现代火电厂节能减排探索.docx
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现代火电厂节能减排探索.docx
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现代火电厂节能减排探索
现代火电厂节能减排探索
摘要
我国是一个用电大国,在目前我们可以看到,我国的电力发展主要还是依靠火电来支撑,有百分之七十左右的电能都是来自火力发电,我国拥有丰富的煤炭资源,在未来的很长一段时间里,火力发电仍然是我国电力发展的重点和主要的依靠点,节能减排也是我们必须要重视。
关键字:
节能、防治、减排、资源、污染
目录
一、我国的电力资源形势-4-
二、节能减排的方式-4-
1提升规范化管理水平-4-
2通过小指标竞赛达到节能减排的目的-4-
3通过技术改造,降低设备用电率。
-5-
4采取有效措施,机组优化运行-5-
4.1磨煤机的优化运行。
-5-
4.2优化配煤。
-6-
三、火电厂的污染物-6-
四、防治污染物排放的措施-7-
五、结论-8-
六、谢辞-9-
七、参考文献-10-
2强化燃烧过程的初始阶段
一、我国的电力资源形势
目前,我国是发展中国家,我国拥有丰富的煤炭资源,但同时,我国还拥有这占世界四分之一的人口。
所以,人均资源量不容乐观,而且我国正处于不断发展和强大的阶段,我国的工业水平也在不断的更新和发展。
当然,我国也是一个用电大国,在目前我们可以看到,我国的电力发展主要还是依靠火电来支撑,有百分之七十左右的电能都是来自火力发电。
也就是说,在未来的很长一段时间里,火力发电仍然是我国电力发展的重点和主要的依靠点。
然而,我国目前的平均发电煤耗要比发达国家的平均水平高出70克左右。
所以,在发展电力的同时,节能减排也是我们必须要重视和完成的一个任务。
二、节能减排的方式
近年来我厂致力于“节能、环保”的建设与运营。
本项目还采用了城市中水作为循环水补充水,中水利用熟石灰处理工艺,生成的固体废弃物用作脱硫原料,做到了综合利用,变废为宝,是目前国内最现代化的环保电厂之一。
两年来走过的路证明,我们的脚步是扎实的,从经营业绩看,我们可以自豪的说,我们是国内目前最好的发电企业之一。
1提升规范化管理水平
规范的企业不一定是优秀的,但优秀的企业都是规范的。
规范也称作规则,包含两个方面,一个是流程,一个是制度。
流程用来指导员工如何做对事情,即该做什么,怎么做;制度用来告诉员工不该做的事情,包括做错了怎么办。
规范管理有两个目的:
一是控制管理风险,二是提高管理效率。
我们现在使用的EAM就在这方面为单位生产管理水平提高了一个台阶,信息化平台加上现代化工具结合现代化管理思想带来了管理水平的提升。
2通过小指标竞赛达到节能减排的目的
为了更大发挥机组的效率,我们单位进行了小指标的竞赛,竞赛指标包括主、再热汽温、真空、厂用电率、机组负荷、启停磨次数、燃油量、汽车煤掺烧量、脱硫率等等,通过竞赛,我们使机组在最优的情况下运行,使本机组的各项指标向先进机组的指标靠近。
3通过技术改造,降低设备用电率。
3.1中水泥浆的再利用在技术改造前。
中水产生的泥浆,由于是碱性,只能当废物处理,不但产生了污染,还增加了公司的运输成本,通过技术改造我们将中水泥浆供脱硫系统再利用,可以以污治污,变废为宝,不但减少了污染,还减少了脱硫石灰石的用量,从而每年创造数百万价值,极大的提高了公司的效益和形象。
3.2电除尘的改造,电除尘系统是电厂的耗电大户,理论分析和实践发现,在常规运行方式下,电除尘电能利用效率很低,电除尘节能改造有很大的空间。
