火电厂环保设施能耗分析与优化控制

火电厂环保设施能耗分析与优化控制

张卫卫

河北国华沧东发电有限责任公司，河北 沧州 061113

摘要：现阶段，我国开始实施各项节能减排政策，在火电厂中，为提高对于环保设施的重视度，需要不断分析其能耗，从而进行技术创新，以进一步实现有效的优化与控制。我国资源特点影响着其格局，而目前依旧是以媒、石油等为主要能源，这样的能源格局将会大幅度的浪费我国能源。因此，近年来，我国越来越重视开发新型环保能源，实施节能减排等措施，在这样的情况下，火电厂中的二氧化硫等环境污染物的排放得到有效控制。但是，火电厂投入使用的环保设施会增加内部电量的消耗，故此，需要采取有效的改造措施，降低火电厂环保设施能耗。

关键词：火电厂；环保设施；能耗；优化；分析

我国资源特点影响着其格局，而目前依旧是以媒、石油等为主要能源，这样的能源格局将会大幅度的浪费我国能源。因此，近年来，我国越来越重视开发新型环保能源，实施节能减排等措施，在这样的情况下，火电厂中的二氧化硫等环境污染物的排放得到有效控制。但是，火电厂投入使用的环保设施会增加内部电量的消耗，故此，需要采取有效的改造措施，降低火电厂环保设施能耗。

1火电厂环保设施节能的重要意义

随着需求的增加，火电厂每年耗煤量在不断攀升，火电厂节能降耗问题即是降低成本的根本需求，也是影响整个国民经济的能源生产、调配、运输的重大事件。能源是国家的立国之本，是经济发展的物质基础，能源问题是关系到民生大计的关键问题，节能降耗是国民经济中一项长期任务。电力行业作为能源开发的中心，发电厂的经济、社会效益具有重要意义，火力发电是我国电力生产的主要模式，而火电厂是用能大户。　火电厂实行商业化运行后，其设计参数已经确定，节能降耗问题就显得尤其重要。火电厂运行节能降耗有许多方面的措施，如加强燃烧调整、提高真空、节省厂用电、减少泄漏和工质损失等等。

目前很多人仍然认为中国对全球污染较为严重，然而实际情况却不是这样的，中国在过去的两年里，已经成为世界上低污染、高效能燃煤发电厂的建造者，在全球也是首屈一指的，而且我国不仅仅掌握了这项技术，同时也大大降低了建造的成本。国际能源组织曾经指出过：世界先进燃煤发电厂的市场目标最主要就是中国，中国的发电厂很多都配置了高排放量的控制系统。这也能够看出中国目前火电节能降耗已经是大势所趋，必将在世界市场中掀起轩然大波。

2火电厂环保设施进行改造的法律标准

伴随大气污染问题的日渐凸显，引发社会各界对火电厂燃煤污染问题的广泛关注，为了规范火电厂燃煤烟气达标排放形式，国家和电力行业于2011年分别出台《大气污染防治法》和《火电厂大气污染物排放标准》，对火电厂发电过程中产生烟气中的二氧化硫、氮氧化物和烟尘浓度进行限值规定，以此降低燃煤发电对大气环境造成的破坏。根据上述法律规定，烟尘的排放限值为30mg/m3，氮氧化物（以二氧化氮计）的排放限值为200mg/m3，二氧化硫的排放限值为100mg/m3.

3火电厂环保设施能耗分析

3.1脱硝装置

脱硝装置主要是依据催化还原的理论知识，对火电厂排放烟气进行处理，此装置温度低、效率都高，应用范围广。通常将其布置在盛煤器与空气预热器间距处。一般工厂作业中，会安装三层左右的催化剂在硝装置中实现催化还原，以此提升脱硝设备工作的有效率。

3.2电除尘器

对于火电厂电除尘器的运行要求为其除尘效率应当大于99.5%，就其原因进行分析，主要如下：①若燃煤的质量不能保障，则灰分的电阻率可达，1×1012Ω•cm，时，电场中就会出现电晕，则用电量更大，而运行效率也会有所降低；②若电除尘器在固定模式下运行，而运行电压以及电流极限值恒定不变，则用电量会大幅增加；③为了避免烟气旁路，需在电除尘器中设置阻流板，在运行过程中出现了烟气通流挂灰问题，则阻流板的存在会造成电除尘器运，行阻力增加，，阻力值据估算约为200Pa。

3.3火电机组负荷是在50%到100%的范围内波动，烟气的变化会影响电场的风速。然而在固定模式之下电除尘器可以正常运行，但是却会浪费一定的能源。

3.4在除雾器运行过程中会出现结垢以及堵塞的情况，这种情况的发生后就会增大运行的阻力；由于密封风机等相关系统会耗费较大的电量，并且当机组在低负荷运行的过程中也会耗费较大的电量。

4火电厂节能降耗的相关对策

根据具体情况可以看出，对火电厂能耗造成较大影响的除了装置的固有特性以外，设计、设备以及运行管理等方面也具有重要的影响。基于此，就要通过合理使用技术、对设备运行等方面进行调整、不断优化管理手段等方式来提高环保的效率，同时也降低火电厂的耗能量。

4.1烟尘治理设施改造

根据统计，原有燃煤电厂的除尘设施主要为静电除尘设施和袋式除尘设施，其中，静电除尘占到九成以上，烟气中的烟尘浓度能够降到到50 mg/m3左右，剩余的10%为袋式除尘，烟尘浓度控制在100 mg/m3以下，这与标准要求的30 mg/m3相比，存在较大的差距，所以，应该对其进行专项改造。改造的重点为静电除尘设施，通过除尘器加高、增加电场和顶部振打三种方法增加设施的收尘面积。同时，考虑进行设备更新，采用先进的电袋复合除尘器替代现有的除尘设施。通过上述两种方案完成烟尘治理设施改造，实现烟尘的达标排放。

4.2脱硝装置降低能耗的措施

近些年，我国为了有效应对火电厂的环保耗能问题，出台了一些列相关政策，在最大限度保证环保的前提下，实施严格的脱硝措施，促进耗能减少。在此过程中，低氮燃烧技术日渐成熟，不断降低脱硝装置可受到的运行阻碍。由此可见，在相关火电厂配设脱硝装置可有效地降低耗能，利用技术措施增加火电厂的竞争实力。

4.3减少再热器减温水量，加强受热面吹灰

提高机组热效率的主要途径是提高初温、初压、降低排汽压力，而再热器属于中压设备，再热器加热出来的蒸汽进入汽轮机做功，相比高压蒸汽进入高压缸做功，效率明显降低，因此，应该尽量采用高温高压的蒸汽做功。再热减温水的喷入相当于增加中压蒸汽量，用低压蒸汽来代替高压蒸汽以满足机组负荷，降低了热经济性。所以，应尽量保证再热器温度，减少喷水量。另外为了防止受热面在锅炉运行中发生积灰这种现象的发生，应经常对锅炉受热面进行清洁维护，清洁次数也不可过多，否则容易增加工质和热量损失，应根据工况合理安排吹灰次数并严格执行，保证锅炉效率。

结束语：

总体来看，未来的较长时间内，燃煤发电仍然是主要的发电形式，如何兼顾发电量和环境保护成为火电厂发展亟需面对并解决的问题，随着环境污染的加剧，社会各界对烟气中污染物质排放的限值要求更为严格，促使火电厂对现有的环保设施进行技术改造，以此提高烟气的处理效果，实现烟气达标排放，有效降低燃煤发电对环境造成的影响。

参考文献：

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