热电厂热力改造与优化调度

热电厂热力改造与优化调度

烟台西部热电有限公司山东省烟台市264006

摘要:随着中国经济的快速发展和能源消耗的日益增加,为实现电厂效益的最大化,热电厂系统不断地进行改造和优化调度,热电厂系统改造与优化调度是提高热电厂能效的有效措施。目前,我国发电厂热力系统节能减排的分析调度还停留在凭经验确定各机炉的热负荷和电力负荷的水平,由于汽轮机的负荷与不同抽压能力的电力负荷和热电负荷的匹配问题有关,因此分析了电厂热力系统的节能减排分析和优化调度。通过采取优化措施,克服了调度员无法定量分配机组热电负荷的问题,从而使热力系统到达最佳的运行状态。

关键词:热电厂;运行机组;系统节能减;优化调度

引言

当前,中国致力于建设资源节约型和环境友好型社会,为贯彻实可持续发展的理念,有必要对电厂热力系统进行优化,同时采取科学合理的节能减排策略,实现资源利用效率的大幅度提高,在确保电厂效益的同时,实现节能环保的目标。

1电厂热力系统节能减排分析

电厂热力系统具有复杂的结构组成,其主要通过汽水管道按照一定顺序将各类热力设备,诸如锅炉、水泵及汽轮机等连接起来,形成复杂的结构整体。电厂热力系统涵盖中间再热、给水回热、废热利用及对外供热等诸多子系统。电厂热力系统的各子系统之间具有较强的联系性,且能各自承担相应的功能,发挥作用,实现对电厂热力系统整体生产需求的良好满足。电厂热力系统在生产过程中耗费大量能耗,为良好实现节能降耗,必须综合考虑电厂热力系统的特点,充分利用各类先进的技术设备,对传统的电厂热力系统进行充分的优化改造,并科学合理地调整电厂产业结构,促进相关技术的长足进步。通过对电厂热力系统机组进行优化改造,并采用相关设备实现节能目标,同时建立健全相应的监控系统,加强对电厂热力系统的实时监控,实现对其生产动态的及时了解和全面掌握,适时调整管理方案,在确保生产效率大幅度提高的前提下有效降低能耗,实现电厂热力系统运行效率的综合提高。

2电厂热力系统节能减排优化方向

2.1系统运行诊断

当前,在可持续发展理念的影响下,要重视节能减排的研究,并逐渐通过采用相关措施,如设计施工、技术设备改造等实现电厂热力系统的优化改造。为实现电厂热力系统运行效率的提高,有效降低系统的生产能耗,必须对电厂热力系统的相关设备,如汽轮机、锅炉等进行节能优化改造,以有效提高系统主机的热效率,大幅度降低系统设备产生的运行消耗。因此,有必要立足于热力系统的理论基础,综合分析并诊断电厂热力系统运行状况,确定导致电厂热力系统高能耗的症结所在,并分析其原因及分布方式,判断节能优化的潜力大小,采用科学合理的技术对之进行改造。通过对电厂热力系统实施节能诊断,确定适当的节能技术,实现对电厂热力系统的优化改造。

2.2系统能耗检测

立足于热力系统理论基础,采用微机技术检测电厂热力系统的运行参数,对热力系统运行能耗进行实时分析,为节能优化改造提供依据。立足于能耗分布状况,并结合电厂热力系统的实际运行,对能耗原因进行分析,在此基础上,及时制定科学合理的调整方案。采取有针对性的措施对电厂热力系统实施维护,提高其运行效率,并加强对运行能耗的控制,使之保持在一定范围之内。另外,要充分利用先进技术,将微电子技术与热力系统进行有机结合,实现对电厂热力系统能耗状况的实时掌握,增强管理效果。

2.3消耗监督体制

加强对电厂热力系统的运行参数及能耗的实时监督,建立健全节能监督的有效机制,科学调整生产管理的相关结构,有效保障良好的生产,深入开展节能减排工作,贯彻落实节能理念,加强对热力系统的节能控。

