時間:2023-07-31 09:20:39
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關(guān)鍵詞:電廠節(jié)能減排;自動化技術(shù);變頻技術(shù)
為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,必須要降低能耗,那么則需要采用低碳環(huán)保的施工技術(shù)。電廠作為一個污染排放量大、能源消耗高的企業(yè),需要充分做好節(jié)能減排工作,降低煤炭的消耗。目前,我國很多電廠都開始轉(zhuǎn)向自動化控制模式,不僅可以提升工作效率,而且還可以有效降低能源消耗,達到節(jié)能減排的目的。
1自動化節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用目標
1.1利用自動化系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能減排
在電廠運行過程中可以利用調(diào)度自動化和管理系統(tǒng)化系統(tǒng)來實現(xiàn)節(jié)能減排,不僅可以全面提升企業(yè)的經(jīng)濟效益,而且可以更好的對能源和資源的投入量進行控制。
1.2使用自動化產(chǎn)品來達到節(jié)能減排的目的
為了可以順利實現(xiàn)節(jié)能減排的基本目標,一部分電廠開始使用自動化產(chǎn)品進行輔助生產(chǎn)。比如,電廠通過微電腦系統(tǒng)來實現(xiàn)軟啟動,利用自動化產(chǎn)品來達到節(jié)能減排的目的。通過使用一些自動化的產(chǎn)品,可以顯著提升電廠控制精度[1],降低能源的消耗。
2火電廠節(jié)能減排中自動化技術(shù)的應(yīng)用方向
2.1綜合過程自動化系統(tǒng)一體化
當前,過程自動化系統(tǒng)主要包括經(jīng)營規(guī)劃層(BPS)、制造執(zhí)行層(MES)、過程控制層(PCS)三個層面,所以電廠運營過程中,想要對資源進行優(yōu)化,降低能耗,不僅要充分利用現(xiàn)代化的優(yōu)化技術(shù)和優(yōu)化工藝,還需要充分引入過程自動化系統(tǒng),通過自動化系統(tǒng)實現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度和優(yōu)化操作。
2.2研制和開發(fā)節(jié)能自動化產(chǎn)品
目前,電廠逐步開始轉(zhuǎn)向了自動化控制操作。與此同時在實現(xiàn)自動化控制后,電能生產(chǎn)方式也更加合理,提高了電能生產(chǎn)效率。電廠自動化技術(shù)主要是利用變送器來對現(xiàn)場總線和大屏幕監(jiān)視器來進行控制,但在2030年之前,我國依然會以火力發(fā)電作為主要的能源供給。隨著裝機總量的不斷提升,如何實現(xiàn)節(jié)能減排成為了工作重點,需要不斷地尋找新的方法來進行自動化技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)。(1)不斷尋找新的自動化節(jié)能方法,積極的引入國外先進節(jié)能技術(shù),和我國技術(shù)進行融合來實現(xiàn)無觸點穩(wěn)壓和調(diào)壓的目的。(2)將電子安全保護技術(shù)和移相控制技術(shù)結(jié)合起來,利用微電腦對電廠進行控制管理,提升電機工作效率,降低能耗,節(jié)省資源[2]。(3)不斷提高自動化技術(shù)和自動化產(chǎn)品的研發(fā)力度,提高可再生資源和不可再生資源的生產(chǎn)效率。
2.3管理信息化和生產(chǎn)自動化結(jié)合
工業(yè)自動化技術(shù)主要包括硬件、自動化軟件和系統(tǒng)三個部分,這是一種使用儀器儀表、控制理論、計算機和其他信息技術(shù)來實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)檢測、優(yōu)化、控制、調(diào)度、決策和管理的管理技術(shù),可以在提升產(chǎn)量、保證安全的基礎(chǔ)上降低能源的消耗。隨著信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,有數(shù)以萬計的檢測器、感應(yīng)器、讀卡器、PLC、計算機等設(shè)備會組成一個控制網(wǎng)絡(luò)。要想真正的實現(xiàn)電廠節(jié)能減排工作重點的轉(zhuǎn)移,必須將信息化和自動化有機的結(jié)合起來,使兩者相互融合。
3自動化技術(shù)節(jié)能減排的具體應(yīng)用
3.1電廠中變頻技術(shù)的應(yīng)用
在電廠實際運行過程中,通常會使用燃氣、煤、油等資源來進行發(fā)電,在這一過程中會有比較嚴重的浪費現(xiàn)象。在電廠發(fā)電過程中,由于需要消耗比較多的能源,導(dǎo)致電廠節(jié)能減排無法順利實現(xiàn),而利用變頻技術(shù)可以有效降低能耗。通過利用變頻調(diào)節(jié)器可以有效降低燃料的消耗,并根據(jù)電廠的具體情況來對投入的能源進行控制和調(diào)節(jié)。此外,利用變頻調(diào)節(jié)器對鍋爐的運行狀態(tài)進行優(yōu)化,對燃料燃燒過程中的風(fēng)量進行控制,不僅解決了能源消耗和資源浪費的問題,而且也實現(xiàn)了電廠降低能耗、節(jié)能減排的基本目標,提高了電廠的經(jīng)濟效益。
3.2預(yù)測控制算法的應(yīng)用
預(yù)測控制算法指的是對未來行為進行控制的一種算法,主要包括滾動優(yōu)化、預(yù)測模型、反饋校正三個方面的內(nèi)容。其中模型預(yù)測控制主要指的是根據(jù)生產(chǎn)過程響應(yīng)對過程動態(tài)行為進行描述的一種數(shù)學(xué)模型,然后根據(jù)優(yōu)化指標將控制量時間序定出來,使未來一段時間中被控制變量和期望軌跡之間的誤差降到最低。因此預(yù)測控制算法使用在線滾動優(yōu)化,并且進行優(yōu)化時還需要根據(jù)反饋的模型預(yù)測輸出和實際輸出的差進行校正,所以可以在一定程度上降低一些不確定因素的影響,提高系統(tǒng)的魯棒性。通過在電廠中應(yīng)用該技術(shù),可以顯著提高氣溫控制品質(zhì),降低工作人員勞動強度,提升鍋爐效率,降低污染無排放,具有非常顯著的經(jīng)濟效益。系統(tǒng)沒有投運時的情況如圖1所示,在變負荷工況下,氣溫會產(chǎn)生較大幅度的波動,尤其在升降負荷時熱度會產(chǎn)生非常大的波動。設(shè)計主蒸汽溫度為570℃時,溫度控制效果并不好,控制品質(zhì)差。按照再熱氣溫和平均主氣溫可以提升3℃計算,那么鍋爐的效率會提升0.33%,大約會降低22.3%的氮氧化物排量,一年可以大約可以節(jié)約500~600萬元,應(yīng)用價值高。
3.3現(xiàn)場總線技術(shù)的運用
通過在電廠中利用現(xiàn)場總線技術(shù)可以有效降低電廠能源消耗。在我國經(jīng)濟的快速發(fā)展下,電廠總線布置范圍日益廣泛,相較于傳統(tǒng)的技術(shù)來說,現(xiàn)場總線技術(shù)一方面可以降低硬件設(shè)備的應(yīng)用數(shù)量,另一方面現(xiàn)場總線操作也更加的方便、便捷,一條線路允許接入多個設(shè)備,降低了電廠的投入資金,并在一定程度上減少了人力和物力方面的投入。
3.4碳素焙燒控制技術(shù)
在電廠運營過程中焙燒會對能耗、環(huán)保生產(chǎn)、成本壽命、成品品質(zhì)等造成比較大的影響。由于碳素焙燒過程中會用到多個工藝,對環(huán)境所造成的影響也非常大,產(chǎn)生的污染比較多。針對這種情況可以引入碳素焙燒技術(shù)進行控制。通過在電廠中引入碳素焙燒技術(shù),不僅可以節(jié)省能源,而且也降低了環(huán)境污染的排放,給電廠帶來了具大的經(jīng)濟效益。
4結(jié)論
電廠運行過程中需要投入大量的資金和能源,但是能源的燃燒也會對環(huán)境造成比較大的危害。因為煤炭資源不可以再生,為了實現(xiàn)我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,需要盡量降低能耗,電力企業(yè)要不斷加強社會責(zé)任意識,將節(jié)能減排從被動轉(zhuǎn)變成主動,加強節(jié)能減排產(chǎn)品的開發(fā)力度,對節(jié)能減排的措施進行完善,充分利用自動化控制技術(shù)。
作者:盧云林 單位:新疆天池能源有限責(zé)任公司
關(guān)鍵詞:電廠;節(jié)能減排;自動化技術(shù);火力發(fā)電;環(huán)境污染
文獻標識碼:A 中圖分類號:TM621 文章編號:1009-2374(2016)09-0082-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.09.039
1概述
