热力系统节能技术论文

2022-04-18 版权声明 我要投稿

摘要能源是国民经济的基础,随着能源价格的攀升和节能减排政策的要求,提高能源利用效率,节约煤炭资源受到越来越多的重视,据此对火电厂热力系统的节能技术进行简要分析和说明,以供交流讨论。今天小编为大家推荐《热力系统节能技术论文 (精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。

热力系统节能技术论文 篇1:

火电厂热力系统节能技术研究

摘要:本文主要针对火电厂热力系统节能技术进行了深入的探讨以及详细的研究,同时笔者结合自身实践多年工作经验,针对此类问题中所存在的一些不足之处指出了具有建设性的意见和建议。希望能够为同行业工作者提供有效的参考,从而进一步的促进我国电力事业的不断改革与优化。

关键词:火电厂;热力系统;节能技术;

引言:近些年来,随着科学技术的不断发展以及人们生活水平的进一步提升,人们对于电力的需求量变得越来越大。因此,电力的供应缺口也逐步增加。火电厂在借助相关能源进行发电的过程中必须要依靠大量的煤炭资源以及其他能源在此基础之上将其转化为二次电能。虽然我国地大物博,然而煤炭资源是不可再生资源。在人们逐步增长的日常生活用电和生產用电需求时代背景之下,有限的煤炭资源如果毫无节制的供应于火力发电则会极大的削减我国的煤炭资源储备量。基于此种问题,电力行业必须要针对问题的关键性因素进行解决,通过多种方式方法改进火电厂的热力系统节能技术,从而大幅度的降低煤炭资源的消耗量。下文将主要针对火电厂热力系统的节能技术改进问题进行简单的阐述。

一、火电厂热力系统节能技术现状

1.1.火电厂热力系统中的节能工作

在火电厂中,最重要的运行设备为热力系统。因此,热力系统也是火电厂节能改造的一个关键性因素。目前情况下,针对火电厂的热力系统进行节能改造是节能技术领域中的一个全新方向,并且也是节能技术和热力系统理论相互发展下的一项新技术。在针对火电厂热力系统进行技术改造的过程中,其相关工作人员并不需要替换热力系统的主要设备,只需在原有基础设备之上对其进行改进与优化。针对火电厂的热力系统进行节能技术改造,无论是对于火电厂的经济效益而言还是对环保问题而言都是百利而无一害。

1.2在火电厂实施节能技术改进的多种方式方法

在针对火电厂的热力系统进行节能技术改进过程中可以借助多种方式方法进行有效的开展,尽管热力系统还有诸多的组成部分,然而在开展节能技术改进过程当中必须要针对配套设施进行进一步的改进。并且在这一过程当中必须要针对实时运行的热力系统进行精准的检测。从而确定热力系统中消耗能源较多的部位,使其最终达到节能降耗的目的。

1.3具有较大潜力的热力节能系统

火电厂在其实际运行过程当中必须要消耗大量的能源,只有这样才能达到相应的产电标准。在过去很长的一段时间中,人们对于火电厂节能化改造工作并没有充分的认识到热力系统改造的重要性。因此也造成了在相当长的一段时间里热力系统的节能技术始终没有获得较好的发展。笔者查阅诸多的相关资料,同时结合日常的工作经验发现,火电厂的热力系统进行节能化改造具有着较大的改进空间。现阶段情况下,我国在技能技术改造方面无论是从节能理论还是从节能系统管理方面都存在着较大的不足之处。这一问题也使得火电厂的热力系统节能化设计工作存在着一定的断层现象,进而影响了系统的稳定运行。如果火电厂能够把节能理论付诸于节能实践工作中必然会有效的提升火电厂的热力系统节能效果。火电厂的相关管理工作人员必须要充分的结合企业自身实际情况以及热力系统节能理论,在此基础之上研究出适合本企业的热力系统节能理论以及节能技术,从而进一步的改善火电厂的热力系统运行效率。

