600MW火电机组节能优化降耗分析研究电力学专业.docx

摘 要 全球工业的持续进步依赖充足的能源，因此此类资源的富裕度就是评估目前国家工业发展情况的关键指标。电力、航空、航海、石油是人民生活所需要的必备条件，这些都依赖于能源的消耗，全球盲目的开发和勘探能源，使能源自身的格局平衡受到强烈的冲击和破坏，为此人类在关注着能源的有效利用率，节能降耗已成为人们所关心的问题。在上述环境中，火力发电公司为了符合国家以及社会进步需求，持续探究全新的节约损耗的方式。600MW 火电机组是目前我国电力企业的重要设备，其节能的成效直接关系着企业与社会的效益，因此，本文探讨 600MW 火电机组能耗与节能措施具有一定的现实意义。 关键词：600MW火电机组、节能优化、降耗 Abstract The rapid development of the world industry depends on the supply of energy, so the degree of energy is an important indicator of a country's industrial progress. Electric power, aviation, marine, oil is a necessary condition for the livelihood of the people, these are dependent on energy consumption, global blind development and exploration of energy, the energy balance pattern itself has a strong impact and destruction, therefore human watching effectively energy utilization, energy saving has become the people concerned the problem. In this context, in order to adapt to the needs of the times and social development, the thermal power enterprises continue to explore measures to save energy and reduce consumption. 600MW thermal power unit is an important equipment in the electric power enterprise of China at present, the energy saving effect is directly related to the enterprise and social benefit, therefore, this paper has certain practical significance to explore the energy consumption of 600MW thermal power units and energy saving measures. Key words: 600MW thermal power unit, energy saving optimization 目 录 1引言 3 1.1课题的背景及意义 4 1.1.1国内外发展现状 4 2锅炉燃烧及制粉系统的优化 5 2.1锅炉主要热损失 5 2.2影响锅炉燃烧效率的因素及优化 6 2.2.2空气预热器漏风率 8 2.2.3炉膛出口过量空气系数 8 2.2.4灰渣可燃物含量 9 2.3.1中速磨直吹式制粉系统 10 2.3.2中间储仓式钢球磨制粉系统 11 2.3.3改进制粉系统的建议 12 3汽轮机及热力系统 13 3.1汽轮机主要损失 13 3.2影响汽轮机效率的因素及优化 16 3.2.1主蒸汽参数 16 1、主蒸汽温度的影响 16 2、主蒸汽压力 17 3.2.2冷端参数 17 3.2.3给水温度 18 3.2.4控制加热器端差 18 3.2.5对减温水的控制 19 4主要辅机系统优化 20 4.1风机的一些节能措施 20 4.1.1选择与锅炉风(烟)系统相匹配的风机 20 4.1.2采用先进的调节方式 20 4.1.3改造低效运行的风机 21 4.1.4改造不合理的风机进、出口管道布置 21 4.2凝汽器 21 4.2.1凝汽器热负荷大 21 4.2.2减少凝汽器热负荷治理措施 22 致 谢 22 1引言 伴随最近一段时间节能减排方针的贯彻，减少机组煤耗率、提升现实经济性逐渐得到众多电厂的全面关注。现在国内此类工厂的供电煤耗一般比经济发展水平高的国家高，因此具备显著的节约空间。一直到2016年，600 MW 级火电机组逐渐转变成国内主要的发电机组， 对此类机组的节能降耗开展全面的探究， 提升现实经济运作能力以及整体发展实力就是相关集团需要处理的关键问题。 1.1课题的背景及意义 国内电力运作重点始终是火电，但是此类发电厂损耗资源过多，此处燃煤电厂损耗的资源量占据国内煤炭总数的一半。近期伴随我国对节能减排活动的关注，给电厂运作指出了更加严苛的标准，怎样在为国内经济进步准备良好的电力资源，提升工作效率就是目前此类工厂节能活动以及分析的关键点。但是在国内主要的发电机组中，600MW 火电机组逐渐转变成关键的设施。对于 600MW 火电机组的节能优化，从锅炉及汽轮机主要热损失方面入手，采取措施节能降耗，是提高电厂经济效益的合理方向。 