社會的發(fā)展越來越快,社會的經(jīng)濟水平也越來越高。在生活水平提高之后,越來越多的人們逐漸開始重視其生活質(zhì)量的問題。電能是人們生活、發(fā)展過程中必不可少的資源,電量的增多可以保障日常生活、工作的穩(wěn)定。然而我國的發(fā)電結(jié)構(gòu)還處于以火力發(fā)電為主的層面,而火力發(fā)電則會使用大量的煤炭資源。煤炭資源屬于不可再生資源的一種,長期、大量的消耗最終會導(dǎo)致煤炭資源的稀缺,不利于我國的長久發(fā)展。不僅如此,大量的燃燒煤炭也會造成空氣的污染。為此我國逐漸把可持續(xù)發(fā)展問題作為當前的發(fā)展重點來看待,尤其是節(jié)能減排工作。節(jié)能減排不僅可以有效地節(jié)約資源,同時也可以減少因廢氣的排放而造成的環(huán)境污染。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,電廠不僅僅依靠手工操作進行生產(chǎn),進而轉(zhuǎn)向了利用自動化技術(shù)進行生產(chǎn)。這也大大提高了電廠的工作效率,從而為節(jié)能減排起到了推動作用。
2運用自動化技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能減排的相關(guān)理念
2.1運用自動化產(chǎn)品實現(xiàn)節(jié)能減排
為了逐步實現(xiàn)節(jié)能減排的目標,一些電廠開始運用自動化產(chǎn)品作為輔助工具。如電廠利用微電腦系統(tǒng)進行控制以及使用軟啟動等技術(shù),從而在一定程度上可以依靠自動化產(chǎn)品使節(jié)能減排成為可能。一些自動化產(chǎn)品的使用,使得電廠在控制方面的精準度有所提升。在對電廠的運行功率以及運行負載進行嚴格的控制之后,耗電量以及耗費的能源逐漸減少,因此,使用自動化產(chǎn)品可以有效地幫助電廠實現(xiàn)節(jié)能減排。
2.2運用自動化系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能減排
除了運用自動化產(chǎn)品實現(xiàn)節(jié)能減排之外,也可以利用自動化系統(tǒng)使節(jié)能減排成為可能,比如運用調(diào)度自動化以及管理自動化等,在提高企業(yè)經(jīng)濟效益的同時,也能有效地控制資源以及能源的投入量問題。依靠節(jié)能系統(tǒng)實現(xiàn)對電廠投入的控制,從而使電廠節(jié)約成本,并且節(jié)約各種資源,進而促進節(jié)能減排工作的順利實現(xiàn)。
3電廠節(jié)能減排中自動化技術(shù)的應(yīng)用
3.1實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的一體化進程
目前,電廠的自動化系統(tǒng)由三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成,即過程控制、制造執(zhí)行以及經(jīng)營規(guī)劃三層。為了有效地實現(xiàn)節(jié)能減排,除了運用先進的技術(shù)、設(shè)備之外,還要利用先進的自動化系統(tǒng)。通過系統(tǒng)的控制,進而實現(xiàn)操作以及調(diào)度等方面的優(yōu)化。我國有六種耗能較多的工礦企業(yè):有色、冶金、建材、電力、造紙以及化工。這些工礦企業(yè)不僅耗費大量的能源、資源,也會對環(huán)境造成嚴重的污染。為此,就需要對其重點的能耗設(shè)備進行節(jié)能控制,減少能源的消耗,同時對其重點污染源進行污染治理,因此,逐漸完善控制裝置并進行系統(tǒng)的及時優(yōu)化勢在必行。通過各種系統(tǒng)和先進設(shè)備的共同作用,對能源的除塵、脫硫等流程進行嚴格控制。同時對各種易產(chǎn)生污染的環(huán)節(jié)進行優(yōu)化處理,從而使燃燒技術(shù)更為優(yōu)化,使能源消耗與污染物的排放降至最低,進而實現(xiàn)電廠的節(jié)能減排工作。
3.2節(jié)能自動化產(chǎn)品的研制和技術(shù)的開發(fā)
由于科學(xué)技術(shù)的不斷進步,電廠也逐漸實現(xiàn)手工控制操作向自動化控制的方向發(fā)展。同時,實現(xiàn)了自動化控制之后,也使電能生產(chǎn)的方式更加優(yōu)化、合理,使得電能的生產(chǎn)效率也實現(xiàn)了逐步提升。目前,電廠的自動化技術(shù)一般都是運用變送器對計算機系統(tǒng)以及大屏幕的監(jiān)視器、現(xiàn)場總線等進行控制。雖然國家及電廠正在加大力度實現(xiàn)發(fā)電結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,但是在我國的電力規(guī)劃中指出,即使到2030年,我國電廠發(fā)電結(jié)構(gòu)依然是以火力發(fā)電為主。而預(yù)計4年后,我國的裝機容量便可多達14億千瓦,其中火力發(fā)電所占的比重就多達10億左右。因此,在以火力為主的發(fā)電結(jié)構(gòu)模式下,節(jié)能減排工作更是困難重重,要及時需找新的方法,加快節(jié)能自動化產(chǎn)品和自動化技術(shù)的研發(fā)。首先可以尋找新的自動化節(jié)能方法,可以不斷引進外國先進的節(jié)能技術(shù),再與我國先進的技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)無觸點調(diào)壓、穩(wěn)壓等;其次,采用移相控制技術(shù)以及電子安全保護技術(shù)等方法及時地對發(fā)電機的輸出功率進行調(diào)整和改變,加強微電腦對電廠的控制管理,不斷提高電機的工作效率,使能耗逐漸降低,從而達到節(jié)約資源的目的;最后,可以加快研制新的自動化產(chǎn)品和自動化技術(shù),使可再生及不可再生資源的儲能效率及生產(chǎn)效率等都獲得較大程度的提高。
3.3結(jié)合信息管理進行節(jié)能減排
在電廠使用自動化技術(shù)進行控制的早期,一般都是單純地對控制系統(tǒng)方面的單輸出和單輸入情況進行分析整理,之后再對其進行人工繪圖。而這種操作方法一般都會存在很大的誤差,且工作效率低。由于電廠對于信息管理的重視不夠,導(dǎo)致自動化技術(shù)與管理信息化程度嚴重不匹配。為了改變這一局面,就要重視二者的協(xié)調(diào)發(fā)展,從而提高系統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的準確性,也使自動控制的實用性更強,使操作更為簡單、方便。
4成功運用自動化技術(shù)進行節(jié)能減排的表現(xiàn)
4.1變頻技術(shù)的應(yīng)用
電廠使用變頻技術(shù)能有效地控制節(jié)能減排。在電廠的運行過程中,一般會利用煤、燃氣或是油等資源進行發(fā)電,因此,就會有很多浪費現(xiàn)象從中產(chǎn)生。煤、燃氣以及油等資源的消耗使我國能源的投入量大大提高。而在電廠實際發(fā)電的過程中,對于能源的消耗也很大,以致節(jié)能減排難以實現(xiàn),使用變頻技術(shù)可以有效降低能源消耗。變頻調(diào)節(jié)器的使用也會在很大程度上降低燃料的消耗量,從而根據(jù)電廠的實際情況對能源投入進行調(diào)節(jié)和控制。與此同時,變頻調(diào)節(jié)器的使用也可以優(yōu)化鍋爐的運行狀態(tài),控制燃料在燃燒時的風(fēng)量。變頻技術(shù)的應(yīng)用可以幫助電廠解決能源消耗以及資源浪費等問題,逐漸實現(xiàn)電廠的節(jié)能減排、降低消耗,從而獲得更多的經(jīng)濟收益。
4.2運用現(xiàn)場總線技術(shù)
運用現(xiàn)場總線技術(shù)可以幫助電廠順利實現(xiàn)節(jié)能減排。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,電廠總線布置涉及的范圍也越來越廣?,F(xiàn)場總線技術(shù)與傳統(tǒng)的技術(shù)相比具有比較明顯的優(yōu)勢:一是可以使硬件設(shè)備的應(yīng)用數(shù)量有所降低。現(xiàn)場總線技術(shù)一般采用的是計算機控制,同時利用PC,使得硬件設(shè)施的需求量大為減少,并且其控制站的面積也可以因此大大縮減;二是從安裝方面來講,現(xiàn)場總線操作起來更為簡捷、方便。在現(xiàn)場總線的其中一條線路上可以進行多個設(shè)備的接入,從而為電廠節(jié)約了更多的資金。同時,應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)也在一定程度上可以解放人力。由于其工作量小,相對的,電廠對于人力、物力方面的投入也會相對減少。
4.3碳素焙燒控制技術(shù)
利用碳素焙燒技術(shù)進行生產(chǎn)時,焙燒可以影響生產(chǎn)的各個方面,如對環(huán)保產(chǎn)生影響、對能耗產(chǎn)生影響、對成品的品質(zhì)和成品的壽命造成影響等。然而碳素焙燒技術(shù)在生產(chǎn)過程中具有多道工藝,因此,對于環(huán)境造成的影響也極其惡劣。但是由于長時間缺乏控制,所以其相對的能耗也比較大且污染嚴重。目前,針對這一情況已經(jīng)研發(fā)出專門控制碳素焙燒的技術(shù),在電廠的投入使用中,不僅為電廠節(jié)約了大量的能源,也減少了對于環(huán)境造成嚴重污染的污染物的排放,同時為電廠帶來了巨大的經(jīng)濟效益,使得節(jié)能減排工作逐漸成為現(xiàn)實。
5電廠節(jié)能減排中自動化技術(shù)的發(fā)展方向
5.1走可持續(xù)發(fā)展之路