2、火电厂热力系统节能技术改进的具体策略

2.1锅炉部分的节能技术

随着使用时长的不断增加会出现漏风、漏烟以及漏灰等现象。这种现象会造成增加散热损失等问题,从而导致降低锅炉制热效率。针对此类问题可以借助硅酸铝平板包括锅炉墙的方式提升锅炉的保温效果。除此之外,还可以通过借助先进的密封技术从而进一步的改善回旋式空气预热漏风等问题。相关的数据显示,锅炉的漏风率每下降1%,煤耗下降降 0.18g/kW·h,现阶段的情况下,我国绝大多数火电厂的锅炉与空气采用的是受热面回旋式。因为空预器在其实际运转过程当中会使得转子的上下面存在着一定的温差,最后造成下端面凹转子出现变形的现象,所以这种密封性不强会造成漏风等问题。为了能够进一步的提升锅炉的制热效率从而达到高效节能的目的,火电厂热力系统中的锅炉可以采用增加传热面积调整锅炉管道形状和增加外翘片等方式从而进一步的减少传热过程当中的支流死区问题。通过借助轴流风转子技术以及轴流静叶技术进一步的改进和优化风机和引风机,从而进一步的提升锅炉的节能效果。

2.2在汽轮机中所采用的节能技术

汽轮机是火电厂的必备设备。汽轮机可以把蒸汽的热能通过相关技术使其有效的转换成机械能。汽轮机在其实际应用过程当中会由于各种因素导致漏气现象。据相关数据显示,汽轮机会造成约有1/3的漏气损失。其主要原因是由于汽轮机机组流通部分的间隙所造成的。在最近的几年中,随着我国高精尖技术水平的进一步提升,进入20世纪90年代之后在汽轮机技术方面全三维气动热力设计体系成为了该行业的主流技术。此项技术可以极大的提升汽轮机的热效率。我国许多的大型机械厂家都借助全三维技术对国产100MW进行了优化处理。这项技术能够在其实际应用过程当中有效的降低汽轮机的漏气问题,同时还能够进一步的提升汽轮机的热效率,极大的降低了汽轮机流通部分的损失。汽轮机在其改造过程当中由于其内部结构相对较为复杂,因此在改造过程当中必须要采用较为成熟的技术方案,同时改造技术方案必须要获得原创的认可,在此基础之上方可进行改造。

2.3采用电机调速节能技术增加火电厂热力系统工作效率

通常情况下,绝大多数火电厂所采用的电机调速技术涵盖了变频调速、永磁调速以及液力耦合器调速等方法。在这几项调速技术中变频调速具有较高的应用效率,同时在运行过程当中安全可靠,同时其调速范围与其他技术相比较而言更大。因此,在不同类型的风机和凝结水泵中能够充分的发挥出其实际优势,获得较好的应用效果。据相关数据显示,火电厂的大型设备在通过变频调速改进之后能够减少约20%的常用电量。针对300MW的基础凝结水泵进行改造之后在其实际应用过程当中节电率能够达到35%左右。然而,因为变频改造在其实际改造过程当中会增加电厂热力系统的复杂度,同时也会进一步的增加其维修成本,因此在针对火电厂热力系统进行变频改造之前相关部门必须要结合具体的实际情况对其进行深入的研究,同时细致的检查电气元件质量。从而有效的确保改造后的效果能够达到理想状态。3、结束语

综上所述,随着城市化进程的不断加快,人们日常的生活用电和生产用电量与日俱增。能源紧缺问题以及环境污染问题已然成为制约着我国社会经济可持续发展的一个关键性因素。其中火电厂是能源消耗和污染排放的一个主力军,因此在新的时代背景之下为了能够进一步的促进我国社会经济的可持续发展必须要进一步的强化火电厂的节能建设工作。通过大力推进火电厂热力系统的节能技术研究工作从而进一步的降低污染物的排放量,有效的提升煤炭的使用效率,从而为我国电力行业的可持续发展打下结实的基础。

参考文献

[1]费振伟,陈勋瑜,郝娜,熊建文.火电厂热力系统节能技术分析[J].中国设备工程,2017(09):56-57.

