【基于工业工程的发电厂节能研究】 工业工程有必要读研吗

发布时间:2019-08-28 01:29:07 来源: 文章阅读 点击:

  摘要:目前我国发电厂主要以火力发电为主,这样不仅消耗大量的煤炭资源,而且给环境造成较大的污染。节能降耗不仅可以满足日益增长的能源需求,而且可以有效配合环保工作的进行。
  关键词:工业工程;发电厂;节能措施
  中图分类号:TE08 文献标识码:A
  引言:我国?#19988;?#20010;能源消费大国,建设节约型社会、实现可?#20013;?#21457;展,已被列入国家十一五规划.近年来,随着我国电力企业改革的深入,火力发电厂竞价上网、独立核算已经成为必然,控制厂用电率、降低发供电成本是降低电价的关键,节能降耗是发电厂提高企业核心竞争力的必由之路.厂用电率是电厂运行的主要技术经济指标之一,直接影响电厂长期运行的经济效益.控制?#22270;?#23569;电厂内部的电量,就增加了电厂输出的电量。
  1.节能节电技术分析
  1.1科学布线降低线电阻损耗,在建筑电气设计中,通过线路的电流值恒定时,线路长度越长,线电阻阻值就会越高,在建筑电气设计工作过程中,布线线路往往上下交错,复杂程度高。在线路上造成的损耗是很高的,所以要科学合理布局,在保证建筑功能的同时,尽可能减少线路长度。具体说来,设计时按照建筑的具体情况科学规划路径,尽可能保证直线布线,减少布线长度,保证不出现回头路现象。另外,要科学合理?#33539;?#30005;气功能房位置,尽可能将变压器安放在负荷的?#36127;沃行?#20301;置,从而到达减少供电半径的目的。在选用导线时,使用截面面积值较大的导线,科学利用季节性负?#19978;?#36335;,实现减少线路电阻,减少无谓电能损耗。
  1.2选?#29028;?#29702;变压器实现节能,变压器节能是建筑节能的重要方面,变压器最为常见的电气设备,会产生铁损、铜损、负载损耗以及空载损耗等,造成大量能源浪费。变压器节能可以从降低空载损耗、负载损耗以及优化变压器运行方式几个方面实现节能。空载损耗一般被称为铁损,是有变压器铁芯漏磁损耗以及涡流损耗两部分组成,负载损耗由变压器绕组电阻以及绕组电阻上电流的电流值决定。一般来说,空载损耗和变压器本身设计以及制造工艺有关,有具体线路以?#26696;?#36733;无关,减少空载损耗的措施就是选用铁损小,阻值小的绕组变压器。
  1.3选?#29028;?#29702;的电动机实现节能,使用高效率电机,减少电动机无谓电能损耗的重要方面就是提高电动机的工作效率,高效率电动机和普通电动机相比,平均功率因素高百分之七到百分之九,总损耗减少百分之二十到百分之三十。当然,高效率电动机价钱较之普通电动机要昂贵很多,但是随着我国经济的发展,现代建筑已经大范围使用高效率电机,从长远看节约大量电力资源。
  1.4科学合理使用节能灯实现节能,节能灯?#21069;?#23548;体技术飞速发展之下的产物,是灯具中逐渐得以广泛应用的一颗冉冉新星,在能源问题日益显著的当今世界中,采用节能灯具是城市照明亮化以及建筑亮化工程发展的必?#29615;较潁?#20063;是节能、低碳、环保的必然要求。节能灯与传统灯具相比有着如下优势:高效节能,节约材料,使用寿命长,绿色环保,保护视力,安全系数高。在建筑亮化工程中推广使用节能灯,能够很好的做到节能环保。所以,使用节能灯具也是当前建筑节能的一项重要方面,而?#20197;?#24403;前已经得到了很好的应用。
  1.5提高供电?#20302;?#21151;率因素,保证供电?#20302;称分剩?#23454;现节能,提高供电?#20302;?#30340;功率因素可以减少线路无功损耗,从而实现节能。一般来说,减少用电设备的无功损?#30446;?#20197;提高用电设备的功率因素,所以在电气设计中尽量使用功率因素较高的设备;使用静电容无功补偿技术,利用电容器产生的无功电流抵消负载设备的滞后无功电流,从而实现减少整体无功电流、提高功率因素的目的。
  2.发电厂节能降耗的主要措施
  2.1合理安排运行方式,尽量达?#20132;?#28809;负荷的匹配。以保证机组的安全稳定运行,为节约能源提供基础和前提。
  2.2在主汽温度和主汽压力控制方面,锅炉值班员要求及时调整,通过合理的安排吹灰器的投入顺序及时间,改变上下层给粉机投入方式以及给粉机转速,最大限度的降低受热面吹灰对汽温的影响,使机组始终保持高?#38382;?#36816;行,提高机组经济性。
  2.3在制粉?#20302;?#30340;?#38382;?#25511;制方面,需要按照制定的《锅炉制粉?#20302;?#36816;行?#38382;?#35843;整的相关规定》,根据不同的煤种,合理控制磨煤机出口和一次风温,在保证安全的前提下,通过提高磨煤机出口温度和二次风温度,缩短煤粉燃烧前的预热时间,使煤粉燃烧更加完全,有效的降低煤粉的不完全燃烧损失,达到降低动力煤消耗的目的。