電廠在節(jié)能減排過程中運用自動化技術(shù)可以促進電廠實現(xiàn)高水平、高質(zhì)量的發(fā)展。在利用自動化技術(shù)的同時,能夠有效實現(xiàn)電廠的可持續(xù)發(fā)展。自動化技術(shù)使節(jié)能減排成為可能。在降低能源消耗、減少對環(huán)境的污染的同時,不僅為國家節(jié)約了大量資源、能源,也逐漸促使國家向環(huán)境友好型方向發(fā)展。
5.2促進自動化技術(shù)的規(guī)?;l(fā)展
自動化技術(shù)的運用是符合時展潮流的,而且在電廠的實際應(yīng)用中,不僅節(jié)約成本、降低消耗、保證環(huán)境質(zhì)量,同時也增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益。利用自動化技術(shù),可以實現(xiàn)利用小型系統(tǒng)就可以實現(xiàn)大規(guī)模節(jié)能減排的效果,因此,要促進自動化技術(shù)向規(guī)模化方向發(fā)展。擴大自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍之后,可以實現(xiàn)更大規(guī)模的節(jié)能減排目標。在全國各個領(lǐng)域、各大工礦企業(yè)推廣自動化技術(shù),從而實現(xiàn)全方位的節(jié)能減排工作。
5.3深化自動化技術(shù)的應(yīng)用
目前,自動化技術(shù)主要應(yīng)用于電廠的節(jié)能減排工作上,所以要不斷深化自動化技術(shù)的應(yīng)用,使自動化技術(shù)在安全控制方面的應(yīng)用力度不斷加強,從而使節(jié)能減排工作水平的安全性能不斷提高。減少自動化技術(shù)的安全隱患,從而提升其應(yīng)用效益,不斷滿足電廠在節(jié)能減排方面的需求。
6結(jié)語
我國電廠的發(fā)展為我國提供了大量生活必須的電能,有助于社會的安全與穩(wěn)定。然而在實際的生產(chǎn)發(fā)展過程中,電廠的正常運行需投入大量的能源、資金,同時,能源、燃料的燃燒也給環(huán)境帶來了巨大的危害。由于煤等能源屬于不可再生資源,如果大量使用,子孫后代將無這種資源的福祉可享。為此,我國的發(fā)展不能只建立在眼前利益之上,而應(yīng)更多地考慮長遠利益的發(fā)展。與此同時對于環(huán)境的污染也成為世界各國廣泛關(guān)注的焦點,因此一定要重視節(jié)能減排工作的落實。為此,電廠引進先進的自動化技術(shù),在一定程度上降低了能源的消耗和污染物的排放,也促進了電力生產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展。
參考文獻
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火電廠是火力發(fā)電廠的簡稱,它是利用燃煤、石油、天然氣等作為主要燃料生產(chǎn)電能的工廠,發(fā)電量約占發(fā)電總量的80%左右,其生產(chǎn)過程如下:燃料在鍋爐當中燃燒加熱,使水變?yōu)檎羝?,將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能,然后由蒸汽壓力汽輪機組旋轉(zhuǎn),再將熱能轉(zhuǎn)換為機械能,汽輪機組帶動發(fā)電機運轉(zhuǎn),使機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。具體而言,火電廠的生產(chǎn)過程就是各種能的轉(zhuǎn)換過程,其中鍋爐燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能是基礎(chǔ),這使得鍋爐成為火電廠中不可或缺的重要設(shè)備之一。縱觀國內(nèi)的各大火電廠,它們在不斷發(fā)展的過程中,均體現(xiàn)了高能耗、高污染的特點,這不但制約了火電廠自身的發(fā)展,同時,還影響了我國節(jié)約型社會的構(gòu)建。但由于火電廠生產(chǎn)的產(chǎn)品為電能,這是人類社會保持正常運行的關(guān)鍵能源,正因如此,雖然火電廠能耗高、污染大,其仍有存在的必要。而火電廠想要持續(xù)發(fā)展,就必須實現(xiàn)節(jié)能減排的目標,最大程度地提高能源的利用率。煤炭是火電廠消耗的主要燃料,約有50%的煤炭全部是用于鍋爐燃燒,鍋爐機組運行的過程中會產(chǎn)生出大量的廢棄物,對環(huán)境造成了嚴重污染,鑒于此火電廠的節(jié)能減排工作應(yīng)當從鍋爐機組入手,通過采取合理可行的節(jié)能減排技術(shù)措施,降低鍋爐的運行能耗,減少污染,這不但能夠提升火電廠的經(jīng)濟效益,而且還能促進其穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。
2火電廠鍋爐節(jié)能減排技術(shù)要點
2.1合理應(yīng)用清潔燃燒技術(shù)為了實現(xiàn)火電廠鍋爐的節(jié)能減排,可合理應(yīng)用以下清潔燃燒技術(shù):
2.1.1下飼式爐排。這種爐排的優(yōu)點是調(diào)節(jié)比較高,可達10∶1,并且風(fēng)煤比也比較適當,可有效提高燃燒效率。實踐表明,采用下飼式爐排的4T/h鍋爐每年能夠節(jié)約燃煤290t左右,減少二氧化碳排放400t左右,全壽命周期內(nèi)大約可減少二氧化碳排放6000t左右。
2.1.2振動式爐排。這是一種全機械化,可以自動撥火,分段送風(fēng),此類鍋爐燃燒的過程中采用煙煤能夠大幅度提升熱效率,每年可節(jié)約燃燒約500t左右,可減少二氧化碳排放830t左右,全壽命周期內(nèi)可減少二氧化碳排放1.2×104t左右,節(jié)能減排效果顯著。
2.1.3角管式鍋爐。此類鍋爐可以配置各種不同的燃燒設(shè)備,如鏈條式爐排、水冷振動式爐排等等,其熱效率超過85%,容量可達10~130T/h。以20T/h的角管式鍋爐為例,每年可以節(jié)約燃煤900t左右,減少二氧化碳排放1450t左右,全壽命周期可減少二氧化碳排放2×104t左右,該爐型適用于小型火電廠。
2.2提升燃燒率通過對國內(nèi)一些火電廠的鍋爐運行情況進行調(diào)查分析后發(fā)現(xiàn),由于鍋爐本身的燃燒調(diào)整不科學(xué),使得燃燒率未獲得最大程度地優(yōu)化,致使燃料在爐內(nèi)燃燒的不夠充分,不但影響了鍋爐的使用效率,而且還增大了能耗及排放量。為此,在火電廠鍋爐節(jié)能減排的過程中,應(yīng)當對鍋爐的燃燒進行科學(xué)調(diào)整,合理安排風(fēng)量配比,使鍋爐的運行始終處于最佳狀態(tài)。為進一步提升鍋爐的燃燒率,除了要對燃燒進行調(diào)整之外,還應(yīng)當對風(fēng)量的配比進行優(yōu)化改進,采用科學(xué)的過??諝庀禂?shù),使爐內(nèi)燃料的燃燒更加充分。實踐證明,通過對空氣系數(shù)進行科學(xué)的調(diào)整,可以顯著降低能源的損耗。具體可采取如下方法進行調(diào)整:當鍋爐處于正常運行工況時,若是增大負荷,則必須增大風(fēng)量,借此來使燃料量的比值低于風(fēng)量的調(diào)整比值,然后再逐步加大燃燒兩。負荷降低時,可以適當減小風(fēng)量,使燃燒量的比值超過風(fēng)量的調(diào)整比值,隨后在逐步減少燃燒量。
2.3防漏風(fēng)技術(shù)火電廠鍋爐能耗的較高的主要原因是鍋爐自身存在缺陷,如鍋爐漏風(fēng),當鍋爐運行時,某個方向或是部位漏風(fēng),都可能使爐內(nèi)氣體體積迅速膨脹變大,這樣一來便會導(dǎo)致排煙的熱損耗增大,吸風(fēng)機的電耗也會相應(yīng)增大。同時鍋爐漏風(fēng)還會對空預(yù)器的溫度帶來一定影響,極有可能引起風(fēng)溫下降。為此,必須采取有效的措施防止鍋爐漏風(fēng),由此能夠減少鍋爐運行中的能耗。一方面要保證鍋爐的密封性,減少漏風(fēng)問題的發(fā)生;另一方面要加強對鍋爐運行的監(jiān)視與管理,對容易出現(xiàn)漏風(fēng)的部位進行定期檢查,及時發(fā)現(xiàn)問題并解決處理,確保鍋爐運行狀態(tài)良好,進而達到節(jié)能減排的目的。
3結(jié)語
【關(guān)鍵詞】 節(jié)能減排 電廠 技術(shù)改造
1 降低煤炭消耗量
火力發(fā)電廠中最大的能源消耗就是煤炭了,因此,節(jié)能減排首先要對煤炭消耗采取有效措施。
(1)要對進入鍋爐內(nèi)的煤炭情況進行及時掌握,根據(jù)不同煤質(zhì)以及爐膛燃燒的狀況進行合理的調(diào)整燃燒,掌握煤的粒徑及幾種煤的科學(xué)搭配和各種煤種下的配風(fēng)比例。加強對運行情況的監(jiān)督以及火焰的巡視,查看各種儀表的參數(shù)變化與設(shè)定值十分符合,當出現(xiàn)偏差時要盡快進行分析和處理。
(2)針對對鍋爐的本體和其保溫情況進行定期的巡檢,對漏風(fēng)、漏灰、漏粉等跑冒滴漏現(xiàn)象及時進行修補。
(3)及時做好保證鍋爐各受熱面清潔,即進行爐膛水冷壁、煙道、空預(yù)器受熱面吹灰,爐膛及時打焦,以使鍋爐經(jīng)常處于最佳工況下運行。
(4)做好對過熱蒸汽汽溫、汽壓、排污率、爐煙含氧量、排煙溫度、鍋爐漏風(fēng)率、飛灰可燃物、煤粉細度合格率、制粉單耗、風(fēng)機單耗、點火及助燃用油量等的監(jiān)視收集工作,發(fā)現(xiàn)問題綜合考慮,做好運行分析,找到解決方法,提高鍋爐效率。
2 從技術(shù)上進行節(jié)能減排
