【内容摘要】本专题阐述了火力发电厂的几种节能措施,节煤,选择亚临界抽汽机组进行集中供热比当地相同容是纯凝机组相比节能效果明显。节油,本工程锅炉拟采用等离子点火及稳燃系统。节水,循环水多处利用,污废水处理合理可好,减少除灰输煤系统耗水量。选择节能设备及材料,选择合理的工艺系统。下阶段对主要设备采用变频或调速,采用绿色照明技术,对于通风、制冷及空调系统节能降耗措施,电厂建筑,总体规划,提高电厂总体节能措施。
关键词:煤耗、油耗、水耗、厂用电率
中图分类号:TM62 文献标识码:A 文章编号:1674-198X(2015)7(c)-0000-00
引言:本工程根据电力和城市热力规划,结合交通和城市污水处理厂布局等因素,争取采用单机容量300MW以上的环保节能发电机,建设大型发电供热两用电站。”的建设方针,满足中山火电厂厂址周围集中供热需要,实现节能降耗,改善环境质量。
1.工程概况
本期工程位于中山市,扩建2×300MW热电联产抽汽凝汽式燃煤机组。循环水采用带冷却塔的二次循环冷却水系统;生活饮用水采用市政供水供热范围将主要考虑供热区域内工业用热或用冷量较大且较为集中的区域,同时兼顾有效供热半径内其它较为分散的用热需求,以最大限度满足供热片区内工业用热需求。除灰系统拟采用灰渣分除,干灰干排的方式,干灰粗、细分贮, 煤渣采用机械除渣方案,灰渣考虑以综合利用为主。
2.本工程设计所采取的节能措施及效果
2. 1 节煤
本工程机组选择亚临界抽汽机组比当地相同容是纯凝机组相比节能效果明显。
分散供热锅炉总效率包括锅炉热效率和自用电量、汽量的影响;综合取值按照65%考虑,管道效率80%计算,采用集中供热后,每年可节约标准煤28.27×104t。
2.2节油
按相关工程经验,在燃煤较易点火时,采用等离子点火装置可实现分部试运和联合试运转期间“零油耗”。本工程锅炉点火系统若采用等离子点火装置,且因燃煤点火特性属极易,故本工程可以实现分部试运及联合启动阶段实现“零油耗”。
2.3节水
为达到最大限度地节约用水的目的,本工程采用了以下节水措施。
(1) 一水多用。一是回收大部发分工业用水作为循环水系统的补给水;二是将循环水系统中的排污水大部分作为渣水系统的补给水、输煤系统的抑尘用水、贮灰场的喷洒水、脱硫系统的工艺用水。
(2) 全厂各类废水处理后综合利用
生活污水经处理后排入工业废水清净水池;锅炉补给水的废水和含油废水处理后也进入工业废水清净水池,作为输煤系统冲洗和除尘用水,脱硫废水及含煤废水处理后作为干灰调湿用水。
(3) 中央空调系统采用风冷机组,节约用水。
(4) 采用干除灰系统,可以避免大量除灰用水进入灰场而引起的蒸发损失,有效地减少了除灰系统的耗水量,从而减少全厂的补给水量。
(5) 输煤系统严格按照规程要求计算冲洗喷淋水量,同时优化系统减少了输煤构筑物面积。这样一方面减少了输煤系统防尘冲洗水量,另一方面减少了输煤系统运行排放水量。
(6) 生活给水系统采用节水型卫生器具。
(7) 采用经济合理可靠的污废水处理工艺。全厂污废水处理工艺力求可靠,并有实绩。在满足环保要求排放标准的处理系统基础上,不增加更多的处理工艺和系统即可达到回用标准。
(8) 加强水务管理
在各供水系统的出水干管及主要用水支管上安装水量计量装置。必要时设调节和控制流量的装置,并将厂区内主要计量数据送到一个地点,进行统计分析,以便有针对性的控制水量。
加强水务管理和节水的宣传力度,提高全厂人员的节水意识,制定切实可行的规章制度,将水务管理作为电厂运行考核的一项重要指标,使各项节水措施最终得以落实。
2.4选择节能设备及材料
(1) 选用国内成熟的亚临界抽汽供热汽轮机,减小发电机组冷源损失,可大大提高整个机组的可用率和电厂的运行经济性,减少电厂的供电煤耗以及供热煤耗;
(2) 送风机采用动叶可调轴流风机, 引风机采用静叶可调轴流风机,一次风机推荐采用液力耦合器陪离心式风机;不仅能提高运行效率,而且大大节约厂用电,更增强了调峰运行的能仅机组调试阶段即可节省力;