我单位针对##1炉电除尘节能改造项目,从开始进行调研、策划,仅用半个多月的时间便完成了改造方案、技术协议、立项申请和合同签署,初步完成了##1炉电除尘系统节能技术改造,一个月后又完成了##1炉电除尘系统节能效率试验。
试验结果表明,在保证除尘效果的前提下,目前脉冲供电的节能方式运行,高压电场的节能效率77%,电除尘综合节能效率50.6%(包含变压器损耗、加热器、振打、引风机MCC、空压机MCC、气化风机、照明等其他固定负荷)。
每天节能约1.2万度电,每天节约电费约0.4万元,本次改造投入10万元,预计25天收回投资,年节约电费约120万元左右。
3.3凝泵变频的改造,变频调节具有无附加转差损耗,效率高调节范围宽、输出特性好、使用方便等特点,对应于低负荷和频繁启停的场合,采用变频技术,可以达到节电和保护电机的目的。
技术支持部于机组小修期间进行了一台凝泵的变频改造工作。
由此可见变频改造后节能效果明显,有望一年收回成本。
3.4微油点火的实施,微油点火燃烧器的布置位置按最下层燃烧器前墙四只燃烧器和后墙四只燃烧器共8只燃烧器改成专门设计制造的兼有少油点火功能的主燃烧器。
拆除原燃烧器的一次风筒部分及一次风管弯头(接近燃烧器处段),替换为特制的可实现分级点火的少油点火燃烧器(保留原燃烧器喷口不变),该燃烧器自带直角弯头,弯头为内衬陶瓷。
进粉方式为直流,其余一次风管将不做任何改动。
不改变任何现有二次风系统保持其旋流特性。
因进粉方式为直流方式并采用多级燃烧,故每级燃烧筒之间的一次风粉也起到了气膜冷却的作用,从而使燃烧器更加不容易超温结
4采取有效措施,机组优化运行
4.1磨煤机的优化运行。
我厂采用我公司制粉系统属于正压直吹式。
每台锅炉配置8只容积为500m3原煤斗。
给煤机系沈阳施道克电力设备有限公司生产的EG2490称重式给煤机,磨煤机采用上海重型机器厂引进法国阿尔斯通公司的技术生产的BBD-4360型双进双出钢球磨煤机,每套制粉系统由一台磨煤机和两台给煤机组成,每台锅炉配备四套制粉系统。
正常情况下,我们采用三台或四台磨运行,由于机组的调峰,在后夜时候,我们在保证安全的情况下,根据燃料配煤情况,采用中间两台磨运行,我们机组磨煤机额定电流197A,正常运行时磨煤机电流在160A左右,这样既可以降低厂用电,也可以保证主、再热汽温的稳定。
4.2优化配煤。
我们利用双进双出磨煤机两个给煤机的特点,通过分仓配煤,实现地方无烟煤、劣质煤等的大量掺烧,这样可以解决分台上煤产生的不利影响。
当一台磨纯粹燃烧劣质煤的时候,本层的燃烧状态恶化会对燃烧产生很大影响,严重的时候可能造成锅炉的灭火。
而分仓上煤则很好的解决了这个问题,平时一台给煤机上的是地方无烟煤、劣质煤,另台给煤机上的高热值高挥发分的火车煤,这样就可以通过火检的强弱可以及时调节每台磨的两台给煤机的配煤,改善本层的燃烧情况,极大的提高了机组运行的安全性。
单单汽车煤的掺烧就可以每年为公司创造数千万的利润。
三、火电厂的污染物
①尘粒:
包括降尘和飘尘。
主要是燃煤电厂排放的尘粒。
中国火电厂年排放尘粒约600万吨。
尘粒不仅本身污染环境,还会与二氧化硫、氧化氮等有害气体结合,加剧对环境的损害。
其中尤以10微米以下飘尘对人体更为有害。
一般燃煤电厂的飞灰尘粒中,小于10微米的占20~40%。
②二氧化硫(SO2):
煤中的可燃性硫经在锅炉中高温燃烧,大部分氧化为二氧化硫,其中只有0.5~5%再氧化为三氧化硫。
在大气中二氧化硫氧化成三氧化硫的速度非常缓慢,但在相对湿度较大、有颗粒物存在时,可发生催化氧化反应。