(1)積極進行技術(shù)改造來應(yīng)對日益嚴重的環(huán)境污染問題。以前國家對電廠的排污管理不到位,很多電廠為了降低成本來獲得更大的利潤而不采取先進的設(shè)備和技術(shù)。但是隨著國家在“十一五”期間節(jié)能減排的要求,節(jié)能減排已經(jīng)成為了電廠刻不容緩的問題。例如,采用石灰石一石膏濕法脫硫工藝來進行脫硫處理,除硫率可以高達90%以上,是目前效果最好的技術(shù)之一,而且副產(chǎn)品石膏還可進行回收利用。
(2)合理安排規(guī)劃,在末端建立虛擬電廠。虛擬電廠指的是在終端安裝可以提高用電率的設(shè)備,這樣可以在有效緩解用電緊張的同時可以節(jié)約大量的資源。同時這種電廠,不會消耗能量和排放二氧化硫和二氧化碳等污染物,間接的達到了減排的目的。建設(shè)虛擬電廠必須在總體的范圍內(nèi)進行科學(xué)合理的規(guī)劃,對設(shè)備進行的技術(shù)升級和改造,例如更換節(jié)能型變壓器等。
(3)電廠的監(jiān)測儀表精度對節(jié)能減排工作來說十分重要。由于電廠工作環(huán)境的復(fù)雜性,對很多監(jiān)測儀器的選擇來說也要進行仔細考慮的,例如,采用了精度高、容量大的電壓電流互感器,就可以有效減少了二次回路的電壓降,提高了計量的準確度,使電廠用電率降低。如果選擇精度相對較低的儀表,雖然在短期內(nèi)可以滿足運行的需求,但是低精度儀表與高精度的儀表在參考點的選取以及檢測數(shù)據(jù)可靠性方面存在著一定的差異性,那么這些數(shù)據(jù)就有可能對決策人員的判斷起到一定的誤導(dǎo)作用,導(dǎo)致出現(xiàn)一些本可以避免的事故。尤其是目前電廠的自動化程度越來越高,各單元之間的數(shù)據(jù)交換和指令的執(zhí)行在瞬間完成,一旦出現(xiàn)失誤不僅對執(zhí)行單元損害大,對機組干擾也大,影響機組負荷就直接影響電廠的經(jīng)濟效益,長期的積累就是無法估量的損耗。特別是在電廠在出現(xiàn)非正常運行的情況下,高精度儀表在保護、連鎖系統(tǒng)意義就更為重大,每次的機組誤動都會造成或多或少的經(jīng)濟損失,甚者導(dǎo)致重大的設(shè)備損壞,減少非正常停機是電網(wǎng)的要求也是企業(yè)的要求。
(4)在運行中,盡量使磨煤機在滿負荷狀態(tài)下運行并及時補充鋼球,找出最佳的鋼球裝載量、磨煤機的通風(fēng)量、粗粉分離器拆向門開度,使制粉系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運行,從而降低制粉系統(tǒng)單耗。
(5)提高和改善熱控就地設(shè)備的工作環(huán)境條件。就地設(shè)備工作環(huán)境普遍十分惡劣,提高和改善就地設(shè)備的工作環(huán)境條件,對提高整個系統(tǒng)的可靠性有著十分重要的作用。如:就地設(shè)備接線盒盡量密封防雨、防潮、防腐蝕;就地設(shè)備盡量遠離熱源、輻射、干擾;就地設(shè)備(如:變送器、過程開關(guān)等)盡量安裝在儀表柜內(nèi),必要時對取樣管和柜內(nèi)采取防凍伴熱等措施。
(6)對于調(diào)節(jié)幅度比較大而又采用擋板調(diào)節(jié)的送風(fēng)機、引風(fēng)機等大型風(fēng)機設(shè)備,可以通過改變這些輔機運行方式,提高輔機效率,降低煙風(fēng)道及管道阻力等措施 可以降低電廠的廠用電率.提高發(fā)電廠的經(jīng)濟效益。比如將送風(fēng)機、引風(fēng)機采用的擋板調(diào)節(jié)改為液力耦合器調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)速,出入口擋板展開,既減少節(jié)流損失也降低了廠用電。
(7)使用交流電機變頻調(diào)速器,可使普通交流電機實現(xiàn)無級變速,恒轉(zhuǎn)矩或變矩拖動,不影響電機的功率輸出,具有顯著的節(jié)能效果,真正達到高效節(jié)能運行。將定速運行機械,改為變頻調(diào)速運行,低負荷時電機軸功率減少,進而節(jié)省了電廠的自用電。
(8)改用先進的機型組合可使同量能耗下,產(chǎn)能提高。如改凝汽(抽凝)式發(fā)電機組為背壓式發(fā)電機組(浙江某熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)在不增加爐子不增任何能源的條件下擴建了一臺B3-3.43/0.98背壓式汽輪發(fā)電機組,在不減少0.98Mp供汽量的同時每 小時有2―2.5MW發(fā)電量的增加,且發(fā)電量與供汽量有了靈活的調(diào)節(jié))既節(jié)能又增加能方式的靈活性。
3 做好火力發(fā)電廠的生產(chǎn)環(huán)節(jié)控制
3.1 優(yōu)化鍋爐燃燒率,做好節(jié)能減排管理工作
火力發(fā)電廠中耗能最大的設(shè)備就是鍋爐設(shè)備,通過優(yōu)化鍋爐中煤炭的燃燒率來實現(xiàn)火力發(fā)電廠的節(jié)能減排具有很大的發(fā)展空間。煤炭等燃料在鍋爐內(nèi)的燃燒過程中,往往會造成一定程度的能量損失,這些損失主要包括:可燃氣體或固體未完全燃燒造成的熱損失、鍋爐自身散熱造成的熱損失、鍋爐排渣和整理煙塵排放中所攜帶的熱損失等。因此,提高鍋爐燃料燃燒率,減少能量損失,是做好火力發(fā)電廠節(jié)能減排管理工作的重要舉措。
(1)通過提高入爐的空氣溫度、控制過量空氣系數(shù)、充分混合空氣與煤炭(煤粉)、合理降低煤粉細度、調(diào)整鍋爐的燃燒程度和保障鍋爐內(nèi)一、二次風(fēng)的混合時間等來減少可燃氣體和固體中因未完全燃燒所造成的熱損失;
(2)可以通過嚴密水冷壁和鍋爐爐墻結(jié)構(gòu)、采用先進的保溫材料保障爐墻與管道的保溫性能以及增加鍋爐周圍空氣的溫度來實現(xiàn)對鍋爐自身散熱導(dǎo)致熱損失的控制;
(3)可以通過保持鍋爐受熱面的清潔干凈來保障鍋爐及各項輔助設(shè)備的正常運行,通過控制鍋爐火焰的中心位置來防止局部高溫,通過降低鍋爐排煙漏風(fēng)的容量體積來實現(xiàn)煙塵排放中所攜帶的熱損失。
3.2 提高火力發(fā)電廠中汽輪機的工作效率
汽輪機效率得到提高后可以增大其轉(zhuǎn)化內(nèi)功的效能,從而降低其內(nèi)部損失。在火力發(fā)電廠中,使用汽輪機將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為動能非常普遍。但由于在汽輪機內(nèi)部汽流通過噴嘴與葉片產(chǎn)生摩擦。而葉片也往往存在頂部間隙漏汽等因素,汽輪機在進行蒸汽熱能轉(zhuǎn)化時,只能將部分蒸汽的可用焓降轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C內(nèi)功。造成汽輪機內(nèi)部的損失。因此,提高火力發(fā)電廠中汽輪機的工作效率,也是做好節(jié)能減排管理工作的一個重要方面。在實際應(yīng)用中,我們可以通過以下方法進行改善:可以增加蒸汽流過動葉柵時的相對速度,采用漸縮型葉片等減小葉片出口邊的厚度,從而降低噴嘴與葉片產(chǎn)生摩擦所造成的動能損失。
3.3 采用先進的技術(shù)手段來實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新
積極推進先進技術(shù)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用時其得以長遠發(fā)展的不竭動力,其效果是不僅可以獲得更多的經(jīng)濟效益,而且進一步有效減少火力發(fā)電中的各項能耗,提高對不可再生能源的有效利用率,達到節(jié)約能源和減少污染物排放量的目的。例如,可以采用變頻調(diào)速技術(shù)改造火力發(fā)電廠中的火電機組,形成封閉環(huán)控制系統(tǒng),促使恒壓和恒流量控制,改善鍋爐燃燒情況,減少煤耗、電耗和水耗等一系列能源資料消耗,實現(xiàn)火力發(fā)電中能源資源的高效利用和循環(huán)利用,真正落實節(jié)能減排的管理工作。
4 自動化技術(shù)在電廠應(yīng)用的新突破
隨著科技的進步,我國在電廠的自動控制領(lǐng)域已經(jīng)獲得了很大的成功,傳統(tǒng)的一些技術(shù)已經(jīng)不符合社會發(fā)展的需求。分散控制系統(tǒng)(DCS)、基于計算機的專用控制系統(tǒng)和各類優(yōu)化軟件控制系統(tǒng)的實施和應(yīng)用,實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的實時監(jiān)測、快速控制和優(yōu)化運行,已經(jīng)為電廠帶來了顯著的效益。為此,積極推進火電廠的技術(shù)改造具有很重要的現(xiàn)實意義。
(1)電廠主機組的集中控制實現(xiàn)了多機一控。目前國內(nèi)眾多的運行電廠,絕大多數(shù)是一個控制室控制兩臺機組,也有一個控制室控制一臺機組的。隨著電廠自動化水平的提高,近幾年開始發(fā)展到三臺機組一個控制室、四臺機組一個控制室,甚至開始嘗試更多臺的機組一個控制室。
