環(huán)保新形勢(shì)下電力工業(yè)節(jié)能減排探析

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摘要：當(dāng)前，我國電力發(fā)電方式是以火力發(fā)電為主，火力發(fā)電的發(fā)展對(duì)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著直接影響，同時(shí)也影響著人們的日常生活水平。但是，不可否認(rèn)的是，在為人們帶來巨大效益的情況下，火力發(fā)電的能源消耗極大，對(duì)環(huán)境重度污染的缺點(diǎn)不可忽視。本文以火電廠節(jié)能環(huán)保技術(shù)為核心，對(duì)能源優(yōu)化問題進(jìn)行深入探究，嘗試尋找出相應(yīng)策略為電力工業(yè)節(jié)能減排提出合理建議，對(duì)今后電力工業(yè)能源優(yōu)化環(huán)保技術(shù)提供參考意義。

關(guān)鍵詞：電力工業(yè)；能源優(yōu)化；環(huán)境保護(hù)

火電廠主要分為燃?xì)馊济喊l(fā)電廠、余熱發(fā)電廠，電能的支持長期以來大部分都憑借火力發(fā)電，我國火力發(fā)電歷史悠久。根據(jù)電廠能源的類型，電廠的種類也有所不同，就目前來看，傳統(tǒng)發(fā)電廠憑自身顯著優(yōu)勢(shì)在我國仍占據(jù)主要位置，也正因如此，其為火力發(fā)電廠沒有被新型模式更新淘汰的原因。目前我國所生產(chǎn)的煤炭總產(chǎn)量25%都用于火力發(fā)電，火力發(fā)電廠建造周期比較短，是水利發(fā)電廠建造周期的一半甚至更少，選址靈活性比較強(qiáng)，一次性建設(shè)資金量較小，比水力發(fā)電廠投入要少很多。但是，火力發(fā)電廠自身也有明顯的缺點(diǎn)，如大氣環(huán)境污染問題，是火力發(fā)電廠最突出的缺點(diǎn)。火力發(fā)電廠無論從人員成本還是電廠自身耗能來說，都高于水力發(fā)電廠，例如，煤炭需求量較大，電力設(shè)備較多，操作機(jī)組比較煩瑣，除去煤炭運(yùn)輸成本外，其生產(chǎn)成本還遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水力發(fā)電，且渦輪機(jī)在工作中的開啟與關(guān)閉過程需要很長時(shí)間的同時(shí)，也花費(fèi)大量金錢。因此，探索火力發(fā)電廠能源減排策略對(duì)電力工業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

1火力發(fā)電廠節(jié)能環(huán)保能源優(yōu)化的重要性

雖然我國火力發(fā)電廠是電力工業(yè)的重要組成部分，但在傳統(tǒng)火力發(fā)電廠中，能源消耗較大，需要以節(jié)能控制理論為前提，環(huán)保技術(shù)理論為基礎(chǔ)，強(qiáng)化其實(shí)際應(yīng)用的效果?；鹆Πl(fā)電承擔(dān)著我國絕大部分的電力生產(chǎn)建設(shè)，在實(shí)際電廠運(yùn)作中，需要對(duì)特定機(jī)組類型進(jìn)行改良，針對(duì)環(huán)保系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析，以機(jī)組整體的耗能進(jìn)行衡量，如對(duì)機(jī)組設(shè)備的升級(jí)改造、對(duì)環(huán)保系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，在兼顧環(huán)保節(jié)能的同時(shí)，將不同環(huán)保機(jī)組系數(shù)技術(shù)應(yīng)用的效果進(jìn)行對(duì)比，整體優(yōu)化機(jī)組的生產(chǎn)運(yùn)管性能力。

2火電廠節(jié)能環(huán)保技術(shù)改革策略

2.1改革鍋爐體系

鍋爐體系的改革主要從兩個(gè)方面進(jìn)行改造。在系統(tǒng)主要風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)影響耗能，首先，大部分火電機(jī)組配置的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，因運(yùn)行特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特性，在日常工作中必然會(huì)出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象，發(fā)電廠可以將風(fēng)煙系統(tǒng)空預(yù)器性能進(jìn)行改造，如將空預(yù)器進(jìn)出口空氣系數(shù)、排煙溫度進(jìn)行優(yōu)化，使鍋爐在排煙時(shí)熱損失能夠進(jìn)一步減少，提高鍋爐整體效率。其次，對(duì)于風(fēng)煙差值、SCR脫硝出口NOx濃度、脫硫系統(tǒng)進(jìn)口處SO2濃度周期性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在未來生產(chǎn)運(yùn)行中能夠了解其含義，最終得出之間所存在的關(guān)系模型。再次，還要在日常運(yùn)行中，有針對(duì)性地對(duì)設(shè)備進(jìn)行性能試驗(yàn)，利用針對(duì)其他影響因子的多元線性回歸手段與空預(yù)器漏風(fēng)率或者大數(shù)據(jù)處理，以此來驗(yàn)證模型的誤差率。最后，為提升電機(jī)配置運(yùn)行安全，需要根據(jù)數(shù)據(jù)閉環(huán)挑選運(yùn)行較為穩(wěn)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為熱工控制及人員操作工作中作出指導(dǎo)，進(jìn)一步提高操作水準(zhǔn)。