[2]陶建光.火电厂热力系统节能优化研究[J].能源与节能,2015(11):90-91.

[3]卢秀珍.火电厂热力系统节能技术分析[J].硅谷,2014,7(01):135+138.

[4]周倩. 区域节能潜力分析与预测[D].华中科技大学,2007.

[5]郝培生,王咏梅,董霞威,周秀兰.浅谈火电厂热力系统的节能技术[J].内蒙古电力技术,2000(03):46-47.

作者:盛增庆

热力系统节能技术论文 篇2:

火电厂热力系统节能技术分析

摘 要 能源是国民经济的基础,随着能源价格的攀升和节能减排政策的要求,提高能源利用效率,节约煤炭资源受到越来越多的重视,据此对火电厂热力系统的节能技术进行简要分析和说明,以供交流讨论。

关键词 火电厂热力系统;节能技术

我国是能源生产大国,同时也是能源消耗大国,每年煤炭产量的一半都用于火力发电,提高煤炭资源的有效利用率,发展火电厂热力系统节能技术具有很大的现实意义。科技是第一生产力,诸如锅炉排烟余热回收技术、化学补水技术、除氧器余热与锅炉排污余热的利用技术等很好的改善了火电厂热力系统结构,提高了机组热效应。

1 锅炉部分的节能技术

随着锅炉使用时间的增加,锅炉“三漏”现象,即漏风、漏烟、漏灰的出现会增加散热损失,降低热效率。对此,可以采用硅酸铝平板包覆炉墙,硅酸铝绳与硅酸铝平板密封炉墙交接处的伸缩缝等方法增加炉墙的保温效果,采用先进的密封技术改善回旋式空气预热器漏风问题。根据相关研究表明,漏风率每下降1%,耗煤下降0.18g/kW·h,我国火电厂锅炉的空预器多为受热面回转式,采用光滑片密封,由于空预器运转过程中转子上下端面存在温度差,下端面凹转子会出现热态蘑菇状变形,因此设计密封间隙较大,漏风率较高。目前可供选择的空预器密封技术主要有柔性接触式密封改造技术、双密封改造技术、密封间隙在线自动控制技术以及刷式密封技术等。其中,双密封改造工程量较大,投资多,只适用于径向密封和轴向密封,不适用于旁路密封;柔性接触密封技术的密封效果比较好,适合在大小修期间进行,改造后一年内漏风率可以控制在6%以内,但与双密封技术一样,不能完全解决旁路密封的问题;刷式密封技术主要应用在航空发动机、燃气轮机、汽轮机等领域,在锅炉空预器领域的应用仍需要进一步研究。同时,采用了新的空气预热器密封技术后,能进一步降低送风机、引风机的用电量。

除此之外,为了进一步提高锅炉的热效率,实现有效的节能,还可以采用增大传热面积、调整管子形状、增加外翘片、优化壳程挡板与关键支撑物设计等方式增加对传热面漆的利用,减少传热的支流死区;采用轴流风转子技术、轴流静叶技术、合并增加风机与引风机等方法改造风机,以适应电袋复合除尘器、脱硫脱硝系统等环保设备的应用,提高节能效果。