此外,在太阳光紫外线照射并有氧化氮存在时,可发生光化学反应而生成三氧化硫和硫酸酸雾,这些气体对人体和动、植物均非常有害。
大气中二氧化硫是造成酸雨的主要原因。
据1988年估计,中国每年向大气中排放的二氧化硫(包括火电厂的排放)为1700万吨左右。
全国189个环境监测站的监测结果表明,中国遭受酸雨污染的农田已达4000万亩,每年造成的农业经济损失在15亿元以上。
减少火电厂排放的二氧化硫至关重要。
③氧化氮(NOx):
火电厂排放的氧化氮中主要是一氧化氮,占氧化氮总浓度的90%以上。
一氧化氮生成速度随燃烧温度升高而增大。
它的含量百分比还取决于燃料种类和氮化物的含量。
煤粉炉氧化氮排量为440~530ppm;液态排渣炉则为800~1000ppm。
二氧化氮刺激呼吸器官,能深入肺泡,对肺有明显损害。
④废水:
火电厂的废水主要有冲灰水、除尘水、工业污水、生活污水、酸碱废液、热排水等。
除尘水、工业污水一般均排入灰水系统。
80年代中国灰水年排放量有6亿多吨,其中一部分PH超标,灰水呈碱性。
个别电厂灰水中还有氟、砷超过标准,还有部分灰水悬浮物超标。
灰中的氧化钙过高还会引起灰管结垢。
酸碱废液主要来自锅炉给水系统。
不同的锅炉给水处理系统排出的酸碱废液量不同。
阴、阳离子处理系统要排出40%左右的酸碱,移动床排出20%。
另外,酸洗锅炉的废酸液一般都排入中和池,中和以后再排出。
热排水主要是经过凝汽器以后排出的循环水,一般排水温度要比进水温度高8℃。
如热水排入水域后超过水生生物承受的限度,则会造成热污染,对水生生物的繁殖、生长均会产生影响。
⑤粉煤灰渣:
是煤燃烧后排出的固体废弃物。
其主要成分是二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁及部分微量元素。
粉煤灰既是“废”也是“资源”。
如不很好处置而排入江河湖海,则会造成水体污染;乱堆放则会造成对大气环境的污染。
⑥噪声:
火电厂的噪声主要有锅炉排汽的高频噪声、设备运转时的空气动力噪声、机械振动噪声以及电工设备的低频电磁噪声等。
其中以锅炉排汽噪声对环境影响最大。
排汽噪声最大可达130分贝(A)。
四、防治污染物排放的措施
防治大气污染主要有以下一些措施。
①采用高效率除尘器。
如电除尘器的效率高达99%,最高可达99.9%。
在静电除尘器的直流电压上叠加25千伏左右的脉冲电压,还可进一步提高除尘效率。
②采用高烟囱。
将剩余的尘粒排入高空加以扩散,以降低尘粒浓度。
美国采用了世界最高的烟囱(368米)。
但是,过分加高烟囱并非有效的防治方法。
因为高烟囱虽可降低污染物的近地面浓度,但却把污染物扩散到更大的区域。
③采用除硫技术。
如利用吸收剂(石灰等)、吸附剂(活性炭)或催化剂(氧化钒)除去烟气中的二氧化硫。
按工艺流程,除硫系统可分干式和湿式两种。
将烟气除硫系统与回收硫的综合利用相结合,还可回收硫黄、硫酸或硫酸铵等副产品。
④防治氧化氮污染的主要措施是从锅炉的设计和运行方面设法减少氧化氮的形成。
例如,减少过剩空气量,利用烟气再循环来降低火焰温度,以及采用逐步向炉内供给空气的分段燃烧法等。
防治水污染要综合考虑各种污水的产生、水量和水质的控制,污水输送集中的方式,污水处理装置的设置和处理方法,以及污水经人工处理后的排放和回收利用,水体、土壤等自净能力诸因素,进行全面规划,采取综合防治措施。
水污染的综合防治包括人工处理与自然净化(土地处理、水体自净等)相结合,无害化处理与综合利用(如利用火电厂排放的热水流入水库以发展养殖业,但同时避免热污染)相结合,以及在可能条件下推行闭路循环用水系统,发展无废水或少废水生产工艺等。