3热力系统节能方面的创新技术

3.1回收利用锅炉排烟余热的技术

回收利用锅炉排烟余热技术指的是将电厂热力系统和锅炉排烟热量有效联合起来,利用电厂热力系统转化锅炉余热变为电能。转化过程在汽轮机上实施,一方面能大幅度降低能源消耗,另一方面也使排烟温度得到有效降低。锅炉尾部装置的汽水换热器为低压省煤器,在低压情况下凝结的水会从其内部通过。低压省煤器在凝结水热力系统中有两种连接方式,即并联和串联。低压省煤器中的水来源于低压加热器出口,之后凝结的水将排烟余热吸收掉,升高了凝结水温度,凝结水最后会从低压加热器系统流过。通常情况下,在凝结水热力系统中,低压省煤器使用串联的方式效果比较好,可保障有最大的水流量通过低压加热器。低压省煤器的受热面是固定的,吸收余热的效果较为理想,同时也能最大限度地达到节能效果。

3.2回收利用除氧器排汽和锅炉排污水余热

为了保证除氧功能,除氧器在工作时必排出蒸汽。然而排出的蒸汽是有一定温度和压力的,因此会损失热量和工质,所以需对其进行回收和再利用,以实现节能减损。需要电厂热力系统的设计人员尽量采取有效合理的措施降低蒸汽温度,减少利用不可再生能源,从而有效保护环境。可采取的措施是安装余热冷却器,将蒸汽余热有效吸收。控制污水排放量对于锅炉也是一项重要工作,一般能达到2%到5%,这种排放量长期下去不仅会导致工质严重损失,也会造成严重污染。锅炉排污的压力与热水温度都比较高,在得到有效利用的情况下,能成为较好的高级单热资源。通过使用排污扩容器可将一些热量和工质回收利用,达到节能环保的目的。而在扩容蒸发后,污水还有一些温度,需安装排污水冷却器来降低其温度,在一系列的化学过程中将污水冷却,从而有效避免产生温室效应,同时也能将污水的热量进行吸收和利用,转化为电能,从而实现最大化的能量转换,有效提升电厂的经济效益。

3.3综合改造利用排渣系统合理利用热渣余热提高经济效益

对火力发电厂而言,锅炉除渣系统的节能技术也是提高经济效益的一种手段,现锅炉除渣系统的热渣用冷却水进行冷却,该冷却水存在热能浪费现象,将冷却水改造为除盐水,利用回收方法达到节能的目标。通常情况下,冷渣系统冷却水回收进入热力系统的方式有两种:一是补充进入除氧器里的节能方案;二是有供暖系统的企业,则将该有一定温度的冷却水进行回收,达到节能的目标。

4热力系统自适应优化调度模型的建立

热力系统由于所配备的汽轮机的类型和数量的不同导致结构的不同,建立的优化调度计算模型也是不同的,设备之间的这种并联特征简化连接关系,在自适应优化调度中,应优化调度计算对热力系统结构的适应性,根据用户提供的信息建立合适的优化调度计算模型。

4.1热力系统规模的确定

热力系统规模包括各种压力等级的主管数量、热力系统中汽轮机的数量、即将到来的汽轮机和减压器的数量,以实现热力系统的自适应优化调度,在采用母管热力系统的企业中蒸汽条件非常复杂,需要大量的压力级蒸汽。然后,通过确定设备数量,建立优化调度与优化计算的标准模型。

4.2决策变量的设置

热力系统最大规模确定以后,还应将汽轮机的进气量、向各个压力等级母管的排汽量、发电机功率、表征设备启停的整数变量作为决策变量。当实际的热力系统蒸汽母管和汽轮机数量小于最大标准的时候,对实际的热力系统情况,将相应的蒸汽管中没有蒸汽流量设置为零,使用自适应热力系统优化调度有限的解决各种实际热力系统单独建立优化调度用数学模型的难题。

4.3各种约束关系的建立

通过建立热力系统的自适应优化调度模型,辅以汽轮机的各种约束条件,如最小流量约束、调节抽汽能力约束、最大进气能力约束、最大功率约束等,取得了良好的效果。为求得该热电负荷下的最优解,实现运行调度找到了计算方法,以便于获得此热电负荷下的最优解,实施运行调度,获得汽轮机热力系统的最佳节能效果。

结束语

热电厂热力系统的节能减排分析及优化调度可有效节能,从根本上改变热电厂改造后的节能效果,有效提高节能水平。改造虽然会消耗大量的人力、物力和财力,但从长远来看,可以提高企业的经济效益。因此,应不断改进技术,优化调度方法,以满足市场需求。

参考文献:

[1]于德伟.浅析机组汽机热力系统优化改进应用分析[J].科技与企业,2015(1):88-90.

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[3]陈海平,李平,王璟.热电厂热力系统节能理论发展综述[J].节能,2017(10):21-23.

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