2 汽轮机部分的节能技术

汽轮机作为电厂三大件之一,能够将蒸汽的热能转换为机械能,汽轮机运转过程中,约有1/3的损失来自与漏气损失,而汽轮机的漏气问题与机组流通部分间隙关系密切。近几年来关于汽轮机流通部分的节能技术研究各方法和手段各有不同,采用的湍流模型各异,方程离散格式多样,网格类型与N-S方程解法也不尽相同,因此并没有系统的理论指导。20世纪90年代以来,全三维气动热力设计体系成为汽轮机技术进步的引领者,汽轮机中的汽封结构、进排汽蜗壳内的流动、阀门、管道等都具有全三维特征,以这种技术为指导设计出的汽轮机显著提高了汽轮机热效率。哈汽、北重等厂采用全三维技术对国产100 MW机进行了多台改造,国内许多亚临界300 MW汽轮机都采用了三维流场动静叶片设计技术,另外,汽轮机页顶弹性齿汽封技术、梯形或高低型汽封齿技术等汽封结构创新能够明显降低漏气损失,对汽轮机调节级的弯扭联合成型、曲线子午页面型改造技术则很大程度上提高了调级效率,这些技术很好的降低了汽轮机流通部分的损失。除此之外,对汽轮机的进气系统的适当改造可以减少进气节流损失与气流激振,降低轴承温度。

由于汽轮机的结构比较复杂,改造时必须获采用比较成熟的技术方案并且得原厂认可。除了汽轮机本体以外,汽轮机的辅助系统的优化也可以降低热耗,比如在采用高效叶轮降提高水泵的效率,在逐级疏水系统中增加疏水冷却器、疏水泵的等热力设备,减少因为排挤低压抽汽造成的损失。根据相关研究,疏水泵的使用可以截流疏水达到混合式加热器的抽汽利用效果。

3 电机调速节能技术

火电厂采用的电机调速技术主要包括:变频调速、永磁调速、液力耦合器调速等方式,其中变频调速以其效率高、运行可靠、调速范围宽等优点广泛的应用在各种风机、凝结水泵中并取得了良好的应用效果。据统计,火电厂大型设备经变频改造后可减少20%的厂用电量,300 MW机组凝结水泵采用变频改造后节电率可达35%,但是由于变频改造会增加电厂热力系统的复杂度,影响电机的寿命,增加维修成本,所以进行改造前必须进行谨慎的研究,做好电气元件质量检查,共振转速区确定等工作。

4 锅炉余热深度利用技术

锅炉的设计排烟温度一般在120℃到140℃,一些燃用高硫煤或褐煤的电站排烟温度甚至可达160℃,通过排烟损失的热量约占锅炉各种热损失的一半,占整个电站全部输入燃料的3%-8%,根据相关研究,排烟温度降至70℃-90℃,供煤量可下降2-6g/kW·h,因此采用一定的技术回收锅炉烟气余热可以显著节约煤耗,提高电厂经济效益。目前广泛应用的烟气余热利用装置是低温省煤器,即安装在空气预热器出口尾部烟道内的换热器,低温省煤器可以利用锅炉排除的低温烟气加热汽轮机凝结水,进而节约汽轮机抽汽,提高机组效率,其作用效果与受热面积及安装位置有关。除此之外,某电厂通过安装在脱硫塔前的烟气冷却器以烟气余热节省汽轮机抽汽,陆万鹏等研究人员采用前置式液相空气预热器代替暖风机升高排烟温度,进一步优化低压省煤器系统,徐刚等研究人员提出在原有空气预热器前加装低温空气预热器,同时在两级空气预热器间布置低温省煤器,两级烟气和空气串联流动,从而以较高的烟气温度加热凝结水,节省较高级的汽轮机抽汽,实现节能效果。

5 结束语

能源短缺、环境污染是制约我国经济社会可持续发展的首要问题,火电厂作为能源消耗和污染排放大户,强化节能建设势在必行,电力工作者应该推进火电厂电热系统节能技术研究,提高煤炭利用率,减少污染物排放,切实为建设资源友好型、环境节约型社会贡献力量。

参考文献

[1]丁大圣.火电厂节能减排的必要性与对策分析[J].煤炭经济,2013(08):107.

[2]刘亚昆,肖增弘.300 MW机组低压加热器疏水系统优化.沈阳工程学院学报[J].2013(07):236-237.

[3]徐刚,许诚,杨永平,黄圣伟,张锴.电站锅炉余热深度利用及尾部受热面综合优化[J].中国电机工程学报,2013(05):1-8.

