電廠運行優(yōu)化與節(jié)能降耗措施分析

張煒

摘 ?要：在時代高速發(fā)展的大環(huán)境下，電廠在經(jīng)營期間為了謀求更好的發(fā)展，運行優(yōu)化與節(jié)能降耗成為了提高發(fā)展效率的重中之重，通過加強電廠內(nèi)部管理，并針對技術(shù)層面進行優(yōu)化，能夠有效提高電廠能源利用率，實現(xiàn)電廠經(jīng)濟利益最大化。本文通過對電廠運行優(yōu)化與節(jié)能降耗進行分析，并結(jié)合實際對運行優(yōu)化與節(jié)能降耗措施提出個人看法，希望為關(guān)注電廠經(jīng)營發(fā)展的人群提供參考。

關(guān)鍵詞：電廠;運行優(yōu)化;節(jié)能降耗

引言：

現(xiàn)如今，社會的發(fā)展讓人們對于能源的依賴程度越來越高，能源如今成為了社會發(fā)展過程中必須面對的一項重要問題。由于社會競爭十分激烈，所以同類企業(yè)的矛盾正在與日俱增，電廠為了在激烈競爭中獲勝，就必須重點關(guān)注節(jié)能降耗問題，而灰硫部分作為電廠運行中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同樣需要通過運行優(yōu)化來實現(xiàn)節(jié)能降耗。因此，有必要對電廠運行優(yōu)化與節(jié)能降耗進行研究。

一、電廠節(jié)能降耗綜述

電廠在運行過程中往往需要消耗大量能源，所以在市場競爭逐漸激烈的今天，就必須通過運行優(yōu)化的方式來進行節(jié)能降耗，以此來提高電廠運營時的市場競爭力。電廠灰硫環(huán)節(jié)指的是脫硫除塵工藝，通過在灰硫階段進行節(jié)能降耗可以有效提高電廠運行時的經(jīng)濟性，進而為電廠今后的長期運營與市場競爭帶來幫助。對于電廠而言，為了提高運營持久性，緊跟時代步伐對設(shè)備、科技進行優(yōu)化改善是一項必然選擇。因為電廠通過對設(shè)備進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，能夠在一定程度上提高能源的使用效率，并降低運營成本，只有主動尋求節(jié)能降耗并加強相關(guān)技術(shù)的研究，才能夠在控制企業(yè)經(jīng)營成本的同時實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。

電廠運行優(yōu)化與節(jié)能降耗的主要作用如下：第一，節(jié)約能源，降低成本。我國電廠發(fā)電的主流依然是火力發(fā)電，即通過消耗煤炭、石油等一系列能源來進行發(fā)電。但是在時代飛速發(fā)展的今天，人們對于生活用電的需求正在不斷增長，需求提高將會導(dǎo)致能源的消耗量大幅增加。不可再生資源作為主要消耗能源，能源儲備的逐漸減少必然會導(dǎo)致價格上調(diào)，進而影響到電廠企業(yè)的運營成本，產(chǎn)業(yè)鏈將會在惡性循環(huán)中持續(xù)惡化。而通過對設(shè)備進行運行優(yōu)化，則能夠有效降低能源的消耗，延長不可再生資源的使用時間，提高能源利用率，這樣可以有效緩解資源過度開發(fā)所帶來的影響，此時還可以通過加強對于清潔能源的研究來進一步強化節(jié)能降耗，以此來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的良性循環(huán)。第二，保護環(huán)境。煤炭、石油等資源在開采、使用中將會對周圍環(huán)境帶來嚴(yán)重污染，所以此類能源的利用并不符合我國的長期發(fā)展戰(zhàn)略。只有不斷開展運行優(yōu)化，降低能源消耗，才能夠在可控范圍內(nèi)降低環(huán)境污染，并實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。第三，技術(shù)創(chuàng)新。電廠運行優(yōu)化與技術(shù)創(chuàng)新息息相關(guān)，技術(shù)創(chuàng)新在短時間內(nèi)雖然需要消耗大量研發(fā)經(jīng)費，但是從長遠(yuǎn)角度出發(fā)則能夠為電廠的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。所以電廠運行優(yōu)化與節(jié)能降耗是一種必然發(fā)展趨勢，如果電廠在運營期間忽略了節(jié)能降耗技術(shù)的研究，就會在激烈的市場競爭中逐漸被淘汰。

