【基于工業工程的發電廠節能研究】 工業工程有必要讀研嗎

發布時間:2019-08-28 01:29:07 來源: 文章閱讀 點擊:

  摘要:目前我國發電廠主要以火力發電為主,這樣不僅消耗大量的煤炭資源,而且給環境造成較大的污染。節能降耗不僅可以滿足日益增長的能源需求,而且可以有效配合環保工作的進行。
  關鍵詞:工業工程;發電廠;節能措施
  中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A
  引言:我國是一個能源消費大國,建設節約型社會、實現可持續發展,已被列入國家十一五規劃.近年來,隨著我國電力企業改革的深入,火力發電廠競價上網、獨立核算已經成為必然,控制廠用電率、降低發供電成本是降低電價的關鍵,節能降耗是發電廠提高企業核心競爭力的必由之路.廠用電率是電廠運行的主要技術經濟指標之一,直接影響電廠長期運行的經濟效益.控制和減少電廠內部的電量,就增加了電廠輸出的電量。
  1.節能節電技術分析
  1.1科學布線降低線電阻損耗,在建筑電氣設計中,通過線路的電流值恒定時,線路長度越長,線電阻阻值就會越高,在建筑電氣設計工作過程中,布線線路往往上下交錯,復雜程度高。在線路上造成的損耗是很高的,所以要科學合理布局,在保證建筑功能的同時,盡可能減少線路長度。具體說來,設計時按照建筑的具體情況科學規劃路徑,盡可能保證直線布線,減少布線長度,保證不出現回頭路現象。另外,要科學合理確定電氣功能房位置,盡可能將變壓器安放在負荷的幾何中心位置,從而到達減少供電半徑的目的。在選用導線時,使用截面面積值較大的導線,科學利用季節性負荷線路,實現減少線路電阻,減少無謂電能損耗。
  1.2選用合理變壓器實現節能,變壓器節能是建筑節能的重要方面,變壓器最為常見的電氣設備,會產生鐵損、銅損、負載損耗以及空載損耗等,造成大量能源浪費。變壓器節能可以從降低空載損耗、負載損耗以及優化變壓器運行方式幾個方面實現節能。空載損耗一般被稱為鐵損,是有變壓器鐵芯漏磁損耗以及渦流損耗兩部分組成,負載損耗由變壓器繞組電阻以及繞組電阻上電流的電流值決定。一般來說,空載損耗和變壓器本身設計以及制造工藝有關,有具體線路以及負載無關,減少空載損耗的措施就是選用鐵損小,阻值小的繞組變壓器。
  1.3選用合理的電動機實現節能,使用高效率電機,減少電動機無謂電能損耗的重要方面就是提高電動機的工作效率,高效率電動機和普通電動機相比,平均功率因素高百分之七到百分之九,總損耗減少百分之二十到百分之三十。當然,高效率電動機價錢較之普通電動機要昂貴很多,但是隨著我國經濟的發展,現代建筑已經大范圍使用高效率電機,從長遠看節約大量電力資源。
  1.4科學合理使用節能燈實現節能,節能燈是半導體技術飛速發展之下的產物,是燈具中逐漸得以廣泛應用的一顆冉冉新星,在能源問題日益顯著的當今世界中,采用節能燈具是城市照明亮化以及建筑亮化工程發展的必然方向,也是節能、低碳、環保的必然要求。節能燈與傳統燈具相比有著如下優勢:高效節能,節約材料,使用壽命長,綠色環保,保護視力,安全系數高。在建筑亮化工程中推廣使用節能燈,能夠很好的做到節能環保。所以,使用節能燈具也是當前建筑節能的一項重要方面,而且在當前已經得到了很好的應用。
  1.5提高供電系統功率因素,保證供電系統品質,實現節能,提高供電系統的功率因素可以減少線路無功損耗,從而實現節能。一般來說,減少用電設備的無功損耗可以提高用電設備的功率因素,所以在電氣設計中盡量使用功率因素較高的設備;使用靜電容無功補償技術,利用電容器產生的無功電流抵消負載設備的滯后無功電流,從而實現減少整體無功電流、提高功率因素的目的。
  2.發電廠節能降耗的主要措施
  2.1合理安排運行方式,盡量達到機爐負荷的匹配。以保證機組的安全穩定運行,為節約能源提供基礎和前提。
  2.2在主汽溫度和主汽壓力控制方面,鍋爐值班員要求及時調整,通過合理的安排吹灰器的投入順序及時間,改變上下層給粉機投入方式以及給粉機轉速,最大限度的降低受熱面吹灰對汽溫的影響,使機組始終保持高參數運行,提高機組經濟性。
