū)φ麄€發(fā)電廠生產(chǎn)技術(shù)水平能力做到進(jìn)一步的提高，從而能夠使得整個的動力系統(tǒng)變得更加的完善，對于各種能源消耗能夠做到有效的控制，讓發(fā)電廠既能夠獲得可觀的經(jīng)濟(jì)收益，同時對于自身的社會價值能夠做出進(jìn)一步的提升。

1 系統(tǒng)的基本概述

所謂火力發(fā)電，主要是指借助一些化石燃料或是焚燒垃圾來獲取相應(yīng)的內(nèi)能，并通過發(fā)電動力轉(zhuǎn)換裝置來產(chǎn)生電力能源，其經(jīng)歷的主要過程是：由燃燒化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝麆幽?，進(jìn)而通過機(jī)械能的過渡轉(zhuǎn)換，最終生成電力能源?？紤]到當(dāng)前發(fā)電廠中多數(shù)情況下都存在燃料燃燒不充分的現(xiàn)象，致使國內(nèi)乃至全球的化石燃料出現(xiàn)資源浪費。與此同時，在燃料的燃燒過程中，還會產(chǎn)生一些二氧化硫和二氧化碳等氣體，會給大氣造成破壞，給整個環(huán)境帶來空氣污染。受到設(shè)備性能本身的限制，導(dǎo)致國內(nèi)乃至全球發(fā)電廠的整體能量轉(zhuǎn)化率較低，這也是當(dāng)前絕大多數(shù)發(fā)電廠所面臨的問題[1]。

2 發(fā)電廠集控運行的運用情況

近年以來各種新技術(shù)逐步運用到發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組中，發(fā)電機(jī)組管控模式的創(chuàng)新讓發(fā)電廠集控運行模式得以實現(xiàn)，這保證了火力發(fā)電廠運行的安全性、穩(wěn)定性。但是在實際運用的過程中集控運行模式存在的一些問題，主要原因是火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組集控運行中，由于對集控運行系統(tǒng)缺乏嚴(yán)格管理、認(rèn)真分析導(dǎo)致集控運行系統(tǒng)不管是安裝的時候、還是運行的時候，其核心運行技術(shù)都很難得到最大程度的發(fā)揮，這樣不僅僅增加了企業(yè)的運行成本，還存在能源資源浪費現(xiàn)象。同時在發(fā)電廠運用集控運行的時候還缺乏定期維修和養(yǎng)護(hù)管理，加上工作人員、多方面工作的疏忽導(dǎo)致出現(xiàn)運行事故，給發(fā)電廠發(fā)展帶來了極大的經(jīng)濟(jì)損失。

3 系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造

3.1 改良機(jī)組

發(fā)電廠熱動系統(tǒng)生產(chǎn)中，機(jī)組是整個系統(tǒng)耗能和能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵，改良機(jī)組是電力企業(yè)節(jié)能降耗行之有效的一種途徑。針對熱動系統(tǒng)的機(jī)組運行特點，選用質(zhì)量好，能耗低排污少的先進(jìn)成熟工藝技術(shù)進(jìn)行機(jī)組改良。此外，在工業(yè)建設(shè)中，建議電氣企業(yè)選用單閥或者是順序閥交替運行方式，一方面調(diào)節(jié)整個系統(tǒng)的運行節(jié)奏，預(yù)防過載工作，另一方面保證機(jī)組科學(xué)運行，調(diào)試機(jī)組穩(wěn)定性能。此外機(jī)組的運行參數(shù)也反映了機(jī)械設(shè)備的安全運行狀態(tài)。

工業(yè)單位可以設(shè)置工業(yè)監(jiān)控、傳感器等設(shè)備，提升機(jī)組運行監(jiān)督質(zhì)量。發(fā)電廠熱動系統(tǒng)機(jī)組運行中，汽輪凝結(jié)器需要保持在真空環(huán)境。電力企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)機(jī)組檢修力度，檢查并消除設(shè)備的滲漏問題，維持汽輪凝結(jié)器在規(guī)定的最佳真空環(huán)境下工作，以保證發(fā)電廠熱動系統(tǒng)機(jī)組的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運行[2]。