(3) 采用内置式除氧器,与常规除氧器及水箱相比,减少了排气损失,蒸汽消耗量降低,提高了机组的热效率,节省了运行费用;
(4)凝汽器抽真空采用双级水环式真空泵以降低功耗节省厂用电;
(5) 按照规程规范及国内其他引进设备电厂运行经验,合理选择辅机备用系数和电动机容量,降低厂用电率,避免大马拉小车的浪费现象;
(6) 各类水泵和风机所配电动机均选用高效节能型,以降低厂用电,节约能源;
(7) 重视主要辅机分包商的选择,要求其有良好运行实绩,以确保机组有较高的可靠性和可用率。
(8)对流量变化大的泵及风机,采用变频或调速装置,提高设备的变工况能力,实现节能降耗。
(9) 对主场房公共服务水系统进行优化设计,尽量采用循环水不升压直接冷却的方式,减小开式水升压泵容量,降低厂用电。
(10) 对供水系统进行综合优化计算, 从而确定了最佳的凝汽器面积、冷却倍率、水泵运行方式和进排水管径的经济配置;
2.5 选择合理工艺系统
(1) 制粉系统采用中速磨配正压冷一次风机直吹式系统,系统简单,运行可靠,设备故障率低,制粉电耗低,可提高整个机组的可用率和电厂的运行经济性;
(2)烟、风煤粉管道布置进行优化,减少局部阻力损失,节约电耗;
(3)减小点火助燃油系统设计容量、供油泵容量以及燃油储罐容量,以达到节能目的;
(4)选择密封效果好和寿命长的锅炉空气预热器,减少漏风,保证锅炉性能,并在此基础上,适度减小一次风机风量的设计裕量,进一步提高风机运行调节效率,降低能耗;
(5) 除尘与脱硫采用岛式集中布置。分别采用双室两电场预静电除尘器及烟气循环流化床干法脱硫配脱硫布袋除尘器。除尘由普遍采用的双室四电场或五电场改为双室两电场加脱硫后布袋除尘器,大大减少设备投资及除尘电耗。干法脱硫系统较为简单,设备少,大的用电设备更少。且干法脱硫后排烟温度较高,不需要湿法脱硫的GGH,减少了脱硫用电。此外,由于采用岛式布置,减少了占地及烟道长度,降低了烟气阻力,相应的降低了引风机的电耗。
(6) 采用胶球清洗装置, 以保证凝汽器的清洁度, 从而使汽轮机的效率经常保持在最佳状态。
(7)回用水管道选用钢塑复合管,内壁光滑、输送阻力小、水力特性好,降低水泵扬程和能耗;
(9)在汽水管道设计中,管道的流速选择范围符合现行规范,相应的流体压降小于允许值;
(10)热力系统中设置了本体疏水扩容器、疏水扩容器、疏水箱,可回收工质,充分利用热源。
(11)在管道设计中采用动力特性良好、流态分布均匀的管件及布置方式;
(12)回用水管道选用钢塑复合管,内壁光滑、输送阻力小、水力特性好,降低水泵扬程和能耗。
2. 6减少设备和建筑物散热损失
选用性能良好的设备保温材料,严格按要求施工,以减少设备热量损失,同时改善运行环境。常规设计保温外壁温度选取50℃,热量浪费较大,可以将外壁温度适当降低,增加保护层厚度,从长远来看,虽然一次性投资增加,但节能效果显著。
2. 7其他节能降耗措施
(1) 改进围护结构材料,妥善处理建筑体型和朝向,充分利用自然光源。
(2) 建筑物设计充分考虑天然采光和自然通风,尽量减少人工照明和机械通风。
3 下阶段节能设想
3.1对连续运行的设备采用变频或调速装置的初步设想
(1)在初设阶段对采用离心式风机加变频调速装置或采用动叶可调式轴流式风机,进行技术经济比较,选用经济、合理的风机配置。
(2)在初设阶段对采用3台50%容量的电动调速给水泵与采用2台50%容量汽动给水泵配套30%容量的电动给水泵方案进行经济比较,选用本工程合理的给水泵配置方案,提高节电效果。
(3)供油泵采用变频调节,可节电20%左右。
(4)两台凝结水泵可采用变频器,每台机组可节电约300-500kW/h。
(5)选用性能良好的保温材料并严格按要求施工,以减少热量损失,同时改善运行环境。常规设计保温外壁温度选取50℃,热量浪费较大,可以将外壁温度适当降低,增加保护层厚度,从长远来看,虽然一次性投资增加,但节能效果显著。
