华能国际电力股份有限公司丹东电厂 辽宁省 丹东市 118000
摘要:随着经济的发展与社会的进步,人们生活水平日益提升,人民对于电力能源的需求也在不断的提高。为切实满足人们的电力能源需求,促进社会经济发展,我国开始着力发展电能产业,使得电厂企业发展规模在不断的扩大。但是在发展过程中,所引发的环境污染问题严重地影响着我国电力能源事业的健康发展。因此,需要有关技术人员对电厂环保设施进行节能优化改造,以此来全面提升电厂生产运行安全性以及节能性,促进我国电力能源供应领域的长效健康发展。
关键词:火电厂;脱硫技术;环保
引言
近年来,通过不断努力,我国在燃机电厂的节能减排政策实施方面已取得了一定成效,尤其是在燃机电厂机组末端治理过程中,采用脱除集成技术对污染物排放进行管控,促使大气污染物排放浓度符合我国限值。尽管这种方式实现了燃机电厂的节能减排目标,但随着我国能源结构转型和发电质量的提升,对燃机电厂的进一步节能减排提出了更加严格的要求,传统节能减排技术已经无法满足电厂实际需求。
1、节能降耗中热能与动力工程运用的特点
1.1经济性
在热能与动力工程的节能降耗应用中,经济性是评估项目可行性的关键指标。通过优化能源使用和提高能源转换效率,不仅能降低能源成本,还能延长设备的使用寿命,从而减少维护和更换成本。例如,通过改进热交换器设计和提高燃烧效率,能够显著提高能量利用率,降低燃料消耗。同时,采用高效的回收系统,如余热回收技术,可以将废热转换为有用能量,进一步提高系统的总体能效。此外,采用先进的控制系统和优化算法,能够实现对能源流的精准控制,减少能源浪费。随着清洁能源技术的发展,如太阳能、风能等的结合使用,也为热能与动力工程带来新的经济效益,为企业提供节能降耗的同时还能实现可持续发展的双重优势。
1.2安全性
在节能降耗的热能与动力工程应用中,安全性是首要考虑的因素。这一领域涉及高温高压的运行环境,对材料、设计和操作的安全性要求极高。为保证系统安全,工程师采用多重安全措施,包括使用耐高温高压的材料、设计具有冗余的安全系统,以及实施严格的操作流程和监控机制。此外,随着技术的进步,智能监控系统和预测性维护技术被广泛应用于监测设备状态和预测潜在故障,能进一步提高系统的安全性。例如,通过实时数据分析和机器学习算法,能够预测和防止设备故障,从而避免潜在的安全风险[1]。
2、火电厂脱硫环保设备改造后控制优化路径
2.1废水处理设施改造优化
电厂在生产的过程中会产生大量的废水,基于节能环保理念,电厂需要对废水进行科学处理。电厂生产中所产生的废水会含有大量的化学药剂以及有害物质,但是废水自身仍存在一定的利用价值,对废水进行有效的处理后,可以行之有效的提高电厂的水资源利用效率,从而在一定程度上降低电厂的生产运营成本。电厂技术人员需要对废水进行脱硫处理,可以借助碳酸钠以及石灰等化学药剂来帮助废水脱硫,同时借助湿式烟气脱硫技术将水质中的硫化物进行分离。但是在脱硫过程中,化学药剂中的氯离子含量需要低于每升2万毫克,从而保证脱硫完成的废水不会存在氯离子污染问题。针对一些沉积物相对较多的废水而言,技术人员可以借助蒸发结晶设备来对废水中的沉淀物进行清除,当废水在回用结束后,便可以对其进行排放,有关技术人员根据国家规定的废水排放标准来对废水水质进行检测,保证废水中的各项污染物指标皆低于国家标准后,方可对其进行排放。同时,可以对捞渣机进行结构性改造升级,提升捞渣机的密封性,从而有效的增强电厂环保设施的使用周期以及使用效率,在当前的电厂生产中,一般都将冷渣水作为废水进行排放,如此一来,会为电厂增加不小的生产成本。因此技术人员可以优化冷渣水排放方式,以闭式改造方式对废水设备进行优化改造,借助换热器来对水体进行降温,同时使用捞渣机进行体内冷循环,从而将冷渣水进行回收再利用,帮助电厂降低生产成本,促进电厂生产经济效益的全面发展。