3.2 火力發(fā)電廠的余熱回收利用

火力發(fā)電廠煙氣等中間產(chǎn)物中余熱的回收利用可以確保排放達(dá)標(biāo)，還能夠提高燃料能量的利用率。首先，可以基于工藝路線的優(yōu)化和改造，收集余熱并使之再重回生產(chǎn)流程。利用煙氣、爐渣余熱加熱鍋爐中的循環(huán)水，或者將汽輪機(jī)中完成做工的蒸汽導(dǎo)入多級汽輪機(jī)的再熱系統(tǒng)，使之在鍋爐中再度加熱后繼續(xù)驅(qū)動下一級汽輪機(jī)的運轉(zhuǎn)；其次，以熱電聯(lián)產(chǎn)模式運行的熱電廠，可以運用熱泵技術(shù)提升余熱的收集效率，并將之用于市政供熱，有效減少電能生產(chǎn)過程中熱能損失的同時，還能夠基于對煙氣、廢水的深度處理降低污染物排放。

3.3 降低工質(zhì)

盡可能回收疏水，在寒冷的冬季為防止空預(yù)器冷端低溫被腐蝕而需要投入一次、二次暖風(fēng)器、采暖系統(tǒng)等，該系統(tǒng)的投入，疏水的外排會增加機(jī)組補(bǔ)水率，降低機(jī)組的正常運行效率。運行過程中將疏水回收到排氣裝置中，降低機(jī)組的補(bǔ)水來提高機(jī)組的運行效率；其次可以使用化學(xué)低溫采樣架回收排氣裝置。為保證受熱面的清潔定期對鍋爐的高溫受熱面、低溫受熱面、脫硝系統(tǒng)、空預(yù)器等進(jìn)行清潔吹灰。如果存在大量灰塵，疏水外排會增加工質(zhì)的浪費，因此取樣化驗水質(zhì)，水質(zhì)在合格之后回收到排汽裝置中，可以節(jié)約大量水而降低機(jī)組的補(bǔ)水，提升機(jī)組運行的效率。最后，根據(jù)鍋爐啟動疏水?dāng)U容器的疏水管線，進(jìn)行及時排查。運行的過程中因為管道閥門的嚴(yán)密性，造成大量疏水系統(tǒng)泄露到鍋爐啟動擴(kuò)容器當(dāng)中，工質(zhì)和熱量損耗非常明顯。因此采取合理的排查措施保證閥門的嚴(yán)密性。

3.4 優(yōu)化控制系統(tǒng)并提升熱能轉(zhuǎn)換和傳輸效率

對熱能與動力系統(tǒng)的設(shè)備運行和能量轉(zhuǎn)換工藝流程進(jìn)行精確調(diào)控，是節(jié)能減排的最佳技術(shù)手段。首先，通過完善在線實時監(jiān)控系統(tǒng)，運用大數(shù)據(jù)技術(shù)等技術(shù)實時分析、預(yù)測電網(wǎng)的負(fù)荷變化規(guī)律，提升發(fā)電機(jī)組調(diào)頻控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度，改進(jìn)對鍋爐燃燒、汽輪機(jī)組運行等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制，讓設(shè)備的運行更為高效；其次，基于對具體設(shè)備運行歷史數(shù)據(jù)的分析，不斷優(yōu)化其控制模式并探索改進(jìn)途徑，通過調(diào)整設(shè)定參數(shù)或改進(jìn)汽輪機(jī)葉片、風(fēng)道形狀等形式，降低生產(chǎn)設(shè)備的能耗和提升其運行效率[3]。

3.5 生產(chǎn)管理

在管理方面制定出嚴(yán)格的方案、制度，定期做好節(jié)能分析建立起系統(tǒng)的賬目記錄。以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)開展相關(guān)的討論。積極開展QC活動集思廣益進(jìn)行宣傳，在內(nèi)部積極開展節(jié)能降耗的思路收集計劃，積極改進(jìn)不合理項目合理調(diào)整運行方式，達(dá)到機(jī)組效率最大化的目的。對內(nèi)部運行人員，積極進(jìn)行燃燒優(yōu)化運行方案的培訓(xùn)，提高運行人員技術(shù)水平、責(zé)任心的控制，保證系統(tǒng)的安全運行。

4 結(jié)語

當(dāng)下社會的不斷進(jìn)步發(fā)展，使得人們的生活水平得到了進(jìn)一步的提升，因此需要電力做出良好的維持，所以我們一定要電力系統(tǒng)進(jìn)行不斷改造應(yīng)用，特別是在電廠熱力系統(tǒng)應(yīng)用和節(jié)能系統(tǒng)應(yīng)用方面進(jìn)行不斷改造，以此保證電廠能夠發(fā)揮最大化的作用和意義，為整個的電廠的持久穩(wěn)定運行提供重要的保證，此外我們還需要同國外先進(jìn)的理念和技術(shù)進(jìn)行不斷的學(xué)習(xí)，以此能夠更好滿足我們的自身技術(shù)方面的缺陷，保證我們的熱力應(yīng)用系統(tǒng)運行更加安全穩(wěn)定。