(2)電廠輔助車間系統(tǒng)實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化集中控制。電廠除了主機即鍋爐、汽輪機和發(fā)電機及相關(guān)系統(tǒng)外,還有許多輔助系統(tǒng),包括煤處理系統(tǒng),水處理系統(tǒng),灰渣處理系統(tǒng),燃油系統(tǒng)等,這些輔助系統(tǒng)往往需要一個單獨的控制系統(tǒng),需要單獨的控制室來控制它。隨著設(shè)計水平的提高和控制技術(shù)的進步,逐步把地理位置相近和工藝性質(zhì)相同的輔助系統(tǒng)實施集中控制。例如由中國電力工程顧問集團華北電力設(shè)計院設(shè)計的大唐王灘電廠,把所有的輔助控制系統(tǒng)都整合到一起,集和成一個控制系統(tǒng),自動控制水平得到了很大提高。
(3)基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)場總線技術(shù)在電廠的應(yīng)用時間相對已經(jīng)很長了,但是在規(guī)模上一直沒有得到大的發(fā)展。隨著技術(shù)的日益成熟,現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)由局部的零星系統(tǒng)發(fā)展為完整了車間負責(zé)系。如華能玉環(huán)電廠的水處理系統(tǒng),已經(jīng)開始在主機組中大規(guī)模的予以運用。
5 火力電廠節(jié)能減排的發(fā)展趨勢
在未來的幾年中,中國在能源方面還有很大的缺口,因此必須繼續(xù)增加發(fā)電裝機來滿足經(jīng)濟發(fā)展和人們?nèi)找鏀U大的需求。在新的形勢下,我們不僅要面對電力行業(yè)的結(jié)構(gòu)以及發(fā)展規(guī)模的問題,而且還要盡快解決電網(wǎng)整體技術(shù)有待提高,不可再生能源消耗量大、可再生能源的比例過低和環(huán)境污染等一些深層次的問題。我們要警惕國外的發(fā)展教訓(xùn),杜絕先污染再治理的思想,對能源的有效利用以及和諧發(fā)展要足夠的重視。在剛剛走過的“十一五”期間,國家已經(jīng)對能耗大,產(chǎn)能低的小火電機組進行了處理,要求總體能耗要下降20%,排放指標下降15%。在這期間我們?nèi)〉昧撕艽蟮倪M步,但同時我們要意識到在“十二五”期間發(fā)電企業(yè)要繼續(xù)深化“節(jié)能減排”和技術(shù)改造,不僅實現(xiàn)經(jīng)濟上的增長,而且獲得更顯著的環(huán)保效益。首先,要明確科學(xué)的發(fā)展理念,確定新的發(fā)展目標,轉(zhuǎn)變原有的監(jiān)管思路,根據(jù)市場的要求,對已有的設(shè)備進行必要的技術(shù)改造以滿足國家的相對標準,增強監(jiān)管的可預(yù)見性和透明度,正確處理好改革、發(fā)展與穩(wěn)定的關(guān)系,為新體制下電力行業(yè)的穩(wěn)定和有序的發(fā)展提供平臺。對于電力企業(yè)發(fā)展一定要堅持在規(guī)劃、設(shè)計時考慮其經(jīng)濟性,同時要在生產(chǎn)及管理上下功夫,積極推進節(jié)能技術(shù)的研究和應(yīng)用,才能真正實現(xiàn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
6 語結(jié)
低碳環(huán)保,節(jié)能減排是我國一向大力提倡的,建立一個節(jié)約型的社會也是我們追求的目標。因此,作為耗能相對較大的火力發(fā)電廠,如何以節(jié)能為導(dǎo)向開展工作時一向任重而道遠的工作。節(jié)能降耗是全方位、全過程的工作,只要認真、扎實地抓好節(jié)能降耗,抓好每一個環(huán)節(jié),火力發(fā)電廠節(jié)能工作會有顯著提高。
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關(guān)鍵詞:低溫省煤器、靜電除塵器、煙氣脫硝、煙氣脫硫、濕式除塵器、煙囪防腐
中圖分類號:U261文獻標識碼: A
1、引言
根據(jù)《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)的要求,從2014年7月1日起,現(xiàn)有火力發(fā)電鍋爐SO2排放濃度限值為200mg/Nm3(廣西壯族自治區(qū)、重慶市、四川省和貴州省的火力發(fā)電鍋爐除外),重點地區(qū)SO2執(zhí)行50mg/Nm3的排放限值。
隨著環(huán)境問題的日益嚴重,各地方政府為了加強環(huán)境監(jiān)管,控制排污總量,實現(xiàn)污染減排目標,都相應(yīng)制定了更為嚴格的環(huán)保標準。部分省份對特大城市的近郊火力發(fā)電廠提出了更高的排放標準,主要大氣污染物如粉塵、SO2、NOX按照燃機的排放標準執(zhí)行,排放極限值分別為5mg/Nm3,35mg/Nm3,50mg/Nm3。這就要求火力發(fā)電廠加大環(huán)保投入,切實減少污染物的排放。
2、現(xiàn)有污染物的排放現(xiàn)狀
根據(jù)最近一次性能試驗情況,機組兩臺機靜電除塵出口煙塵濃度分別為:45.5mg/Nm3、68.5mg/Nm3,脫硫系統(tǒng)出口粉塵排放濃度為27~29mg/Nm3,無法達到新標準的排放要求。根據(jù)集團公司“綠色發(fā)電計劃”的總體部署和要求,機組粉塵排放限值按5mg/Nm3進行控制。原設(shè)計已不能滿足排放限值要求,現(xiàn)有除塵設(shè)施需按此目標進行改造和優(yōu)化。
機組SO2年平均排放濃度在50mg/Nm3以內(nèi),但隨煤種和負荷的變化,部分時段FGD系統(tǒng)入口SO2濃度超過設(shè)計值,出口SO2濃度仍有較多時段超過新標準排放的情況。根據(jù)集團公司“綠色發(fā)電計劃”的總體部署和要求,機組SO2 排放限值按35mg/Nm3進行控制。原設(shè)計已不能滿足排放限值要求,現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)需按此目標進行改造和優(yōu)化。
NOX已經(jīng)按照50mg/Nm3的排放標準進行了改造,目前實測NOX排放濃度為40mg/Nm3左右。
3、改造技術(shù)路線
根據(jù)環(huán)保改造總體目標設(shè)計的工程設(shè)想,改造后煙氣自鍋爐尾部空預(yù)器排出,經(jīng)過新增的低溫省煤器吸收余熱降溫,之后進入高效干式電除塵器除塵,之后經(jīng)過聯(lián)合引風(fēng)機(增引合一)升壓,之后煙氣經(jīng)總煙道排入脫硫吸收塔洗滌脫除SO2,之后進入濕式電除塵器去除剩余的微量固體物質(zhì)后,經(jīng)過煙囪排入大氣。
除塵改造的基本思路為:干式除塵器入口加設(shè)低溫省煤器+電除塵器高頻電源改造+濕式除塵器改造。濕式電除塵改造即為在濕法脫硫之后增設(shè)濕式電除塵器,進一步脫除煙氣中的煙塵及石膏顆粒,保證出口煙塵低于5mg/Nm3。
脫硫系統(tǒng)改造采用高效脫硫技術(shù),煙氣脫硫增容提效改造按照脫硫吸收塔入口SO2濃度1650mg/m3,脫硫效率97.9%,脫硫吸收塔出口SO2濃度35mg/m3的目標進行設(shè)計。為實現(xiàn)35mg/m3的排放濃度要求,提高最終脫硫效率應(yīng)首先盡量減少煙氣系統(tǒng)的漏風(fēng),煙氣系統(tǒng)按照取消GGH考慮,同時對煙囪進行防腐改造。
4、加裝低溫省煤器
在電除塵器前邊的煙道加裝低溫換熱器,從#2低加出口取凝結(jié)水500t/h(溫度約80℃),引至低溫換熱器進行換熱,加熱凝結(jié)水溫度至115℃,煙氣溫度從135℃降低至105℃(根據(jù)酸露點計算),低溫換熱器壓損約300Pa。通過熱量回收后,汽機熱耗降低30kJ/kW.h,標煤耗降低1g/kwh,每臺機組年節(jié)約標煤0.35萬噸。增加煙氣余熱換熱器后,引風(fēng)機阻力增加300-400Pa,每臺機組每年增加廠用電費用約40萬元。綜合考慮,增加低溫換熱器,年收益170萬元,初投資610萬,四年回收成本。工期約50天。
增加低溫換熱器后,電除塵器入口煙溫降低,煙氣粉塵比電阻降低,煙氣流速降低,預(yù)計提高電除塵器的除塵效率20%。
5、電除塵器高頻電源改造
機組電除塵器高頻電源改造技術(shù)協(xié)議,技術(shù)協(xié)議中要求:本次技術(shù)改造乙方保證電除塵器本體在無故障的條件下,即電除塵器各電場均能投入情況下且各電場不應(yīng)有火花的出現(xiàn),并且振打系統(tǒng)工作正常情況下甲方電除塵器出口粉塵排放濃度低于15mg/Nm3。
電廠實測改造前1、2號機組機組電除塵出口煙塵濃度為基本在40~60mg/Nm3左右。根據(jù)國內(nèi)高頻電源實際運行情況,高頻電源一定程度上是可以提高除塵效率的,但提高的效率有限。因此增加高頻電源后,電除塵器出口粉塵排放濃度低于15mg/Nm3有一定的難度。除塵器經(jīng)高頻電源改造后,由于除塵器入口加裝了低溫省煤器,入口煙溫可以控制在105℃以下,預(yù)計電除塵器出口粉塵排放濃度低于30mg/Nm3是有可能的。
目前高頻電源改造已經(jīng)完成,根據(jù)電科院的實測報告,電除塵器出口粉塵排放濃度約為18-20mg/Nm3。
6、脫硫系統(tǒng)改造
考慮到GGH漏風(fēng)對脫硫效率的影響,根據(jù)目前燃煤情況,如保留現(xiàn)有GGH,濕法脫硫基本無法實現(xiàn)SO2的“近零排放”,因此本次改造取消GGH設(shè)備。GGH設(shè)備的取消方案,可采取保留GGH殼體,抽空換熱元件,完善扇形板密封的方案,此方案簡單易行,施工工期短,費用低,但是運行時會產(chǎn)生一些額外阻力。也可以采取GGH整體拆除的方案,此方案工期較長(但A修可實施),施工費用高,但可以重新優(yōu)化煙道走向,減小系統(tǒng)運行阻力,降低運行電耗。具體方案應(yīng)按經(jīng)經(jīng)濟性評估結(jié)果確定。GGH取消后,需對煙囪進行防腐處理。