总之,要综合考虑水资源规划、水体用途、经济投资和自净能力,运用系统工程方法,采用优化方案解决水污染的问题。
利用火电厂的粉煤灰(它本来也是一种污染物)净化污水是一个明显的综合利用实例。
粉煤灰经过酸处理并加以活化后,和石灰及少量聚合电解质一起使用,可清除大部分工业废水和城市废水中的污染物。
粉煤灰渣的处理和利用自20世纪20年代开始为世界各国所研究,取得许多成果。
美国已将粉煤灰列为12种重要的固体原料之一。
日本、丹麦等国的煤渣已全部得到利用。
中国自进入60年代以来,对粉煤灰的研究和利用也取得较大的进展。
粉煤灰用于农业,可改善土壤的物理结构,提高地温和保水能力。
粉煤灰含有磷、钾、镁、硼、钼、锰、钙、铁、硅等植物所需的化学元素,适量施用粉煤灰能促进植物的生长,增加产量,还能提高作物的抗病能力。
在工业方面,粉煤灰和煤渣可用来制造砌筑砂浆和墙体材料等。
从煤渣中还可回收能源,例如利用炉渣(其中含碳)烧制粘土砖,可节省燃料。
此外,中国近年在利用火电厂的液态渣方面也取得进展。
采用增钙技术可使煤渣成为水泥和墙体材料的优质原料;钙增加后可吸收煤中的硫,生成硫化钙,成为渣中的活性组分,并可减少排入大气中的二氧化硫。
增钙液态渣工艺与煤粉炉排灰工艺相比,渣的利用价值高,节约用水,减少二氧化硫排放量,有利于环境保护。
但这种工艺需改用立式旋风炉,并要求使用优质煤,因而难以广泛应用。
火电厂的粉煤炭数量很大,出于技术经济条件的限制,还不能全部利用,需要堆存一部分。
因此,火电厂在选择厂址时,即应预先考虑设置可堆存10~20年的贮灰场。
可根据电厂所处的地理位置,选择附近的小沟、洼地、废河湾、煤矿塌陷区修建贮灰场。
它的底部要有防水防渗设施。
贮灰场要妥善管理,在已堆满的灰场上覆土造田,植树种草,或进行表面药物处理,防止粉煤灰飞扬。
噪声污染是局部性的和无后效的。
当噪声源的声输出停止后,污染立即消失,不留下任何残余物质。
因此,噪声的防治主要是控制声源和声的传播途径,以及对接收者进行保护。
例如,对炉膛、风道共振引起的噪声,采用隔声板可取得降噪10~20分贝(dB)的效果;对进气、排气噪声,安装微孔消声器可降低10~30分贝;对机械转动部件动态不平衡引起的噪声,进行平衡调整可降低10~20分贝;安装隔声罩可使电机噪声降低10~20分贝。
五、结论
我国作为发展中的大国,电力能源方面必然是发展的大方向,尤其是我国百分之七十以上的电能是来自火力发电。
所以减少电厂污染气体、液体、固体的排放是一项非常重要的任务,也是我国作为发展大国所必须要解决的问题。
因为只有这样,才能保障我国电力能源行业的健康、强壮、稳步的发展和进步。
也只有这样才能实现对环境的保护,因此,对火电厂节能减排的工作是永远不能停止的任务,我们要不断的去发现,不断的去创新,不断的去改造,把节能减排做到越来越好。
六、谢辞
在此,作为一名学生,我首先要感谢李贞指导老师在写论文方面给我的帮助和指导,正是她的指导和帮助,才使我能顺利的完成这篇论文的书写。
所以再次感谢老师的帮助和指导,谢谢您。
也要感谢实习单位给我直接指导的师傅们,谢谢您。
七、参考文献
[1]李青、宋淑娜.火电厂节能减排手册[M].中国电力出版社,2010.4
[2]郝艳红.火电厂环境保护[M].中国电力出版社出版,2008.7
[3]董军.固体废物污染的控制和防治[M].化学工业出版社出版,2009.4
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