二、電廠脫硫運行優(yōu)化與節(jié)能分析

（一）燃燒前脫硫技術(shù)分析

在傳統(tǒng)脫硫技術(shù)開展時，物理、化學(xué)、生物法都屬于常見脫硫技術(shù)，但是因為投資成本大、技術(shù)難度較高所以很難在電廠運營階段發(fā)揮出應(yīng)有的作用。近幾年，因為科技的高速發(fā)展，人們對于電廠脫硫技術(shù)的認(rèn)知變得越來越深刻，只要能夠找到合適方法來進行運行優(yōu)化，就能夠在脫硫環(huán)節(jié)實現(xiàn)大規(guī)模節(jié)能降耗，為電廠運營節(jié)約更多資金。為了保證脫硫效果，可以從脫硫源頭中加強二氧化碳控制，通過煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)來加強對二氧化硫的控制。很多國外發(fā)達國家中的電廠都會選擇在煤炭燃燒之前對其進行脫硫作業(yè)，因為燃燒前脫硫能夠有效降低煤炭中的含硫量，并提高煤炭資源的整理利用率。為了降低二氧化硫，還應(yīng)該加強自由煤建設(shè)，這樣能夠有效減少電廠對于周圍環(huán)境的影響，實現(xiàn)節(jié)能降耗。通過開發(fā)煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)，能夠讓煤在氣化完成后通過氣體燃燒的方式來實現(xiàn)發(fā)電，熱效率也將會有所提高。相較于傳統(tǒng)脫硫技術(shù)而言，若能夠在煤炭燃燒之前強化脫硫技術(shù)的應(yīng)用，就可以與其他脫硫技術(shù)相結(jié)合，進一步提高脫硫效果，這樣便可以在增加脫硫效率的同時降低環(huán)境污染，提高資源利用率[2]。

（二）燃燒中脫硫技術(shù)分析

燃煤在燃燒過程中會生成二氧化硫，二氧化硫脫除正是電廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵，燃燒時的脫硫技術(shù)屬于爐內(nèi)脫硫，采用脫硫劑能夠直接在鍋爐中脫除燃燒生成的二氧化硫。據(jù)相關(guān)研究表明，脫硫劑在使用期間能夠與燃煤進行化學(xué)反應(yīng)，并在化學(xué)反應(yīng)中生成硫酸鹽，但是因為硫酸鹽的比重相對較大，所以硫酸鹽生成之后并不會隨著煙氣自動排出到鍋爐外，因此鍋爐內(nèi)的爐渣中便會沉積硫酸鹽。在電廠脫硫過程中，相對較為常見的脫硫劑有石灰石、白云石等，不同脫硫劑的使用條件與脫硫效果存在差異，所以需要加強鍋爐控制來保證脫硫劑得以發(fā)揮出應(yīng)有的作用。對于燃燒脫硫而言，若是能夠?qū)㈠仩t內(nèi)部的溫度控制800～1200℃之間，就能夠有效提高脫硫劑的脫硫效果。因此為了保證脫硫質(zhì)量，可以通過強化溫控的方式來實現(xiàn)對于脫硫劑的充分反應(yīng)，進而達到節(jié)能降耗的目標(biāo)。在煤炭燃燒結(jié)束后，可以通過爐氣脫硫技術(shù)來提高脫硫效果，部分發(fā)達國家正在積極開發(fā)全新的煙氣脫硫技術(shù)，若能保證脫硫技術(shù)的穩(wěn)定運行，就可以在工業(yè)化生產(chǎn)中實現(xiàn)運行優(yōu)化，提高脫硫節(jié)能質(zhì)量。

