热电联产节能减排技术改造及评价研究
摘要：热电联产的节能减排技术改造的过程中要在重视技术改造的同时，控制热量情况，实现全面评价。热电联产节能减排技术及改造要通过低温省煤器的应用、热电联产减温改造、冷却塔的改造进行全面技术控制。本文分析了热电联产节能减排技术及改造改造措施，并提出了对热电联产的节能情况进行全面的技术评价，实现全面的控制措施。
关键词：热电联产 节能减排 技术改造 评价
0 引言
热电联产是利用火电厂发电后的蒸汽余热向城市建筑物供热，该供热方式大大提高了能量的转化率和能源利用率。热电联产具有节约能源、改善环境质量、缓解电力需求、提高供热质量、减轻分散供热锅炉房工人的劳动强度和节约城建用地等优点，对促进国民经济和社会发展起了重要作用。我国实行热电联产政策之后，到2010年底为止中国热电联产年供热量222550万吉焦，总容量达6981万千瓦占同容量火电装机容量的18.31%。在运行的热电厂中，规模最大的为太原第一热电厂，装机容量138.6万千瓦，在北京、沈阳、吉林、长春、郑州、天津、邯郸、衡水、秦皇岛和太原这些特大城市已有一批20万千瓦、30万千瓦大型抽汽冷凝两用机组在运行。如此广阔的发展前景如果与开发利用新能源相比，提高现有占到装机总装量75.9%的火电机组的终端利用效率，显得犹为紧迫。在热负荷足、运行稳定时，热电联产的热效率可达80%。按当前热电联产装机规模初步估算，每年可减少二氧化硫排放120万吨。在这种情况下，必须要对热电联产的情况进行分析研究，通过节能减排的技术控制实现内部管理和技术的融合。基于这些问题的考虑，本文分析了热电联产节能减排技术及改造改造措施，并提出了对热电联产的节能情况进行全面的技术评价，实现全面的控制措施。
1 热电联产节能减排技术及改造
1.1 低温省煤器的应用
省煤器就是锅炉尾部烟道中将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面，由于它吸收的是比较低温的烟气，降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率，所以称之为省煤器。省煤器不受压力限制可以用作沸腾式，一般由外径为32～51毫米的碳素钢管制成，有时在管外加鳍片和肋片，以改善传热效果。低温省煤器节能减排的技术要重视对冷却水的控制，冷却水。热力系统补充水、凝结水、热力系统补充水＋凝结水、生水、生活热水。对冷却水的控制要重视循环水的应用，要将多种循环水进行应用，确保对能源的节约利用。其次，要重视清理积灰。电动机定时或连续转动，通过螺丝螺母带动清灰板沿着受热面管子滑动，迫使沉积灰活动起来，并被流动烟气带走。
1.2 热电联产减温改造
在热电联产机组中，由于采用机组中间抽汽对外供汽，因而需要对热力循环的过程进行大量补水，现在设计的一般都有除盐水补水到除氧器、凝汽器喉部减温等。除氧器经起膜段粗除氧的给水及由疏水管引进的疏水在这里混合进行二次分配，呈均匀淋雨状落到装到其下的液汽网上，再进行深度除氧后才流入水箱。水箱内的水含氧量为高压0-7μɡ/L，低压小于15μɡ/L达到运行标准。除氧效率高，运行稳定，无震动。当负荷突变25%，补水突变10%，水温下降时，除氧器仍不震动，也无汽化情况。排汽量小于入口水量的0.1%，不需另加排气冷却器，比同出力其它类型热力除氧器少耗能1/3，优化了设备，降低了热耗。利用凝汽器喉部喷淋减温水在喷洒过程中还能与汽轮机排汽直接混合，在循环水相同的冷却条件下可以起到提高真空的效果，在保持相同真空的情况下可以降低循环水消耗量的效果。凝汽器内换热铜管改为不锈钢多向扰流强化换热管，增强了换热管的换热效果和抗腐蚀能力。冷却塔内采用PVC“S”波点滴薄膜式填料装置，增加了淋水面积，增强了冷却塔的冷却效果。总之，要通过热电联产减温改造进行节能减排控制，而改造方式要通过除氧器、凝汽器的多项改造进行有效控制。
1.3 冷却塔的改造
节能型冷却塔可以通过控制柜控制电机转速。变速电机以单速电机以年计可节电40%-50%，它运转管理灵活，当气温高、温度大或用水设备湿降大时，开高速。反之可开中速或低速，晚上气温较低也可开中、低速。冬季塔内的气温高可迅速消冰且不损伤风机。开低速也可减少飘水，周围环境不致因结冰形成污染。保持现有循环水系统基本不变，在此基础上单台汽机对应单个冷却塔，同时对冷却塔进行改造，每个冷却塔新增加三台风机，配套三台电机，凝汽器循环水进水温度降到31℃，出水温度为42℃，机组带满负荷时真空为92KPa左右，完全可以满足要求，保证机组的安全、经济运行。要根据季节进行调整，在夏季可以进行减少冷却机的改造，实现温度的恒定控制。
2 热电联产节能减排评价计算研究
节能减排技术控制能够实现热电联产的控制，但是如果不能及早控制热量情况就不能很好地控制减排情况，因此要进行减排评价计算研究。
2.1 热水循环网络改造评价
调用技术人员对热用户网及情况进行了情况摸底、资料搜集、图纸测绘，然后通过技术核算、分析、制定相应的技术改造方案。高炉煤气投入比例增加，会使炉膛火焰中心温度下降，煤粉在炉膛中的停留时间缩短，飞灰含碳增加，并使排烟温度增加，锅炉效率下降。通过对炉膛火焰图像监测系统的深入分析，提取了能实时反映炉膛燃烧状况的辐射强度参量，通过设定合理的阈值，实现了混烧锅炉燃烧稳定性的分析诊断和预警。对主管网进行了平衡改造，在平衡调试后的基础上进出热网循环泵的改造。此外，还对系统进行了冷热态调试，并对热水循环水泵进行了改造。从节能的观点来看，变速调节方式为最佳调节方式。当采用定速驱动时，水泵靠阀门开度来调节流量，除产生大量的节流损耗外，调节反应速度也慢。采用调速驱动后，系统的可控性提高了，响应速度加快了，控制精度也提高了，从而使整个系统的控制性能大大改善，进一步节约能源。
2.2 技术改造和智能化分析评价
开发锅炉设计专用的智能系统，对于进一步提高锅炉产品设计的效率和质量，降低设计成本，形成锅炉设计智力财富的积累和共享具有重要的意义。根据锅炉热力系统的特点选择合适的过程分析模拟方法。运用模块化建模方法对锅炉热力系统进行模块化分解，结合锅炉热力计算理论建立锅炉领域对象的热力数学模型库，并创建了模块自动连接组合系统，实现数据化的热力管理控制，并实现对煤粉火焰温度场、颗粒浓度场的测量。根据燃煤火焰辐射传递方程和弥散介质辐射特征进行热量能源控制的评价。具有很好的适应能力，在锅炉工况的改变时表现出良好的控制性能;从控制效果看，控制的快速性、稳定性、适应性、鲁棒性及抗扰能力均比常规的PID控制要好很多。更具体的衡量电站锅炉的热力学完善程度，准确的揭示系统中损失最大的环节或过程，为节约能源提供目标及对策。
3 结语
综上所述，热电联产的节能减排技术改造的过程中要在重视技术改造的同时，控制热量情况，实现全面评价。热电联产节能减排技术及改造要通过低温省煤器的应用、热电联产减温改造、冷却塔的改造进行全面技术控制。
参考文献:
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