2.2浆液循环泵的运行优化
基于电厂脱硫系统的运行数据对浆液循环泵进行优化控制研究,可获得满足当前运行机组要求的低成本运行组合。通过现场试验确定了相同运行条件下不同浆液循环泵运行组合下的能耗,以此指导各运行状态下的浆液循环泵最佳组合运行。根据运行工况,改造循环泵降低其设计流量,实现其综合能耗降低约16%。研究了控制浆液循环泵转速实现WFGD系统安全低耗运行,应用变频调速控制浆液循环泵转速后,运行机组每年可降低电耗约26%。
2.3技术改进
技术改进在提升燃煤电厂节能降耗效率方面发挥着关键作用。以下是几个核心的技术改进领域。提高锅炉效率。通过应用超临界和超超临界技术,可以实现显著的锅炉热效率提升。这些技术通过提升锅炉的运行温度和压力,优化了水和蒸汽的相变过程,从而大幅提高能量转换效率。具体来说,超临界技术通过使水在高温高压条件下直接转化为蒸汽,减少了热能损失,同时也降低了燃料消耗和温室气体排放。汽轮机设计优化。采用变压变温(VPT)技术等先进方案,可以显著提高汽轮机的发电效率。这些技术通过优化汽轮机内部的压力和温度分布,提高了热能转换效率。优化后的汽轮机减少了热能在转换过程中的损失,从而提升了整体发电效率和燃料利用率。废热回收系统。安装在发电机组尾气排放处的废热回收系统,如余热锅炉,可以将排放的废热转化为电能或供热用途,进一步提升能源的综合利用效率。这不仅减少了能源浪费,还有效降低了环境污染
[2]。
2.4操作优化
优化电厂的运行管理对于降低能耗同样至关重要。负荷调整策略。电厂需通过动态调整发电负荷来应对电网需求波动,确保在经济和效率最优化的条件下运行。这要求电厂管理层综合考虑电网需求、燃料供应以及设备性能等多种因素,以实现最佳运行状态。设备维护和检修。对关键设备如锅炉、汽轮机进行定期维护和检修,不仅可以延长设备寿命,还能确保设备处于最佳工作状态,提升运行效率。这包括预防性维护和故障检修,以减少非计划性停机和运行故障。运行参数的实时优化。通过先进的监控系统和数据分析工具,电厂可以实时监控和调整运行参数,如温度、压力等,以确保在最高效率下运行。这种优化策略可以根据实际运行情况动态调整,以达到最佳能效[3]。
2.5燃气压力的控制策略
燃气压力的调节是保证锅炉正常燃烧的关键之一。当燃气压力低于一定程度时,燃烧器无法正常工作;当燃气压力超过一定程度时,则会造成能源浪费和环境污染。针对这一问题,需要选用具有自动调节燃气压力的压力控制器,并设置燃气进口压力的上下限,以保证锅炉正常燃烧的同时,又能达到节能环保的目的。
2.6运行负荷控制策略
随着供暖系统的运行,热负荷会随时发生变化。为了使锅炉在运行过程中始终处于最佳状态,需要在锅炉控制系统中设置运行负荷控制策略。控制策略包括增加或减少燃气进口流量、控制燃烧器火焰高度及保证空气进气量等多方面措施,以适应负荷变化。
结束语
总之,在燃气锅炉的运行过程中,有关锅炉的节能运行与控制所遇到的相关问题,结合当前流行技术手段和技术发展方向,有针对性地进行节能技术的改造与运用,依靠锅炉控制系统先进算法控制技术,加上热网自控系统大数据平台的数据作为锅炉调节的支撑,可以进一步提高燃气锅炉的经济性与实用性。
参考文献:
[1]胥帅.火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保措施[J].化学工程与装备,2021,(04):239-240+246.
[2]杜佳.火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保措施研究[J].绿色环保建材,2019,(12):50.
[3]胡建华.论现阶段火电厂脱硫技术与环保措施[J].科技经济市场,2019,(09):15-17.