脫硫系統(tǒng)的改造原則為:
(1)系統(tǒng)布置合理,采用可靠、先進的改造方案,造價經(jīng)濟、合理,便于運行維護;
(2)脫硫系統(tǒng)入口SO2濃度2000mg/m3,出口SO2濃度35mg/m3;
(3)吸收塔改造按照利用現(xiàn)有塔的原則,不考慮新建塔或重建塔;
(4)制漿系統(tǒng)按照改造現(xiàn)有制漿系統(tǒng)和增設(shè)一套石灰石粉制漿系統(tǒng)考慮,不考慮增加濕磨;
(5)除霧器按照改造成2層屋脊式除霧器+一級管式除霧器考慮;
(6)為降低改造費用,充分利用原有設(shè)備。
通過物流平衡計算和對現(xiàn)有脫硫設(shè)備的容量校核后,在新的煙氣條件下把脫硫效率提高至98.3%,吸收塔本體可以不做切割、增高或擴大漿池等大的改動,只需要把漿液循環(huán)量加大。根據(jù)物流平衡計算、設(shè)備容量校核結(jié)果以及總體工程分析,需要新增1臺漿液循環(huán)泵,并配套增加1層噴淋層及噴嘴;為提高脫硫效果,根據(jù)的新的噴淋層設(shè)計工藝,對原有的噴淋層部分噴嘴進行改造。
根據(jù)增容提效改造的需要,對脫硫公用系統(tǒng)進行增容提效改造,以滿足新的工藝需要并提高系統(tǒng)可靠性。
脫硫廢水排放量計算按照增加濕式電除塵器的方案考慮。脫硫系統(tǒng)設(shè)計時需考慮滿足脫硫廢水處理系統(tǒng)進水要求的措施。
水平衡設(shè)計按照增加濕式電除塵器的方案進行設(shè)計,除霧器沖洗水仍然使用工藝水,石灰石漿液制備系統(tǒng)用水改為濾液水。
7、脫硫系統(tǒng)后加裝濕式電除塵器
在濕法脫硫系統(tǒng)后布置濕式電除塵器可以有效地去除煙氣中的PM2.5粉塵、SO3和汞及氧化物等污染物,具有聯(lián)合脫除、深度凈化的技術(shù)優(yōu)勢。
(1)濕式靜電除塵器對PM2.5和SO3的去除機理
濕式靜電除塵中,因放電極被水浸潤后,電子較易溢出,同時濕煙氣自身攜帶的水霧被放電極尖端的強大電火花進一步擊碎細化,使電場中存在大量帶電霧滴,大大增加亞微米粒子碰撞帶電的機率,而帶電粒子在電場中運動的速度是布朗運行的數(shù)十倍,這樣就大幅度提高了亞微米粒子向集電極運行的速度,可以在較高的煙氣流速下,捕獲更多的微粒。
因此濕式靜電除塵能夠高效地去除亞微米粒子,霧滴,除塵效率根據(jù)運行的電場數(shù)不同一般都可達到90%以上。
(2)濕式靜電除塵對石膏粉塵和液滴作用
在脫硫系統(tǒng)出口石膏是以CaSO4?2H2O的液滴形式存在,經(jīng)過機械除霧器后,其粒徑基本上在20μm以下。目前國內(nèi)外研究和運行經(jīng)驗表明,二電場串聯(lián)運行時濕式靜電除塵器對液滴的去除效率在80~90%,也就是說如果吸收塔出口石膏液滴濃度在50mg/m3時,濕式靜電除塵器后,最多不可能超過10mg/m3(石膏粉塵濃度2mg/m3),緩解在煙囪出口出現(xiàn)石膏雨現(xiàn)象。
8、結(jié)論
通過對鍋爐尾部進行低溫省煤器、電除塵器高頻電源、脫硫改造、濕式電除塵器改造,能夠提高除塵和脫硫效率,使粉塵、SO2、NOX的排放濃度不超過5mg/Nm3、35mg/Nm3、50mg/Nm3。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:節(jié)能減排;電廠;自動化技術(shù)
電廠自動化技術(shù)具有節(jié)能減排的特點,促進電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。自動化技術(shù)是電廠發(fā)展的必須條件,有利于電廠的節(jié)能與降耗,輔助調(diào)整電力系統(tǒng)的運行結(jié)構(gòu)。目前,我國電廠提出新的改革計劃,推進電廠自動化技術(shù)朝向節(jié)能的方向發(fā)展,積極落實節(jié)能減排在電廠自動化技術(shù)中的應(yīng)用,完善電廠的運行及發(fā)展,體現(xiàn)自動化技術(shù)的節(jié)能優(yōu)勢。
1 電廠自動化技術(shù)中的節(jié)能減排理念
節(jié)能減排理念下,電廠推進了自動化技術(shù)的應(yīng)用,目的是改善電廠現(xiàn)行的狀態(tài),通過自動化技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能減排,體現(xiàn)電廠自動化技術(shù)中節(jié)能減排的潛力。
1.1 自動化產(chǎn)品中的節(jié)能減排
電廠節(jié)能減排中,應(yīng)用了多項自動化產(chǎn)品,輔助電廠實現(xiàn)節(jié)能減排,如:微電腦系統(tǒng)、軟啟動等,表明了自動化技術(shù)中節(jié)能減排的體現(xiàn),自動化產(chǎn)品在電廠中的應(yīng)用,提高了電廠控制的精準度,嚴格控制電廠運行中的功率、負載等參數(shù),具有節(jié)電、節(jié)能的特點,還具有全面的控制作用,在自動化產(chǎn)品的應(yīng)用下,落實節(jié)能減排措施。
1.2 自動化系統(tǒng)中的節(jié)能減排
電廠運行中的自動化系統(tǒng),也是自動化技術(shù)節(jié)能減排的一項代表[1]。電廠中比較常見的自動化系統(tǒng)有:調(diào)度自動化、管理自動化等,目的是提高電廠運行的效益產(chǎn)量,控制資源、能源的投入量,以此來體現(xiàn)節(jié)能減排理念的控制作用,通過自動化系統(tǒng)的全面連接,促進自動化技術(shù)的節(jié)能發(fā)展。
2 節(jié)能減排理念下電廠自動化技術(shù)的應(yīng)用
節(jié)能減排是電廠未來發(fā)展的方向,遵循節(jié)能減排理念的要求,分析自動化技術(shù)在電廠中的實踐應(yīng)用,如下:
2.1 變頻技術(shù)
變頻技術(shù)是電廠自動化技術(shù)節(jié)能減排中的典型代表,電廠運行中,最為常用的燃料是:煤、油或燃氣,潛在很大的浪費隱患,此類傳統(tǒng)材料的使用,增加了我國能源的生產(chǎn)量,而且電廠運行中的燃燒消耗比較非常大,不利于節(jié)能減排。為了降低電廠燃料的使用量,在電廠運行中引入變頻技術(shù),利用變頻調(diào)節(jié)器主動調(diào)節(jié)燃料的使用量,按照電廠運行的具體需求,控制燃燒的投入量,尤其是鍋爐運行狀態(tài)的控制,變頻調(diào)節(jié)器可根據(jù)鍋爐的狀態(tài),適當調(diào)節(jié)風(fēng)量,由此確保燃料符合鍋爐的運行需求,規(guī)避了鍋爐燃燒中潛在的浪費隱患,在鍋爐燃燒過程中實現(xiàn)變頻調(diào)節(jié),表明此項自動化技術(shù)的節(jié)能優(yōu)勢。
2.2 DCS系統(tǒng)
DCS系統(tǒng)是一項具有自動化功能的控制系統(tǒng),其可輔助電廠實現(xiàn)一體化運行。DCS系統(tǒng)在電廠運行中,自動控制電機、鍋爐以及電廠中的各項設(shè)備,屬于較為先進的自動化技術(shù)[2]。例如:某火電廠中引入了DCS系統(tǒng),該火電廠通過計算機,在整體上監(jiān)控設(shè)備的運行和使用,全面掌握火電廠的運行信息,DCS系統(tǒng)在計算機的輔助下,具有自動化的特點,其可實時監(jiān)控火電廠的運行,實現(xiàn)多信息綜合化管理,有效控制火電廠現(xiàn)場中的浪費現(xiàn)象,火電廠在DCS系統(tǒng)的作用下,在短時間內(nèi)掌握運行信息,提供可靠的運行方案,提高了節(jié)能減排的運行能力,利用DCS系統(tǒng)嚴謹?shù)目刂葡暮团欧?,實現(xiàn)了高效率的能源利用。
2.3 現(xiàn)場總線技術(shù)
現(xiàn)場總線技術(shù)在電廠中的應(yīng)用,具有較高的節(jié)能優(yōu)勢[3]。電廠中的現(xiàn)場總線技術(shù),規(guī)模越來越大,以某電廠主機組中的現(xiàn)場總線為例,分析節(jié)能的表現(xiàn)。該電廠已經(jīng)完成了主機組內(nèi)的現(xiàn)場總線設(shè)計并投入實踐運行,與傳統(tǒng)技術(shù)相比,現(xiàn)場總線技術(shù)的節(jié)能優(yōu)勢有:(1)降低了硬件設(shè)備的使用量,現(xiàn)場總線技術(shù)充分利用了計算機的優(yōu)勢,減少了硬件的數(shù)量,利用PC做為控制站,降低控制室的占地面積;(2)現(xiàn)場總線安裝較為簡單,同一條線路上可以接入多個設(shè)備,大規(guī)模降低了安裝費用,而且工作量小,不需要投入過多的人力、物力。
3 節(jié)能減排理念下電廠自動化技術(shù)的發(fā)展
電廠自動化技術(shù)在節(jié)能理念的作用下,具有很大的發(fā)展?jié)摿?,朝向高水平、高質(zhì)量的方向發(fā)展。結(jié)合節(jié)能減排理念下自動化技術(shù)在電廠中的應(yīng)用,分析發(fā)展方向。