（三）脫硫節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

在電廠脫硫系統(tǒng)中，增壓風(fēng)機需要消耗的電能極高，增壓風(fēng)機的耗電量甚至可以達到系統(tǒng)總耗電量的40%以上，所以為了在脫硫過程中保證節(jié)能效果，增壓風(fēng)機已經(jīng)被淘汰。就目前而言，變頻調(diào)速技術(shù)作為融合電子控制、微控制等多種技術(shù)的綜合性技術(shù)，可以在微控制芯片的助力下實現(xiàn)對各種電子開關(guān)的通斷管控，讓工頻電源實現(xiàn)變頻，而且依托能夠?qū)︻l率進行控制的交流電源，還可以在保證能源消耗的同時實現(xiàn)對交流電動機轉(zhuǎn)速的調(diào)整。因為電機轉(zhuǎn)速與供電頻率成正比，所以通過變頻調(diào)節(jié)供電頻率便可以一同改變電機轉(zhuǎn)速[3]。但是由于變頻改造的性價比相對較低，所以這種脫硫方式很難實現(xiàn)大規(guī)模普及。在電廠的不斷研究中，漿液循環(huán)泵永磁成為了節(jié)能脫硫的關(guān)鍵技術(shù)。對于電廠而言，采用漿液循環(huán)泵永磁能夠在施工現(xiàn)場結(jié)合實際需求來完成泵流量的調(diào)整，以此來保證節(jié)能效果。而且漿液循環(huán)泵永磁還可以有效提高運行可靠性，即便處于較為惡劣的施工環(huán)境，同樣能夠保證運行穩(wěn)定。而且漿液循環(huán)泵永磁不會產(chǎn)生高次諧波，低速運行狀態(tài)不會出現(xiàn)發(fā)熱的情況，因此漿液循環(huán)泵永磁將會得到更多人的認(rèn)可。

三、除塵運行優(yōu)化與節(jié)能分析

（一）降低電廠煙塵排放量的綜合對策分析

在電廠運行過程中，很多因素都將會影響到煙塵的生成，所以為了降低煙塵排放，需要考慮的內(nèi)容有很多：第一，在面對水量較低且灰分含量偏高的碎煤時，為了降低煙塵排放，可以通過適當(dāng)添加水來達到控制煙塵的效果。通過合理加水不僅能夠有效減少燃燒期間煤末被煙氣帶走，還能夠在一定程度上提高煤炭的焦結(jié)性。第二，采用石灰石與白云石當(dāng)作脫硫劑進行燃燒，是我國國內(nèi)應(yīng)用相對較為廣泛的一種脫硫方法，雖然這種脫硫方法在鏈條爐中無法保證脫硫效果，但是爐渣內(nèi)殘留的氧化鈣卻可以大幅提高爐渣堿性成分，這種成分可以和濕式除塵器所使用的酸性水產(chǎn)生中和，進而提高除塵效果。在面對含硫量相對偏高的煤炭時，若電廠條件優(yōu)異可以選擇針對原煤進行再次加工，通過在燃煤中適當(dāng)加入脫硫劑來制作型煤進行燃燒，這種方式不僅會降低煙塵排放量，還可以在一定程度上提高脫硫效果[4]。第三，在電廠鍋爐運行期間，應(yīng)該對鍋爐運行時的負(fù)荷進行合理限制，通過限制非滿負(fù)荷的鍋爐運行，能夠有效提高旋風(fēng)除塵器的運行質(zhì)量。旋風(fēng)除塵器將會隨著風(fēng)量下降而降低除塵效率，而我國很多鍋爐在運行期間都會出現(xiàn)非滿負(fù)荷的情況，所以應(yīng)該對鍋爐負(fù)荷問題加以限制。第四，通過開展除塵器煙塵計量限制能夠制約煙塵排放，煙塵計量應(yīng)該與燃煤量相結(jié)合，在燃煤量一定的情況下限制煙塵數(shù)量，可以有效控制煙塵的排放，并真實體現(xiàn)出鍋爐煙塵的實際排放效果。第五，通過對燃煤量進行限制，可以結(jié)合供暖鍋爐房的供暖面積，按照稍低于實際耗煤指標(biāo)的程度來限制燃煤量。若鍋爐房在運行期間，燃煤數(shù)量超出了限制指標(biāo)，則需要對其進行超排放罰款。除此之外，還應(yīng)該督促管理人員針對燃燒、供暖系統(tǒng)開展運行優(yōu)化，以此來提高節(jié)能效果。

