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火电厂集控运行节能降耗技术研究

2020-11-28刘弈轩

装备维修技术 2020年15期
关键词:集控运行节能降耗技术火电厂

刘弈轩

摘要:随着社会经济发展,人民的生活水平和质量大大提高。电力需求在增加,电力供应公司的规模和数量也随之增加,以减轻供电压力,满足电力生产和社会生活的需求。当前我国大部分电力供应来自火电厂,其运行质量和效率在整个电力生产中占有重要地位。随着节能意识深入人心,加强节能降耗的分析也自然必不可少,将其作为火电厂整体控制操作的重要环节,是时代发展的趋势。

关键词:火电厂;集控运行;节能降耗技术

近年来,由于科技的进步,发电厂的相关设备和技术不断得到更新,在发电厂的生产作业中也使用了先进的设备和技术,从而有效提高了火电机组的供电效率。在某种程度上减少了社会电力供应的压力。目前大多数发电厂使用的是集中控制系统,尽管这些系统对提高发电效率起到了积极作用,但依旧存在一些问题,对整个电厂的稳定运行构成严重威胁,因此需要采取有针对性的节能措施,通过科学手段减少能源消耗,解决相关的问题。

1火电厂集控运行的相关概念

考虑到发电厂的规模以及整个系统的复杂性,在发电厂实施管理和控制的主要目标是实现集中控制,这样不仅能够有效地解决发电厂运行中的出现的问题,而且能够不断优化控制逻辑、使设备处于满足连续运行条件下的最佳工况。与此同时,减少辅机能耗即可以对系统整体运行效率提高产生积极促进效果。在资源管理上应用整体控制技术可以科学优化发电厂中的锅炉部分、汽轮机部分和发变组部分的运行。在运行值班员班组构架内,机组的组长会将各项工作合理的安排给下属的工作人员,然后分布在不同的岗位(例如汽机、锅炉、电气专业),使机组人员能够应对相关专业的运行工作。如果工作人员发现设备在日常运行中出现异常,就有必要对设备进行维修。在设备问题扩散到影响相关系统稳定之前立即停止或切换设备运行,同时依据实际情况启动相应的应急措施,以确保单一设备问题不影响机组安全环保稳定运行。

2火电厂集控运行方面存在的问题

2.1过热汽温系统的控制

在控制发电厂汽水系统的过热器部分时,值班员必须能够根据机组负荷确定相应过量空气系数,同时调整给水流量与燃料量的比例(即所谓水煤比)适当,以确保过热器出口汽温达到额定参数要求,如果炉膛火焰中心高度与燃烧比例之间发生误差,即使误差较小,也会对整个温度系统的稳定运行产生不可忽略的影响,极端情况下的金属壁温超温引发爆管或是过热度偏低造成汽轮机水冲击亦不鲜见。因此,在调节蒸汽过热器系统的过程中,尤其是直流锅炉,进行动态的水煤比调节十分重要。与此同时,蒸汽过热系统的运行可能会因设备装配检修等因素而出现问题,如果系统设计出现问题或检修工艺质量差,系统也可能受到严重影响。

2.2再热汽温系统的有效控制

與过热蒸汽温度系统相比,再热蒸汽温度控制的难度相对较大,而且整个系统的组成也比较复杂,给系统控制的发展带来了困难。在此阶段主要采用的手段为烟气挡板调节,通过锅炉过热器与再热器区域的联合烟气挡板开关,来调整流经不同受热面的烟气流量,从而达到增强或降低再热器区域吸热的目的。另外,运行中也可以通过喷洒再热器减温水的方法来避免再热汽温过高或再热器金属壁温超限。虽然这种方法也能起到一定的调节和控制作用,但长期喷洒再热器减温水一则使再热器区域金属疲劳增强,诱发氧化皮脱落等现象,二则实际造成了再热器区域的蒸汽热量损失,不利于锅炉节能。

2.3主蒸汽压系统的合理管控

对于主蒸汽压系统来说,值班员可以通过相应的计算公式得出主蒸汽压力的最优值与合格范围,并通过协调控制系统的锅炉自动模块来实现压力动态调节控制,这种兼具高自动化程度与调节准度的方法在现阶段火电厂管理中得到了广泛应用。但是这种方法的应用也有一定的局限性,协调控制系统并不是节能管理的万能公式,例如:它并不能解决汽机调门低开度下的节流损失。