1.1.1国内外发展现状 我国电力发展起步较晚，但是发展较为过快，机组的能量消耗问题伴随着火力发电发展而日渐突出，为此在国家正确的政策倡导下，全国的发电企业开始节能降耗，并通过企业与高校科研机构的相结合为主体，开展科学研究进行节能降耗的研究。据一些数据统计显示，截止2016年底，我国火力发电机组总装机容量已经达到世界的前列，国内的输电已经送往欧洲的一些国家，但是我国的火力发电机组的运行技术较发达国家有一定的差距，对燃料的充分利用技术不够完善，同时节能降耗能力有很大的发展潜力。为了实现发电企业的可持续长远发展。高能耗、高污染的机组向低能耗、低污染的机组的改造势在必行。全国普遍采用高效超临界机组，该机组运行稳定经济效益较高，但是也存在能源的耗损，为此节能降耗成为发电企业的关键之所在。 2锅炉燃烧及制粉系统的优化 2.1锅炉主要热损失 （1）排烟热亏损：锅炉排放的烟气把一定热量带走，随之进入空气，导致此部分排烟热无法被利用，其是锅炉目前亏损最明显的一部分。与此类损失相关的关键原因就是排烟温度以及量，温度高，那么数量就更多，随之造成的热损失会更高。排烟温度的情况一般和受热面由的数量以及运作情况有显著的关系；排烟量情况和过剩空气指数以及炉膛等部分的严密情况有紧密关系。 　　（2）气体不完全燃烧热亏损：在排烟的时候少数可燃气体没有被全面燃烧就伴随烟气排放，导致一定的亏损。和此部分亏损相关的关键原因一般是过剩空气系数以及炉膛构造。前者数值过小，会导致空气和燃料混合不均匀，容易造成一氧化碳等可燃气体；前者指数过大，会导致炉膛温度下降，可燃气体不能着火。后者容积过小，可燃气体在炉膛中来无法被充分燃烧就开始步入烟道，最后导致此部分损失明显。 　　（3）固体不完全燃烧热损失：燃料中少数并未参加到燃烧或没有充分使用的固体可燃物被排放出去所导致的热损失。其一般是下面三部分构成，也就是飞灰、灰渣以及漏煤损失，是目前此类锅炉中比较关键的亏损。和此类亏损有明显关系的重点原因一般包含燃料类型、燃烧模式、炉膛结构和运作状况等。 　　（4）散热损失：炉墙、构架、管道、门孔向四周环境散热所导致的热损失。此类亏损的情况一般和锅炉炉墙表面积、绝热性能和厚度、外部空气温度和流动速度有紧密的关系。 　　（5）灰渣物理热亏损：锅炉排放的高温灰渣带走少数热量所产生的亏损。此类亏损的情况和燃料中发热量、排渣方式等有紧密的关系。 2.2影响锅炉燃烧效率的因素及优化 和锅炉效率有关的部分一般包含排烟温度、飞灰可燃物、空气预热器漏风率等。 2.2.1控制排烟温度 排烟温度表示锅炉范畴中最终受热面出口排放烟雾的一般温度。其和锅炉负荷、炉膛出口过量空气系数、给水温度和其中各级受热面的清洁情况有紧密的关系。 在锅炉负荷提高的时候，跟着烟气程序各部分烟温提高，最后排烟温度提高；在锅炉燃料量不出现变动的时候，炉膛过量空气系数提高，那么理论层面上燃烧温度降低，炉膛出口烟温下降，但是此后众部分流过受热面出口烟温提高，那么排放出来的温度会提高；在燃料量保持不变化的时候，给水温度由于回热系统因素出现降低时，因为省煤器的传热温压提高，导致吸热量提高，那么之后的烟气温度降低，排烟部分也会降低，锅炉效率提升。但是这个时期的蒸发量降低，为维持数量不变就需要提高燃料量，在维持蒸发量不变动的时候给水温度降低，排烟温度基本上依旧是之前的数值。炉膛中受热面和此后各级受热面的清洁情况对此部分温度的作用非常显著，为维持锅炉运作的合理性，炉膛和对流受热面的吹灰是非常关键的。 制粉体系的漏风让经过预热器的风量降低；其中漏风不只降低经过的风量，此外还会让炉膛中的温度出现下降，辐射吸热量降低，那么出口烟温提升；尾部烟道的漏风导致受热面的传热温压下降，全部上述会造成排烟亏损的增加。另外，煤种类型多样，质量降低，比如，其中灰分提高的话，发热量随之下降，或由于挥发分持续提升而必须在系统中增加冷风的时候会让锅炉运作的排烟温度升高。对于600MW燃用烟煤锅炉，排烟温度每升高l0～12％，锅炉效率约降低0．5个百分点。 2.2.2空气预热器漏风率 电站锅炉空气预热器一般是钢管式与回转式两个类型，目前规模庞大的电站锅炉基本上都会使用后者。最近一段时间，国内此类预热器的研发、生产以及运作情况得到显著的提升，新机组正式使用的首个年份漏风率一般低于6%，之后漏风率低于8%。现在，我国制造的设施最高水准就是首个年份漏风率低于5％。 其中漏风具有不同的表现方式，也就是漏风系数以及漏风率。在20世纪80年代前，我国以漏风系数衡量空气预热器的漏风大小，以后，随着国外引进技术的采用，逐渐以漏风率表示为主。一般情况下，空气预热器漏风率上升l％，发电煤耗增加0．159／(kWh)。、 2.2.3炉膛出口过量空气系数 锅炉送风量或烟道各部分漏风量的现实情况，会造成过量空气系数的变动，对于目前规模庞大的电站锅炉来说，烟道各部漏风量一般都不大，导致相关系数的大小就是展现送人炉膛内风量的情况。在特定负荷范畴中，在燃料量不出现变动的时候，炉膛出口过量空气系数提高的时候，气体不完全燃烧热损失q3与固体不完全燃烧热损失q4下降。但是由于排烟温度提高以及烟气量提高，排烟热损失就会伴随过量空气系数的提升而提升，因此超出合适的过量空气系数的时候，会导致锅炉热效率下降。此外，此系数的提升会提升送、引风机的用电量。然而，锅炉在低于最合适的系数下运作会出现负面影响，这个时期，不只会提升q3、q4，此外也会造成炉膛内受热面结渣以及侵蚀，不利于正常稳定运作。 最佳过量空气系数需要利用锅炉燃烧改善调节试验得到。在正常运作的时候在上述系数下具备最好的功能。也就是具备热效率高、受热面没有明显结渣以及侵蚀、汽温调节顺利以及氮氧化物NOx排放不高的良好功能。对于不同燃料(特别是燃