2.2合理應(yīng)用脫硫技術(shù)

脫硫廢水在處理過程中，可以應(yīng)用源分離技術(shù)進(jìn)行處理，保障電廠廢水處理的有效性?？蓽?zhǔn)備2套具有雙熱機(jī)設(shè)備、方法能效較為先進(jìn)的XCU-485運(yùn)算處理單元和多功能檢測(cè)儀表等控制設(shè)施組成，此功效層可以完成所有電廠脫硫廢水處理過程中各類參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)和電氣參數(shù)等數(shù)據(jù)采集。對(duì)于單元過程以及對(duì)設(shè)施的控制，電力脫硫廢水“零排放”工程通過局域網(wǎng)向檢測(cè)層所接收和輸送的數(shù)據(jù)發(fā)出檢測(cè)層的控制指令，并對(duì)源分離層中的細(xì)格柵和上升泵、下沉池以及氧化曝氣池等各種設(shè)備進(jìn)行了控制，在此過程中，變量和設(shè)施保護(hù)控制都起到了管理作用。同時(shí)，電廠脫硫廢水在處理時(shí)，可以采用格柵、沉砂池以及調(diào)節(jié)槽等設(shè)備，其中調(diào)節(jié)池主要是為了調(diào)節(jié)脫硫廢水的水質(zhì)、PH值、溫度等，使電廠廢水的處理達(dá)到后續(xù)工作的具體要求，減少后續(xù)處理設(shè)備的影響。格柵主要是為了截留一脫硫廢水中的石灰石，避免淤泥或者其他物質(zhì)堵住排放管，格柵由一個(gè)金屬框架組成，且由多個(gè)平行金屬柵組合構(gòu)建，當(dāng)電廠脫硫廢水流入沙坑時(shí)，格柵會(huì)將阻攔一些無機(jī)物顆粒，一方面可以避免這些顆粒損懷廢水處理泵，延長泵的使用壽命，另一方面能夠提升水體內(nèi)部有機(jī)物比例。

2.3動(dòng)力傳輸系統(tǒng)改造

汽輪機(jī)是火電力廠在電力生產(chǎn)過程中較為重要的系統(tǒng)，多熱電廠都有配備監(jiān)控（SIS）系統(tǒng)對(duì)大容量機(jī)組實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，電廠在實(shí)際工作中對(duì)汽輪機(jī)本體的優(yōu)化與改善空間相對(duì)來說比較小，主要是由于其工作原理、結(jié)構(gòu)和熱力性能已經(jīng)非常成熟。但是，在實(shí)操細(xì)節(jié)中也存在一些問題，因此，需要進(jìn)行優(yōu)化和改造，如首先通過大數(shù)據(jù)的分析搭建出以水位、端差，通過優(yōu)化提升機(jī)組效率、減少能源消耗的效果；其次，為使汽輪機(jī)動(dòng)力傳輸速率的高效化，需要對(duì)加熱器的抽油量進(jìn)行分析，計(jì)算出加熱器端口差值以及耗能差值，使其能夠適合本機(jī)組抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)對(duì)煤耗、熱耗的數(shù)據(jù)模型，達(dá)到機(jī)組節(jié)能優(yōu)化效果。同時(shí)，對(duì)于抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)來說，應(yīng)從熱能傳導(dǎo)機(jī)組的動(dòng)力轉(zhuǎn)換、傳輸方式改造進(jìn)行分析，從運(yùn)行工作控制角度出發(fā)，逐步提高運(yùn)行人員水平，使操作流程規(guī)范化，通過現(xiàn)代化技術(shù)為火電力廠動(dòng)力傳輸提供了技術(shù)保障，使其符合當(dāng)代火電廠生產(chǎn)實(shí)質(zhì)性需求。而多余加熱器溫升、抽油量等，需要借鑒智能化新興技術(shù)進(jìn)行綜合監(jiān)控，創(chuàng)建火電廠機(jī)組節(jié)能環(huán)保體系，提高系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。

2.4CASS技術(shù)