3火电厂集控运行节能降耗的具体技术措施

3.1火电厂集控运技术的智能化

随着科学技术的飞速发展,火电厂集中控制已进入智能化时代。将模型分析方法应用于火电厂的日常管理中,具体模型的分析可以进一步提高集中控制的智能化水平。此外,基于相应软件环境,还可以实现远程监控和模拟操作,大大减轻了工作人员的工作量。火电厂集中控制运行的智能化、自动化程度不断加深,进而发挥集中控制优势,解决实际运行中遇到的问题,为火电厂集中控制节能降耗技术的进一步发展提供坚实的基础。

3.2降低锅炉排烟热损失

在锅炉中,烟气排放造成的热量损失往往占据锅炉热量损失的最大比例。而目前行之有效的手段则是合理调整磨煤机的旋转分离器速率以及磨煤机出口温度,使得磨煤机稳定运行状态下,出口风煤比最优(一般应尽可能的小),并最小化出粉管的风道阻力。与此同时,燃煤锅炉必须定期检查锅炉主体包括空预器的各部人孔门,确保其关闭以减少漏风。而日常运行中锅炉的燃烧情况进行合理的调整则应主要针对氧量设计值进行适当的调整,一般采取高负荷按氧量曲线低限、低负荷按高限控制的方法。

3.3加强对锅炉燃烧的调整

(1)为了调节锅炉的燃烧,首先必须合理地调节过量空气系数,通过灰渣含碳量和氧量分析可以一窥锅炉燃烧工况,如果锅炉燃烧不完全,则必须调节过量空气系数。如果燃料的热量不能有效地释放,燃料的不完全燃烧不仅造成燃料的过度浪费,产生的硫化物与氮化物也是需要重点控制的烟气排放物。在锅炉运行期间,燃料必须进行科学调整,以最大限度地减少不完全燃烧损失,并合理地控制超出的空气系数。过量空气系数太高,会影响传热质量,如果过量空气系数低,在燃料的完全燃烧上,控制合理范围内的过量空气系数,既能保证燃料的完全燃烧,又能最大限度地减少热量损失。

(2)在燃料的选择方面,可以选择燃煤掺烧,这不仅可以降低燃烧成本,选用当地产煤还可以大幅度降低运输成本。关于混合添加形式可以选择性地添加低湿度煤种,成本控制的同时还有利于磨煤机风量控制。因此,我们必须确保煤炭的质量达到标准,确保稳定的热值分布,并确保煤炭的质量符合标准。

3.4构建集散系统控制技术

在火电厂中央控制系统的建设中,有集中控制技术、分布式技术、管理技术等多种技术。为了实现节能和降低火力发电厂集中控制系统的消耗,有必要合理利用技术。在DCS控制技术之中还包括通信集成控制和分级控制,这些模式的复杂性非常高,因此需要对每一个具体的控制过程进行修改并分解成若干部分,建立节能优化系统,保证火电厂机组正常运行时的参数能更接近设计值,从而大大降低能耗。此外,还可以建立阀门内部泄漏台账和定期检查,另外还可以很好地适应运营期排水,减少废水资源,实现水资源的循环利用,做好除氧器补放水和换水过程中的节能管理,可以降低凝结水泵的辅助电耗。合理选用送引风机和一次风机,方便磨煤机运行的同时,显著降低整个电厂的电耗。与此同时,我们还要更加重视整体离散系统的稳定性研究,确保控制技术能正常运行,确保整体系统的稳定性和安全性。

4结束语

鉴于上述情况,作为目前主要的电力供应形式的发电厂,对于整个社会稳定地使用电力具有重要意义。要实现节能和减少能源消耗的目标,就必须制定针对具体情况的节能措施,并全面管理节能系统。应继续加强对收集控制系统的研究,并在技术一级加强节能研究,进一步使整体的发展得到极大提升,促使整体资源的有效利用。

参考文献:

[1] 陶秦.火电厂集控运行节能降耗措施分析[J].价值工程,2019(8):155-156.

[2] 修晶莹.火力发电厂电气节能降耗的问题与技术措施分析[J].中国新通信,2014(4):18.

[3] 杨永兴.火力发电厂电气节能降耗问题与技术措施分析[J].工程技术院引文版,2016(6):266.

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