作者:卢秀珍

热力系统节能技术论文 篇3:

火电厂热力系统的节能技术探讨

摘 要:众所周知,我国能源紧张形势随着经济社会的不断发展而日益严峻,其中大部分煤炭资源均用在了火力发电中,故为改善现状,就必须在其热力系统中应用节能技术,提高资源利用率。对此,笔者就火电厂热力系统的节能技术作了深入探讨,希望对火电厂实现节能降耗有所助益。

关键词:火电厂 热力系统 节能技术

虽然我国有着丰富的煤炭储量,但人均占有量却较低,加之火力发电需要大量的煤炭资源,而且存在严重的浪费问题,所以进一步加剧了能源的供需矛盾。这就要求我们针对火电厂这一耗能大户,在其热力系统中积极引入先进有效的节能技术,以期提高资源利用效率,缓解资源紧张形势,同时改善环境,促进火电厂健康发展。

一、火电厂热力系统节能的现实意义分析

对于火电厂来说,在热力系统中推广应用节能技术不仅有着较多的途径和较大的潜力,而且方法相对简单,效果相对明显。特别是随着用电需求的持续增加,以及人们对环保要求的日益严格,如何实现高效而清洁的电力生产已然成为火电厂发展面临的重要问题。具体而言,热力系统是火电厂节能工作的一个新领域,较之其他系统的节能减排,其无需大范围改造主设备或者增加较多的新设备,如果是新机组,只需在设计环节加以改进和优化加以配套设施即可;若为运行机组,则可以通过节能诊断进行节能改造用于能损的监测和运行状态的指导,也具有良好的节能效果。同时因过去对热力系统节能关注不够,缺乏完整的节能理论,致使火电厂以往的热力系统设计存在较多的不合理之处,虽然在较长时期内降低了机组的热经济性,但通过全面推广先进可靠的节能技术,热力系统势必会展现出可观的节能效果和效益,而且节能潜力巨大。概括的讲,火电厂热力系统节能的实现,可通过节约能源和保护环境促进火电厂经济效益、社会效益以及环境效益的提高。

二、火电厂热力系统节能技术的应用探讨

1.解决锅炉“三漏”的节能技术。在火电厂电力系统中,锅炉是必不可少的重要设备之一,容易在长时期的使用过程中出现漏烟、漏风以及漏灰问题,显然会加大散热损失进而降低热效率,背离了节能理念。因此我们可以通过适当改进实现节能,如为强化炉墙保温效果,可采用硅酸铝平板加以包覆,同时注意密封交接位置的伸缩缝;针对预热器漏风问题也可通过科学的密封技术加以改善,目前常用的有双密封、刷式密封、密封间隙自动控制、柔性密封等技术工艺,其中柔性密封可在大小修期间进行改造,而且效果良好,一年内漏风量可低于6%;而刷式密封则适用于汽轮机等方面。总之在空气预热器中应用先进的密封技术后,引风机和送风机的实际用电量得到了有效降低。除此之外,优化关键支撑和壳程挡板设计、增加一定的外翘片、适当调整管子形状以及增大传热面积等方法也有助于锅炉节能效果的提高。

2.利用锅炉排烟预热的节能技术。排烟余热在锅炉热损失中占有绝对比例,这是因为其排烟口往往会达到150-160℃ 的高温,若不加以利用,势必会大量浪费热能,所以将其融入热力系统,通过汽轮机转化排烟余热为电能是当下重要的实现途径之一,而这自然少不了低压省煤器。即在锅炉排烟口尾部位置装设低压省煤器,其中低压凝水经加装装置到达低压省煤器,用于交换排烟热量,待温度达到规定数值后排出的同时,新的低压凝水会继续注入,通常为使功效更为显著,建议采用串联方式连接热力系统,以期促进排烟余热利用率的进一步提升。此外,要想实现其热经济效益最大化,可结合对排烟冷却度以及省煤器无堵灰、腐蚀前提下热经济效益最大的合理把握确定最佳的饮水位置。实践证明,该项节能技术可使锅炉效率和供电煤耗分别提高2-2.5%和降低7-10g(kw.h),可见节能效果良好。

