發電廠汽輪機及輔機設備節能技術

發電廠汽輪機及輔機設備節能技術

　　發電廠汽輪機及輔機設備節能技術

　　摘要：隨著國民經濟的高速、穩定、健康發展，我國對能源的要求，特別是電能的需求越來越迫切。

　　文章從節能的意義出發，結合我國目前火電廠的實際情況，為我國火電廠的節能提出了一系列的節能措施。

　　關鍵詞：發電廠;發電廠汽輪機;節能技術;等離子無油點火;少油粉煤點火技術

　　我國能源消費量較大，雖然能源資源豐富多樣，但人均占有量卻很低，而且能源分布不合理，利用率低，能源浪費嚴重，所以單位產值能耗較高，損

　　耗很大，嚴重地制約著我國國民經濟的持續發展。

　　1　節能的意義

　　1.1　有利于環境保護

　　目前，我國環境污染嚴重，生態破壞加劇的趨勢尚為得到有效的控制，年排放二氧化硫近2000萬t，燃煤造成的二氧化硫和煙塵排放量約占排放總量的70%～80%。

　　我國煤炭產量的25%是含硫量超過2%的中高硫煤，我國煤炭產量的一半用于發電，因此發電廠的二氧化硫排放量巨大。

　　根據統計資料，一座容量為1000MW的燃煤電廠，當其平均負荷系數為0.7時，每年大約需要燃燒263萬t煤，它每年產生的排放物分別為：一氧化碳600t/年，二氧化硫650萬t/年，二氧化硫10萬t/年，二氧化氮2萬t/年，飛灰12萬t/年，逸出顆粒3萬t/年。

　　燃煤產生的各種氣態和粒狀物質在濃度很高時，能使呼吸系統的疾病的發病率增高，使哮喘病加劇，引起頭痛和胸部不適，使肺功能衰減。

　　1.2　是提高經濟效率和降低生產成本的重要措施

　　煤炭在工業產品的成本中，占有的比重相當大，平均在9%左右，化工行業為30%，電力行業煤炭占發電成本的70%，所以降低煤耗，就可以大大降低生產成本。

　　雖然我國政府很重視節能工作，每年都舉辦宣傳周活動，各發電企業也在節能方面下了很多工夫，但是，能耗水平與世界的差距仍然很大，例如2003年我國供電煤耗381g/(kg.h)，比工業發達國家平均高出60g/(kg.h)多。

　　如果供電煤耗降低到工業發達國家水平，我國因發電企業而減少的標準煤消耗量約為1億t。

　　1.3　有利于改善人民的生活質量，是“能源翻一番，經濟翻二番”的基礎

　　通過節能使工業走上高效率、高效益、低成本、低污染循環經濟之路;通過節能使人民享受到綠色環境、綠色住宅、綠色照明、綠色產品的小康生活。

　　2　節能的目標

　　2.1　宏觀節能量指標

　　2020年每萬元GDP(1990年不變價)能耗由2002的2.68t標準煤下降到1.54t標準煤，2003～2020年年均節能率為3%，形成的節能能力為14億t標準煤，相當于同期規劃新增能源生產總量12.6億t標準煤的111%，相當于減少二氧化硫排放2100萬t。

　　2.2　主要成品單位能耗指標

　　2010年總體達到或接近20世紀90年代初期國際先進水平，其中大中型企業達到21世紀初國際先進水平，2020年達到或接近國際先進水平，火電供電煤耗2010年達到360g標準煤/(kg.h)，2020年達到320g標準煤/(kg.h)。

　　3　節能技術

　　3.1　節約和替代燃料油

　　如不采取積極措施有效的措施，到2020年，中國石油消耗量約4億t，屆時我國對國際石油市場的依存度將達到50%。

　　3.1.1　推廣等離子無油點火、少油粉煤點火技術

　　常規火電燃煤機組點火用油，年消耗量在100萬t以上。

　　近幾年，國內研究開發了等離子無油點火技術，已在山東煙臺電廠50MW機組實驗成功，目前正在100、200和300MW機組上組織示范。

　　示范成功后，可實現燃煤機組點火。

　　少油粉煤點火也是成熟技術，可在電廠大面積推廣。

　　3.1.2　積極發展煤層氣產業替代燃料油

　　自20世紀80年代末美國煤層氣開發獲得商業性成功以來，世界各國逐步認識到煤層氣可作為一種新型可替代能源進行開發。

　　中國煤層氣資源量有(30000～35000)Gm?，居世界前列，其中沁水盆地南部煤層氣探明儲量超過400億m?，2020年增加到200億m?。

　　3.1.3　應用潔凈煤技術和其它技術替代燃料油

　　發達國家在石油危機以后普遍采用煤代油政策，除了汽車，內燃機車，航空，航用柴油機以及石油化工原料必須使用石油以外，其它窯爐、電廠都可以用清潔煤代替燃油。

　　水煤漿作為新型煤基流體燃料，具有燃燒穩定、污染物排放量少的優點。

　　我國經過近20年的科技攻關和工業化示范，水煤漿制漿、儲運和燃燒技術基本成熟。

　　山東白楊河電廠2臺230t/h水煤漿鍋爐、北京燕山石化公司220t/h脫硫型水煤漿鍋爐代油燃燒，投產后均取得較好的經濟效益和環境效益。

　　2～2.5t水煤漿代替1t重油，可降低燃料成本500～800元，100MW以下燃油熱電機組比較適宜采用水煤漿技術進行替代改造。

　　對于大中型燃油發電機組應逐步改為燃煤機組，一是采用先進成熟的粉煤燃燒加煙氣脫硫技術進行代油改造;二是采用洗選煤或動力配煤，在環保達標的前提下，進行煤代油改造。

　　目前，國內410t/h循環流化床鍋爐技術基本成熟，100MW級燃油發電鍋爐可采用國產化循環流化床(CFB)進行煤代油

　　改造。

　　3.2　提高用電設備效率，推廣節電技術

　　3.2.1　發展高效電動機

　　目前我國各類電動機總容量約420GW，通過電動機消耗的電量占全國用電量的50%～60%，中小型電動機約占全國電動機功率的75%，提高中小型電動機的機率是電動機節能的主要方向。

　　中國在20世紀80年代前大量采用J系列電動機，80年代初期開發的Y系列電動機和J系列電動機相比，啟動轉矩提高30%，體積和質量減少10%，安裝尺寸和國際接軌，但效率只提高0.142%，設計效率87%，實際運行效率比國外先進國家低10%～20%。

　　根據國際節能研究所預測，如果中國的電動機機率達到美國水平(美國高效電動機的效率達到94.5%)，其節能潛力將達330億kW·h。

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