首先是清潔與環(huán)保發(fā)展,其為電廠自動化技術(shù)發(fā)展的主流,便于落實節(jié)能減排的應(yīng)用,優(yōu)化電廠的自動化運行,降低電廠運行中的污染水平,確保電廠運行環(huán)境的清潔,達到環(huán)保的目的[4]。清潔與環(huán)保發(fā)展,規(guī)范了自動化技術(shù)在電廠中的發(fā)展方向,強調(diào)了節(jié)能減排的重要價值。
然后是電廠自動化技術(shù)中節(jié)能減排的大規(guī)模發(fā)展,我國電廠中的自動化技術(shù),集中體現(xiàn)在小型系統(tǒng)內(nèi),而節(jié)能減排理念的要求中,自動化技術(shù)應(yīng)該以全局為中心,在整體上體現(xiàn)自動化技術(shù)的節(jié)能與降耗,拓寬節(jié)能化自動技術(shù)在電廠中的應(yīng)用范圍,實現(xiàn)大規(guī)模的節(jié)能降耗,表明自動化技術(shù)節(jié)能減排的潛力及發(fā)展能力。
最后是在自動化技術(shù)節(jié)能減排的發(fā)展過程中,深化安全技術(shù)的應(yīng)用,加強電廠自動化技術(shù)安全控制的力度,提高安全節(jié)能的水平,以免影響自動化技術(shù)的應(yīng)用效益,完善自動化技術(shù)中節(jié)能減排的思想,滿足電廠對自動化技術(shù)的需求,加快自動化技術(shù)節(jié)能發(fā)展的速度,維護節(jié)能減排的安全與穩(wěn)定。
4 結(jié)束語
電廠自動化技術(shù)與節(jié)能減排存在密切的關(guān)系,電廠企業(yè)通過發(fā)展自動化技術(shù),加強電廠節(jié)能減排的控制力度,提高電廠節(jié)能降耗的水平,滿足電廠節(jié)能發(fā)展的基本需求。自動化技術(shù)中滲透了節(jié)能減排的理念,電廠中積極落實自動化技術(shù)的應(yīng)用,體現(xiàn)節(jié)能減排的實踐優(yōu)勢,同時明確自動化技術(shù)節(jié)能減排的發(fā)展方向,有利于實現(xiàn)節(jié)能減排的效益價值。
參考文獻:
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1我國火電廠鍋爐運行發(fā)展實際現(xiàn)狀
近年來,我國社會經(jīng)濟發(fā)展迅速,科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新向前發(fā)展,我國的鍋爐制造技術(shù)水平也有了很大提升。近十幾年來,隨著我國改革開放的腳步持續(xù)加快以及國民經(jīng)濟的發(fā)展,我國鍋爐經(jīng)營規(guī)模逐漸擴大,制造水平穩(wěn)步提升,現(xiàn)階段鍋爐行業(yè)標準趨于完善,產(chǎn)品種類繁多。盡管我國的鍋爐制造水平已經(jīng)顯著提高,但是這并不能掩蓋我國鍋爐在制造過程中存在資源極度浪費這一事實;換句話說,雖然目前我國的鍋爐制造水平雖然取得了一定的進步,但是在節(jié)能環(huán)保方面還存在不足。眾所周知,我國目前的電力來源主要依靠火力發(fā)電,而火力發(fā)電熱量的主要來源就是煤炭,煤炭是我國電力主要能源這一局面尚且存在。在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的今天,社會各界對于電力的需求范圍以及數(shù)量越來越大,需求與供給之間缺口進一步擴大,倘若火電廠鍋爐仍然依照傳統(tǒng)方法進行能量轉(zhuǎn)換,將會造成資源極度浪費,且不利于環(huán)境保護?;痣姀S根據(jù)能量相互轉(zhuǎn)換原理,通過煤炭燃燒將熱能轉(zhuǎn)換為電能,實現(xiàn)電能生產(chǎn)。煤炭在燃燒過程中,會產(chǎn)生以下環(huán)境污染物質(zhì):二氧化硫,三氧化硫,一氧化碳,粉塵,PM2.5顆粒以及其他各類物質(zhì)。這些環(huán)境污染物質(zhì)將會直接或間接危害人體健康,破環(huán)生態(tài)環(huán)境,且對火力發(fā)電廠鍋爐生產(chǎn)效率以及安全有所影響,進而出現(xiàn)火電廠安全隱患以及提高運行成本。簡言之,加強火電廠鍋爐節(jié)能減排工作,對于節(jié)約煤炭能源以及環(huán)境保護意義重大。
2火電廠鍋爐運行過程中污染排放問題分析探討
2.1火電廠鍋爐節(jié)能減排體系機制健全不完善
目前我國火電廠各行其是,對于鍋爐節(jié)能減排問題不夠高度重視;尤其是對于節(jié)能減排目標放置一旁,一心抓在生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟效益方面,導(dǎo)致火電廠鍋爐經(jīng)濟化運行以及節(jié)能化管理沒有落實基礎(chǔ)。另一方面,有關(guān)部門對于火電廠鍋爐節(jié)能減排監(jiān)管不到位,導(dǎo)致火電廠鍋爐污染排放沒有及時控制,長期處于監(jiān)管不力狀態(tài),火電廠節(jié)能減排工作工作體系存在嚴重漏洞,火電廠沒有自身獨立的企業(yè)文化以及行業(yè)規(guī)范。由于火電廠鍋爐節(jié)能減排機制體系的不健全,嚴重影響到火電廠節(jié)能減排目標的實現(xiàn),且導(dǎo)致火電廠鍋爐能源損耗進一步加劇,污染處理難度加大。
2.2火電廠鍋爐煤炭燃燒不充分、燃燒效率過低導(dǎo)致環(huán)境污染
現(xiàn)階段,我國部分火電廠存在鍋爐煤炭燃燒不充分、燃燒效率過低問題,由于煤炭燃燒位置不正確以及火焰溫度沒有達到預(yù)期標準,導(dǎo)致可燃氣體以及其他燃燒固體成分沒有在鍋爐中得到充分燃燒而引起火電廠鍋爐熱量散失,并產(chǎn)生環(huán)境污染物質(zhì),造成火電廠鍋爐運行效率低下,污染物質(zhì)排放增加。
2.3火電廠鍋爐煤炭質(zhì)量不合格
由于存在部分火電廠一味的追求經(jīng)濟效益,在能源轉(zhuǎn)換過程中使用劣質(zhì)燃煤,導(dǎo)致環(huán)境污染問題進一步加劇。另一方面,由于我國煤炭化石能源開采技術(shù)有限,在開采過程中不可避免的會將一些雜物摻雜于煤炭當中,換句話說,煤炭的純度難以有效提高。由于火電廠一味的追求經(jīng)濟效益和自身燃煤質(zhì)量檢測體系的存在缺陷,直接或間接使得火電廠將質(zhì)量檢測不合格的煤炭燃料用于電力的生產(chǎn)。不合格煤炭燃料的不完全燃燒極易致使污染物排放,且一定程度上會影響鍋爐內(nèi)能量轉(zhuǎn)化率,降低煤炭能源利用效率。
3火電廠鍋爐節(jié)能減排可行性措施探討
3.1完善健全火電廠鍋爐節(jié)能減排運行體系機制
社會可持續(xù)健康發(fā)展是我國一項重要基本國策,對現(xiàn)有環(huán)境保障問題的解決具有指導(dǎo)意義,其重要性不容忽視。同時,社會可持續(xù)健康發(fā)展也是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的主導(dǎo)方針?;痣姀S鍋爐的節(jié)能減排需要新的運行體系機制作為支撐點,這就需要管理技術(shù)人員以及領(lǐng)導(dǎo)技術(shù)人員積極建立新的運行體系機制,以科學(xué)合理的舉措來提高鍋爐運行效率,控制火電廠鍋爐污染物排放及能源消耗。
3.2提高火電廠鍋爐煤炭燃燒效率
火電廠鍋爐在運行過程中要控制煤炭燃燒位置以及控制鍋爐內(nèi)溫度,減少煤炭燃燒過程中局部溫度明顯過高的現(xiàn)象發(fā)生,同時要保障鍋爐內(nèi)的空氣流通順暢,定期對鍋爐內(nèi)的受熱部位進行清潔,以此來達到煤炭在鍋爐中充分燃燒的目的。另一方面,煤炭在鍋爐中充分燃燒,能有效提高火電廠經(jīng)濟效益,減少鍋爐污染物排放,利于環(huán)境保護。
3.3加大火電廠鍋爐煤炭質(zhì)量監(jiān)測力度
煤炭質(zhì)量的不同,其燃燒的熱量和相關(guān)燃燒產(chǎn)物也會有所不同;倘若火電廠想進一步提高能源利用效率,減少資源浪費,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排目標,那么控制煤炭質(zhì)量就顯得十分有必要?;痣姀S根據(jù)鍋爐設(shè)計的有效需求科學(xué)合理選擇煤炭,盡量的采用高熱值的優(yōu)質(zhì)煤炭,從源頭上解決鍋爐的節(jié)能減排問題。采用優(yōu)質(zhì)煤炭不僅能夠提供更高的熱量,還有利于環(huán)境保護,一舉兩得。
3.4合理運用鍋爐煤炭清潔燃燒技術(shù)
隨著火力發(fā)電技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,我國已經(jīng)具備多種鍋爐煤炭清潔技術(shù)?;痣姀S對鍋爐清潔燃燒技術(shù)的科學(xué)合理運用,能夠使得我國火電廠鍋爐節(jié)能減排目標早日實現(xiàn)。當前我國鍋爐燃燒技術(shù)有以下幾種:振動式爐排、角管式鍋爐、伺式爐排等。提高火電廠鍋爐煤炭燃燒效率,不僅可以節(jié)省大量的資金以及煤炭資源,還能夠有效的減少污染物的排放。
4結(jié)語
加強火電廠鍋爐節(jié)能減排工作,提高能源利用率,能進一步減少地球資源消耗。另一方面,火電廠鍋爐節(jié)能減排工作的深入進行,能夠在一定程度上抑制鍋爐廢氣排放對于環(huán)境的破壞作用,保障社會可持續(xù)發(fā)展。簡言之,加強火電廠鍋爐節(jié)能減排工作對于環(huán)境保護以及社會可持續(xù)發(fā)展意義重大,不容置緩。
作者:辛票 單位:貴州粵黔電力有限責(zé)任公司
參考文獻:
[1]殷永江.火電廠鍋爐節(jié)能減排技術(shù)探討[J].機電信息,2012(24).