3.回收使用供热蒸汽的节能技术。在火电厂中工业供汽往往占有很大比重,且温度一般在100℃以上,由于饱和蒸汽在多数情况下可满足工业热用户的工艺要求,因此火电厂经常利用喷水减温将其转换为微过热蒸汽,但如此一来势必会造成能源浪费。而借助合理的回收技术可使富裕的过热蒸汽热能在汽-水换热装置的作用下通过吸收处理重新进入热力循环系统,然后经排挤加热器抽气促使汽轮机进行做功,进而完成对富裕热能的回收利用与转化,显然机组的热经济性能够得到明显提升,燃料用量也会有所减少,而且通过实践应用,供热机组平均可以降低1%的煤耗,如果机组是中间再热式,该项技术的实用性和节能功效还可得到进一步提升。

4.化学补水节能技术。为切实实现火电厂热力系统节能,可针对采用的是抽凝汽式机组进行化学补水,此时一般涉及两种方法,即分别在除氧器或者凝汽器中补入化学补充水,其中在凝汽器中补入化学补充水可初步实现除氧。当补水温度比汽轮机排气温度低时,在凝汽器喉部位置加设一套合适的装置,然后使呈喷雾状态的补充水进至喉部,可凝结部分排汽促使排往凝汽器的汽量有所减少,这样的话,不仅降低了冷源损失,也使凝汽器的真空状态得到了改善,同时通过主凝结水与补充水以期流至各级低压加热器能够进行逐级加热,在增加低能位抽汽的同时也减少了高压除氧器和低压除氧器的高能位抽汽,进而达到了增强机组热经济性的目的,经过采用该项节能技术,机组标准煤耗可达到2-4 g(kw.h)的降低幅度。

5.锅炉排污处理技术。考虑到火电厂热力系统中的锅炉这一重要设备往往有着2-5%左右的排污率,除了存在工质损失问题外,还面临着无端的热量损失和环境污染,因锅炉在连续排污的过程中热水一般温度和压力较高,属于较为高级的一种但热资源,如果能够加以有效利用,必然会带来可观的节能效益。对此,我们可以从火电厂热力系统设计环节加以优化和改进,即先利用蒸发扩容器回收一定的热量和工质,然后通过加设一个合适的排污水冷却器,经化学补充水吸收扩容蒸发后污水的热量,以便对废热资源进一步利用,以此改善机组的热经济性,并尽量减少污染问题,提高节能环保效果。由此可以看出,热力系统可作为火电厂节能的重要途径,只需对热力系统机构以及连接方式加以稍微改造,或者加设少量的设备装置便能收获良好的节能效果,提高经济效益和环境效益,足见其可行性高、节能潜力大。不过火电厂为实现长远发展,还应继续加强热力系统节能理论的创新和技术方法的研究。

三、结语

总之,在火电厂热力系统中推广使用节能技术既是其发展的内在需要,也是大势所趋,毕竟其作为耗能大户,实现节能减排对于经济发展和现代化建设有着重要影响。因此我们应强化节能意识,立足火电厂实际情况,注重节能技术的研发与应用,以此提高煤炭利用率,减少环境污染,更好的服务于经济发展和社会进步。

参考文献:

[1]卢秀珍. 火电厂热力系统节能技术分析[J]. 硅谷,2015,06:109-110.

[2]陶建光. 火电厂热力系统节能优化研究[J]. 节能减排,2015,11:90-91.

[3]王浠浠. 浅议火力电厂热力系统节能技术改造措施[J]. 科技論坛,2014,13:197-198.

[4]郝随国. 发电厂热力系统节能技术研究[J]. 中国新技术新产品,2014,05:19-20.

作者:蒋建宝 王文宗

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