  2.3在制粉系統的參數控制方面,需要按照制定的《鍋爐制粉系統運行參數調整的相關規定》,根據不同的煤種,合理控制磨煤機出口和一次風溫,在保證安全的前提下,通過提高磨煤機出口溫度和二次風溫度,縮短煤粉燃燒前的預熱時間,使煤粉燃燒更加完全,有效的降低煤粉的不完全燃燒損失,達到降低動力煤消耗的目的。
  2.4加強煤質延伸管理,監督料場原煤取樣、料場進料、消耗情況的統計工作,在煤質偏離設計煤種偏差較大時,能夠及時溝通使其掌握入爐煤質情況,以便采取相應的調整方案,保證鍋爐燃燒的穩定。
  2.5對燃燒、調風、混風、爐溫分布進行監督,掌握燃用煤質對應的磨煤機運行小時數、粉位變化幅度,以及煤氣火嘴的投入數量變化,鍋爐尾部受熱面的煙溫變化,判斷爐管積灰情況,爐膛出口煙溫變化及減溫水量增減判斷水冷壁沾污程度,督促崗位吹灰除焦,提高鍋爐熱效率。
  2.6定期進行鍋爐效率監測,用以指導鍋爐的燃燒調整。每月進行鍋爐效率監測,主要監測:主汽溫度、壓力、流量,給水溫度、壓力、流量,爐膛氧量、排煙溫度、空預器入口煙溫、飛灰含碳量,爐渣含碳量。
  2.7受動力煤采購的影響,鍋爐燃用煤種與設計煤種偏差較大,要求按照制定的不同煤種、不同工況下的燃燒調整方案,根據煤質分析報告,及時對鍋爐一二次風配比進行調整,緩解鍋爐受熱面的結焦,提高鍋爐效率;其次,通過合理的二次風配比,優化鍋爐的燃燒工況,降低排煙損失和飛灰可燃物損失,使鍋爐的熱經濟性提高,煤耗相對降低。
  3.節能節電措施
  3.1全廠優化布局、合理選擇電動機
  在總平面布置和主要工藝流程上,結合場地條件,盡量壓縮廠區面積,優化工藝流程和主要系統布置,布置的緊湊和系統的優化,可以有效的降低額外損耗.以燃料輸送系統為例,煤場的位置、輸煤設備的輸送距離、輸煤棧橋的傾角等均對輸送設備的電耗產生較大影響,若整個輸煤系統布置緊湊、工藝流程簡潔合理,便可有效的節約電耗.
  大型火力發電廠內電氣設備種類多、數量大,大量輔機為電力拖動.據國家有關機構統計,電力工業泵與風機的用電量占單位總用電量的72.43% .合理選擇與之相匹配的電動機型號及容量對節電有十分重要的意義.設計選型中,在保證設備的安全性、可靠性的前提下,選擇容量恰當的設備,避免出現大馬拉小車的情況.同時,在工程設計中,優先選用高效電動機,也可達到節能節電的效果.
  3.2采用低損耗干式變壓器
  在發電廠低壓廠用電系統中,作為重要的配電設備,干式變壓器得到了廣泛的應用.合理選擇變壓器參數、控制變壓器阻抗值,對于降低變壓器損耗具有顯著的效果.根據目前國內干式變壓器的生產現狀, 應優先采用高效、節能的低損耗變壓器. 同時盡量保持變壓器負載三相平衡, 改善變壓器運行環境也有利于降低變壓器損耗,節約運行成本.
  3.3合理采用變頻調速設備
  變頻調速是當今電力節能降耗應用較為廣泛的一種節能方式.隨著技術的不斷進步,高電壓大功率半導體器件的出現,高壓變頻器也應運而生,使發電廠高耗能大型輔機的調速運行成為現實.變頻調速技術經過多年的發展,目前已非常成熟可靠,在各行業得以廣泛地應用.300MW、600MW機組鍋爐給水泵、凝結水泵、排粉機等大功率電動機均取得成功應用.以凝結水系統為例:
  凝結水泵是發電廠中耗用廠用電的主要設備之一,300MW級機組的凝結水泵電機功率最高能達到1000kW.由于凝結水泵采用定速運行,出口流量只能由調節閥來控制調節,節流損失大,一般300MW級機組的凝結水采用一級升壓系統,凝結水泵出口壓力較高,依據規程選擇的揚程也有較大裕量,由此造成管網損失嚴重,系統運行效率低.調節閥門前后壓差較大,易使閥門因沖刷而導致泄漏,增加現場維護量.
  變頻技術的應用,可省去由于閥門節流帶來的功率損失,從而達到節能的目的,提高發電廠的發電效率.因此,采用高壓變頻器對凝結水泵進行無極調速,使凝結水泵功耗隨機組負荷變化而變化,進而提高設備利用率,達到最佳經濟運行模式。
  4.結語
  發電廠設備繁多、環境復雜,節能節電是項長期的工作,在優化設計工作同時,時刻把節能降耗、奉獻綠色能源的理念放在工作的首位,才能真正實現降低電廠的廠用電率,提高發電廠的經濟效益。
  參考文獻:
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