火電廠綜合節能的技術措施探討
節能環保
作者：蘇瑞
摘要：文章在對火電廠節能技術措施的提出和選擇原則進行簡單闡述後，從降低鍋爐係統排煙熱損失、優化鍋爐燃燒調節控製係統、降低發電電壓設備係統能耗、采用變頻調速技術對輔機係統進行節能改造等方麵，詳細探討了火電廠綜合節能技術措施。
關鍵詞：火電廠；節能降耗；廠用電；變頻調速
中圖分類號：X78 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）15-0087-03
對於已建成投運的火力發電廠而言，節流就是其發展的重要方向，采取合理技術措施節約日常運營能源消耗，具有十分重要的意義。因此，充分考慮建設節約型社會，在火電廠運行維護等環節中，充分貫徹國家《節約能源法》及《節能技術大綱》的相關技術指標要求，以設備合理選配、資源利用最佳、能源消耗最低、環境汙染最小作為節能優化目標，提出並采取合理的節能降耗技術措施，減少單位電能資源生產能耗，就顯得非常有工程實踐應用研究意義。
1 節能技術措施的提出和選擇原則
在火電廠節能技術措施的提出和選擇過程中，應針對工程特性合理選擇匹配的節能降耗方案，即節能工程必須追求高效合理的投資回報率，不能盲目地為了節能而大肆投入，也不能盲目求新而忽視其實際應用功能特性。火力電廠節能降耗工程的具體指導原則，筆者認為應該按照“效益為主”、“分項實施”、“技術更新”與“重點突破”等原則進行，通過合理搭配，力求節能項目取得較為良好的經濟效益和社會效益，確保電廠電能生產運營具有較高的安全可靠性和節能經濟性。
2 火力發電廠節能降耗技術措施探討
2.1 降低鍋爐係統排煙熱損失
從大量實踐應用經驗表明：鍋爐運行過程中能量損失主要由排煙熱損失、機械不完全燃燒損失、灰渣物理損失、化學物質不完全燃燒損失、運行環境散熱損失等共同組成，同時上述五方麵的損失中，排煙熱損失對鍋爐能源轉換效率的影響最大，約為5%～8%，其約占整個鍋爐係統熱量損失的60%～70%。由此可知，排煙熱損失是鍋爐節能降耗的重點，同時排煙溫度又是排煙熱損失的重要影響因素，也是節能降耗過程中需要重點關注的對象。通常情況下，鍋爐排煙溫度每升高10℃，則整個鍋爐的排煙熱損失量將增加0.6%～1.0%左右，相應耗煤量會增加12%～24%。假定燃煤發熱量為20000kJ/kg，則對於一台1069t/h鍋爐係統而言，其每年將多消耗上萬噸煤。
2.2 優化鍋爐燃燒調節控製係統
應選用智能自動化經濟調控係統，充分結合專家推理技術、智能決策技術，研製滿足火力發電廠鍋爐燃燒監控需求的控製係統。如：某電廠60萬超臨界機組通過鍋爐燃燒智能調節控製係統的使用，可以提高鍋爐效率1%左右，送、引風機電耗降低200～600kW，氮氧化物排放量降低19.8%，再熱器減溫水用量減少30%，有效提高了汽輪發電機組的熱交換效率。采用鍋爐燃燒智能閉環控製係統，可以有效提高鍋爐熱交換效率，減少點火的燃料損失和提高其點火燃燒的穩定性，同時可以降低氮氧化物、CO等汙染物的排放量。如：對於一台30萬的國產機組而言，估計其發電煤耗每kW·h約360克，按照一年運行6000小時進行計算，如按照燃燒效率提高1%進行計算，則一年大約可以節約燃煤約6480噸，如果按照每噸燃煤以700元計算，則一年內大約可以獲得節能經濟效益為453.6萬元。
2.3 降低發電電壓設備係統能耗
要降低火力發電廠發電電壓設備係統能耗，可以從三個方麵進行，即：一是選用先進節能的發電電壓設備，減少設備運行過程中的鐵磁損耗；二是選用封閉母線措施，減少電能從發電機出口到發電電壓設備間的輸送損耗；三是選擇合適的電力電纜經濟截麵，將交流電密度有效控製在合適的經濟調控區域。
2.4 采用變頻調速技術對輔機係統進行節能改造
火電廠中水泵、送風機、引風機、一次風機等是火力發電廠進行電能生產過程中的重要耗電大戶，其耗電量大約占整個電廠廠用電量的30%左右，約占機組總發電量的2%左右。采用變頻調速節能改造技術對原來閥門變流調速進行技術升級改造，其節能效果非常明顯。如：某電廠安裝有2台300MW機組，其鍋爐一次風機係統在隻加裝變頻器控製櫃進行升級改造後，當機組處於200MW的運行工況條件，同另外1台沒有采用變頻器進行技術升級改造的機組運行數據進行對比分析，發現采用變頻調速節能控製後，一次風機係統每小時大約節約電能資源600kW，如果按照該機組全年運行6000h進行估算，則大約可以節約電能資源360萬kWh，如果按照電廠平均上網電價按0.4元/kWh進行估算，則電廠兩台機組經變頻調速節能改造後可以獲得約288萬元的直接經濟效益。由此可見，變頻節能調速升級改造所獲得的經濟效益較為良好，尤其在實際低負荷調控運行工況下，其節能效果將更加明顯。