（二）電除塵器節(jié)能改造分析

在電廠運營期間，多數(shù)電除塵器都會在出廠時默認(rèn)火花跟蹤控制方式，這種控制方式具有電流、電壓較大的特征，即便電除塵器能夠在運行期間保證運行穩(wěn)定性，但是卻容易在運行階段發(fā)生反電暈問題，因此這種供電控制形式往往會對電能造成非常嚴(yán)重的浪費，無法體現(xiàn)節(jié)能降耗的實際需求。對于電除塵器而言，此類供電控制模式并不是最佳運行模式，只有對其進行改進優(yōu)化才能夠有效提高節(jié)能效果。在改造過程中，可以通過加入智能電源與控制系統(tǒng)來保證改造質(zhì)量。電除塵器高壓收塵電能消耗可以分為三種，即用于煙氣粉塵荷電、捕集的有效電能，破壞荷電、捕集的反效電能，浪費電能的反電暈。通過除塵器運行優(yōu)化可以利用脈沖節(jié)能供電的方式來完成對機組負(fù)荷的自動跟蹤，并完成對除塵器本體電壓的自動調(diào)節(jié)。這種控制模式不僅能夠在運行期間為除塵器提供相對較強的場強，還能夠防止除塵器在補充運行期間出現(xiàn)能耗過快的情況。結(jié)合電容、電感儲能，還可以在提高電壓的同時降低電流，進而實現(xiàn)節(jié)能降耗的作用。除此之外，改造之后還可以結(jié)合負(fù)荷、電場的實際情況來自動調(diào)節(jié)占空比[5]。

對于電廠除塵作業(yè)而言，智能除塵后的凈煙氣煙塵含量將會在一定程度上有所提高，但是提高后的煙塵依然能夠滿足國家環(huán)保要求，但是其節(jié)能效果卻能夠提高約30%，因此節(jié)能改造的作用非常明顯。在改造過程中，需要針對高壓、低壓控制柜、IPC控制系統(tǒng)進行技術(shù)升級，某電廠采用電除塵器改造時的總造價約為42萬元，而在改造完成之后，卻在300天內(nèi)成功回收投資，因此這種除塵節(jié)能方式具有相對較好的效果，能夠從節(jié)能與經(jīng)濟效益兩個層面有效促進電廠的可持續(xù)發(fā)展。

結(jié)論：總而言之，在電廠運營期間，運行優(yōu)化與節(jié)能降耗是必須關(guān)注的重點問題，電廠除塵、脫硫階段作為電廠運營時的主要階段，正是運行優(yōu)化與節(jié)能降耗的核心環(huán)節(jié)之一，所以需要加強除塵、脫硫階段的節(jié)能研究。相信隨著更多人了解到電廠運行期間節(jié)能降耗的重要性，電廠運行優(yōu)化與節(jié)能降耗一定會變得更好。

參考文獻：

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[3]白瑋.電廠運行優(yōu)化與節(jié)能降耗措施分析[J].當(dāng)代化工研究，2021（09）：181-182.

[4]米衛(wèi)軍，李衛(wèi)華.電廠運行優(yōu)化與節(jié)能降耗措施研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2020（01）：7.

[5]郭昕明.初探新時期電廠運行優(yōu)化與節(jié)能降耗措施[J].科技風(fēng)，2019（10）：214.

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