關(guān)鍵詞 燃煤電廠 節(jié)能減排 綜合評價 投影尋蹤 遺傳算法
0引言
隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展,能源的消耗急劇增長,同時化石能源的消耗帶來了環(huán)境污染,人類面臨著能源危機和環(huán)境保護兩方面的壓力。在此背景下,節(jié)能減排已成為世界各國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略任務(wù)。
本文采用了直接由樣本數(shù)據(jù)驅(qū)動的探索性數(shù)據(jù)分析方法―投影尋蹤方法。所謂投影尋蹤方法就是將高維數(shù)據(jù)向低維空間投影,通過分析低維空間的投影特性進而來研究高維數(shù)據(jù)的特征,是處理多因素復(fù)雜問題的統(tǒng)計方法。投影尋蹤聚類模型則是依據(jù)投影尋蹤思想建立的聚類分析模型。其基本思想是:把高維度的數(shù)據(jù)通過某種組合投影到低維度子空間上,并采用投影指標函數(shù)(目標函數(shù))暴露評價對象集中同類的相似性與異類的差異性結(jié)構(gòu),尋找出使投影指標函數(shù)最優(yōu)的投影值,然后根據(jù)該投影值的分布特征來分析原評價對象高維數(shù)據(jù)的分類結(jié)構(gòu)特征。由于該模型是復(fù)雜非線性優(yōu)化問題,用傳統(tǒng)的優(yōu)化方法處理較困難,本文采用基于實數(shù)編碼的加速遺傳算法來解決其高維全局尋優(yōu)問題。
1 燃煤電廠節(jié)能減排評價模型與方法
1.1 評價方法
本文從輸入、生產(chǎn)、輸出環(huán)節(jié)選取影響燃煤電廠節(jié)能減排的評價指標,數(shù)據(jù)維數(shù)過高,不能直觀體現(xiàn)出燃煤電廠節(jié)能減排效果,利用投影尋蹤方法建立了多元數(shù)據(jù)評價模型,采用實數(shù)編碼的遺傳算法對該模型進行求解,實現(xiàn)了燃煤電廠節(jié)能減排綜合評價。
1.2 基于遺傳算法的投影尋蹤聚類模型
基于RAGA的投影尋蹤聚類評價模型(Projection Pursuit Classification model based on RAGA,RAGA-PPC模型)的建模過程包括以下四個步驟:
步驟1:樣本指標集的歸一化處理。
把步驟3求得的最佳投影方向a*代入z(i)=a(j)x(i,j)后可得到各樣本點的投影值z*(i)。將z*(i)與z*(j) 進行比較,按z*(i)值從大到小排序,則可以將樣本從優(yōu)到劣進行排序。
1.3 基于實數(shù)編碼的加速遺傳算法
基于實數(shù)編碼的加速遺傳算法是在標準遺傳算法的基礎(chǔ)上進行改進的。由于SGA不能保證全局收斂性,為此,可采用第一次、第二次進化迭代產(chǎn)生的優(yōu)秀個體的變量變化區(qū)間作為下次迭代時優(yōu)化變量新的初始變化區(qū)間,算法進入第一步,重新運行SGA,如此加速運行,則優(yōu)秀個體區(qū)間將逐漸縮小,與最優(yōu)點的距離越來越近。直到最優(yōu)個體的優(yōu)化準則函數(shù)值小于某一設(shè)定值或算法運行達到預(yù)定加速次數(shù),算法結(jié)束,得到最優(yōu)結(jié)果。這種思想構(gòu)成了基于實數(shù)編碼的加速遺傳算法。
1.4 燃煤電廠節(jié)能減排評價模型
從燃煤電廠選取了7個節(jié)能減排的技術(shù)監(jiān)督指標,這7個指標涉及輸入、生產(chǎn)、輸出等各個環(huán)節(jié),具有代表性、合理性。利用投影尋蹤聚類模型將多維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為一維投影特征值,綜合反映燃煤電廠節(jié)能減排的效果。電廠基本數(shù)據(jù)為:電廠1為5?00MW的純?nèi)济簷C組,電廠2為2?00MW熱電聯(lián)產(chǎn)和2?00MW的純?nèi)济簷C組,電廠3為2?00MW的燃煤機組,電廠4為4?00MW的純?nèi)济簷C組。節(jié)能減排評價指標及投影特征值如表1所示。
對表2中的節(jié)能減排評價指標模型進行歸一化處理,其中指標1、3為正向指標,其余為逆向指恕9橐換結(jié)果如下:
采用基于實數(shù)編碼的加速遺傳算法求解上述投影尋蹤模型,選取初始種群規(guī)模為n=400,交叉概率Pc=0.8,變異概率Pm=0.80,優(yōu)秀個體數(shù)目選定為20個,%Z=0.05,加速次數(shù)為11,得出最大投影指標值為0.5114,最佳投影方向為(0.3936,0.4299,0.3299,0.3991,0.2450,0.4578,0.3501),求得不同燃煤電廠綜合評價的投影特征值z*(j)=(0.114,1.489,2.414,0.549)。4個電廠的投影特征值分布圖如圖2。
從圖2中可以直觀得出,電廠節(jié)能減排效果的優(yōu)劣排序為4>2>1>3。電廠3為2?00MW的燃煤機組,汽機熱耗率低、鍋爐熱效率較高,廠用電、耗水率均較低,并且進行了脫硫脫硝處理,評價結(jié)果中電廠3的節(jié)能減排效果最好。電廠2中有熱電聯(lián)產(chǎn)機組,盡管汽機熱耗率較電廠4高,但鍋爐熱效率較高,并且進行了脫硫處理,評價結(jié)果中電廠2節(jié)能減排效果好于電廠4。電廠1技術(shù)比較落后,能耗和污染物排放均較高,評價結(jié)果中電廠1的節(jié)能減排效果最差。上述評價結(jié)果與常規(guī)的經(jīng)驗和認識一致,符合實際。
根據(jù)最佳投影方向,可以進一步分析各個評價指標對評價結(jié)果的影響程度。將a*值進行排序得到各個指標的貢獻率大小順序依次為單位SO2排放>汽機熱耗率>廠用電>煤質(zhì)合格率>單位NOX排放>鍋爐熱效率>水耗。貢獻率越大的指標,對節(jié)能減排評價的影響就越大,這為節(jié)能減排提供重要的決策信息。
從以上分析可以得出,為了促進燃煤電廠的節(jié)能減排,應(yīng)該進行技術(shù)的改進,包括:上大壓小,熱電聯(lián)產(chǎn),以及脫硫脫硝,同時還應(yīng)該降低廠用電、水耗率,提高煤質(zhì)合格率等。
2結(jié)語
對燃煤電廠進行節(jié)能減排評價,有利于推進電廠的技術(shù)改造,有利于電力企業(yè)節(jié)能、降損、減排、增效。從輸入、生產(chǎn)、輸出環(huán)節(jié)選取燃煤電廠節(jié)能減排的技術(shù)監(jiān)督指標,構(gòu)建燃煤電廠節(jié)能減排評價模型。采用基于實數(shù)編碼的加速遺傳算法求解投影尋蹤聚類評價模型,克服了傳統(tǒng)投影尋蹤方法計算復(fù)雜、編程實現(xiàn)困難的缺點,將其應(yīng)用到燃煤電廠節(jié)能減排的評價模型中。本文為電力行業(yè)節(jié)能減排評價引入一種新的研究方法。
參考文獻