CASS技術(shù)是在SBR基礎(chǔ)上對(duì)其反應(yīng)器進(jìn)行科學(xué)改良。在離子區(qū)域設(shè)置自動(dòng)除水設(shè)置，該裝置具有一定的升降功能，在同一個(gè)水箱內(nèi)可以完成曝氣、降水以及排水的作用，且回流系統(tǒng)和二次沉淀池可以連續(xù)進(jìn)行。在曝氣時(shí)微生物通過氧氣填充到反應(yīng)槽中，將有機(jī)物進(jìn)行氧化和分解，同時(shí)通過微生物的消化消耗氧氣使沉淀池中的污水被消化，活性污泥逐漸沉入沉淀池池底，上層水逐漸變得清澈。然后在降水后裝置在反應(yīng)槽末端，上部清澈的液體由上到下地排出，等到排水結(jié)束后，排水器還會(huì)回到原來的位置，以此循環(huán)。如各類污染排放出現(xiàn)問題，需要針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行解決，如出現(xiàn)重金屬土壤污染，則可以應(yīng)用物理化學(xué)修復(fù)法進(jìn)行治理，利用溶劑洗脫吸附去除土壤中存在的重金屬污染物，使土壤逐漸恢復(fù)至初始狀態(tài)，土地污染較重的區(qū)域，處理過程中采用了化學(xué)修復(fù)法，檢測(cè)土壤中含有的各類重金屬元素，隨后利用化學(xué)藥劑進(jìn)行噴灑，使化學(xué)藥劑能夠與土壤中的Hg、鎘Cd、鉛Pb、鉻Cr等金屬出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而使土壤中的重金屬可以固定及分離提取，避免風(fēng)影響周邊土壤環(huán)境。

2.5改善動(dòng)力調(diào)節(jié)系統(tǒng)

動(dòng)力調(diào)節(jié)原有系統(tǒng)的缺失。傳統(tǒng)的火電廠在機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，主要是以常規(guī)聯(lián)動(dòng)軸結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)機(jī)組動(dòng)力，設(shè)備之間的摩擦?xí)璧K生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行，雖然這種動(dòng)力調(diào)節(jié)方式能夠與動(dòng)力系統(tǒng)做工速率保持穩(wěn)定，但會(huì)存在電機(jī)功率負(fù)荷的問題。機(jī)組在自身轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)力調(diào)節(jié)系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力傳輸功率下降的問題，再加上機(jī)組長期處于做功狀態(tài)，便會(huì)出現(xiàn)巨大的影響。動(dòng)力調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造方式。一般來說，改造后的機(jī)組結(jié)構(gòu)動(dòng)力為600MW強(qiáng)度最佳。但在機(jī)組進(jìn)行節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造時(shí)，需要有效應(yīng)用永定性調(diào)速器，如利用永定性調(diào)速器來取代聯(lián)軸器，保持機(jī)組外部動(dòng)力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的有效性，有效解決動(dòng)力調(diào)節(jié)系統(tǒng)問題。同時(shí)，在數(shù)字循環(huán)程序基礎(chǔ)上，時(shí)刻保持調(diào)節(jié)速率的穩(wěn)定，避免機(jī)組在原有做功中出現(xiàn)問題，進(jìn)而減少損耗問題的產(chǎn)生。例如，某機(jī)組利用磁調(diào)速結(jié)構(gòu)，按照企業(yè)生產(chǎn)動(dòng)力結(jié)構(gòu)做工需求，先將永磁調(diào)速設(shè)備調(diào)制600MW，待系統(tǒng)做功穩(wěn)定后，逐步停止對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)程序的調(diào)節(jié)。剛開始安裝時(shí)，在環(huán)保技術(shù)改造期間代替原有的變速調(diào)頻裝置，根據(jù)實(shí)際速率逐步調(diào)節(jié)成550MW，從設(shè)備最佳指數(shù)逐漸向?qū)嶋H設(shè)備需求指數(shù)轉(zhuǎn)變，大大減少了集中性框架套用對(duì)原有設(shè)備帶來的損耗。節(jié)能環(huán)保技術(shù)為前提進(jìn)行改造，這種節(jié)能環(huán)保機(jī)組技術(shù)改造調(diào)節(jié)方式，將永磁調(diào)速結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)為550MW，該種機(jī)組是以電動(dòng)機(jī)組調(diào)節(jié)的實(shí)際需求為基準(zhǔn)，使其能夠被有效應(yīng)用。

3結(jié)語

根據(jù)上文我們了解到，電力工業(yè)在環(huán)境保護(hù)中的能源優(yōu)化問題的策略研究，是社會(huì)動(dòng)力供應(yīng)體系在實(shí)踐優(yōu)化運(yùn)用中的歸納與總結(jié)。在此基礎(chǔ)上，通過動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)的缺失及改造、動(dòng)力傳輸系統(tǒng)問題的解決、動(dòng)力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的改善，來把握機(jī)組節(jié)能環(huán)保技術(shù)要點(diǎn)。在火電廠節(jié)能減排措施實(shí)施過程中，要以環(huán)境保護(hù)為根本，完善人民生產(chǎn)生活為主要依據(jù)，保障新的技術(shù)研究提供便利的同時(shí)，為電力工業(yè)節(jié)能環(huán)保水平的提升提供了支持。

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作者:李默松 單位:中國華能集團(tuán)燃料有限公司