3.2采用绿色照明技术如高效率照明灯具、长寿命的电光源、节能灯用电器附件等设想
3.3对于通风、制冷及空调系统节能降耗措施的初步设想
施工图设计阶段,进行热负荷和逐项逐时的冷(热)负荷计算;采用优良的保温材料。
3.3.1 通风
汽机房通风采用自然通风与机械通风结合的通风方式,排风以屋顶通风器自然排风为主,辅以少量屋顶风机做机械排风。过渡季、夏季的多数时间靠屋顶通风器自然排风。在部分时间气温较高,仅靠热压做为动力;屋顶通风器不能满足通风要求时,开启屋顶风机机械排风,以使中央框架区域的气温能满足要求。
在通风能满足电气房间规定的要求时,不设降温设施;
3.3.2制冷
空调(降温)系统的冷源应根据所在地区的条件确定,并应优先采用深井水或其他天然冷源;无深井水或其他天然冷源可利用时,优先采用风冷式冷水机组或自带冷源的屋顶式风冷空调机组。
当采用风冷式冷水机组或自带冷源的屋顶式风冷空调机组时,机组可根据负荷的需要,或减少或增加;每台机组能进行10%-100%调节。
3.3.3空调系统
冬季、夏季在满足规范和工艺要求的前提下,采用最小新风量。过渡季节,根据室外温度大量使用新风,以便最大限度的节省运行费用和能源。
3.3.4空调系统自控
空调系统设置自动控制系统,空调自控系统不但可保证系统在设计状态下正常运行,还可避免系统出现“过冷”和“过热”等浪费能量的现象。控制内容包括温湿度控制、新风量控制、运行和备用设备的启停、故障报警以及冷水、热水、蒸汽加湿系统的各项节能运行等。
3.4电厂建筑节能原则及措施
3.4.1 注重厂区总体规划,提高电厂总体节能措施
对全厂建筑进行总体规划时,建筑之间应保持合理间距,以利厂区自然通风。对于电厂内设置有采暖或集中空调系统的建筑规划布局,应根据地方气候特点,因地制宜,使建筑物的布局和平面布置有利于日照、采光和自然通风,增加植被绿化,减少硬化地面,形成小区微气候。
3.4.2 建筑热工设计应提高能源利用效率节约建筑空调能耗,改善并保证室内环境。积极推广使用建筑环保节能产品的技术,提高建筑围护结构的隔热性能。
3.4.3 采用节能门窗,增加外窗的气密性。在有空调要求的建筑采用密封门窗、保温窗框和中空玻璃,以提高窗户的气密性及保温隔热性能。
3.4.4 在满足使用净空高度的前提下,减小层高,降低建筑能耗。厂房采用平开窗,组织气流,自然流通,这种自循环降温可以在很大程度上减少机械加热、制冷所消耗的能量。
4. 结论
4.1 综上所述,中山市属能源调入城市,一次能源匮乏,二次能源生产相对不足。火电所需一次能源煤炭、成品油等均要从外地调入。随着国民经济的发展,水资源也逐渐偏紧。因此,节能、节水是非常有必要的。
4.2 本工程采取了各项行之有效的节能、节水措施,执行了国务院国发[2006]28号《国务院关于加强节能工作的决定》及“发改能源[2004]864号”文规定的节能方针和政策。
4.3 下阶段将继续采取各种节能、节水措施,使本工程的节能、节水指标更加先进、合理。预期本工程将会实现经济发展、节能降耗和环境保护的多赢目标,成为资源节约、环保型的现代化大型发电企业。
参考文献:
1.《关于燃煤电站项目规划和建设有关要求的通知》;
2.《火力发电厂设计技术规程》DL5000;
3.《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》(GB/T186131-2002);
4.《火力发电厂采暖通风和空气调节设计规程》(DL5035-2004);
5. 《火力发电厂厂用电设计规程》(DL5064-2002);
6.《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005);
7.国家发改委令第40号《产业结构调整指导目录(2005年本)》