  2.4加强煤质?#30001;?#31649;理,监督料场原煤取样、料场进料、消耗情况的统计工作,在煤?#21183;?#31163;设计煤?#21046;?#24046;较大时,能够及时?#20302;?#20351;其掌握入炉煤?#26159;?#20917;,以便采取相应的调整方案,保证锅炉燃烧的稳定。
  2.5对燃烧、调风、混风、炉温分布进行监督,掌握燃用煤?#35782;杂?#30340;磨煤机运行小时数、粉位变化幅度,以及煤气火嘴的投入数量变化,锅炉尾部受热面的烟温变化,判?#19979;?#31649;积灰情况,炉膛出口烟温变化及减温水量增减判断水冷壁沾污程度,督促岗位吹灰除焦,提高锅炉热效率。
  2.6定期进行锅炉效率监测,用以指导锅炉的燃烧调整。每月进行锅炉效率监测,主要监测:主汽温度、压力、流量,给水温度、压力、流量,炉膛氧量、排烟温度、空预器入口烟温、飞灰含碳量,炉渣含碳量。
  2.7受动力煤采购的影响,锅炉燃用煤种与设计煤?#21046;?#24046;较大,要求按照制定的不同煤种、不同工况下的燃烧调整方案,根据煤质分析报告,及时对锅炉一二次风配比进行调整,缓解锅炉受热面的结焦,提高锅炉效率;其次,通过合理的二次风配比,优化锅炉的燃烧工况,降低排烟损失和飞灰可燃物损失,使锅炉的?#26579;?#27982;性提高,煤耗相对降低。
  3.节能节电措施
  3.1全厂优化布局、合理选择电动机
  在总平面布?#29028;?#20027;要工艺流程上,结合场地条件,尽量压缩厂区面积,优化工艺流程和主要?#20302;?#24067;置,布置的紧凑和?#20302;?#30340;优化,可以有效的降低额外损耗.以燃料输送?#20302;?#20026;例,煤场的位置、输煤设备的输送距离、输煤栈桥的倾角?#26579;?#23545;输送设备的电耗产生较大影响,若整个输煤?#20302;?#24067;置紧凑、工艺流程简洁合理,便可有效的节约电耗.
  大型火力发电厂内电气设备种类多、数量大,大量辅机为电力拖动.据国家有关机构统计,电力工业泵与风机的用电量占单位总用电量的72.43% .合理选择与之相匹配的电动机型号及容量对节电有十分重要的意义.设计选型中,在保证设备的安全性、可靠性的前提下,选择容量恰当的设备,避免出现大马拉小车的情况.同时,在工程设计中,优先选用高效电动机,也可达到节能节电的效果.
  3.2采用低损耗干式变压器
  在发电厂低压厂用电?#20302;?#20013;,作为重要的配电设备,干式变压器得到了广泛的应用.合理选择变压器?#38382;?#25511;制变压器阻抗值,对于降低变压器损耗具有显著的效果.根据目前国内干式变压器的生产现状, 应优先采用高效、节能的低损耗变压器. 同?#26412;?#37327;保持变压器负载三相平衡, 改善变压器运行环境也有利于降低变压器损耗,节约运行成本.
  3.3合理采用变频调速设备
  变频调速是当今电力节能降耗应用较为广泛的一种节能方式.随着技术的不断进步,高电压大功率半导体器件的出现,高压变频器也应运而生,使发电厂高耗能大型辅机的调速运行成为现实.变频调速技术经过多年的发展,目前已非常成熟可靠,在各行业得以广泛地应用.300MW、600MW机组锅炉给水泵、凝结水泵、排粉机等大功率电动机均取得成功应用.以凝结水?#20302;?#20026;例:
  凝结水泵是发电厂中耗用厂用电的主要设备之一,300MW级机组的凝结水泵电机功率最高能达到1000kW.由于凝结水泵采用定速运行,出口流量只能由调节阀来控制调节,节流损失大,一般300MW级机组的凝结水采用一级升压?#20302;常?#20957;结水泵出口压力较高,依据规程选择的扬程也有较大裕量,由此造成管网损失?#29616;兀低?#36816;行效?#23454;?调节阀门前后压差较大,?#36164;?#38400;门因冲刷而导致泄漏,增加现场维护量.
  变频技术的应用,可省去由于阀门节流带来的功率损失,从而达到节能的目的,提高发电厂的发电效率.因此,采用高压变频器?#38405;?#32467;水泵进行无极调速,使凝结水泵功耗随机组负荷变化而变化,进而提高设备利用率,达到最佳经济运行模式。
  4.结语
  发电厂设备繁多、环境复杂,节能节电是项长期的工作,在优化设计工作同时,时刻把节能降耗、奉献绿色能源的理念放在工作的首位,才能真正实现降低电厂的厂用电率,提高发电厂的经济效益。
  参考文献:
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  [3]薛志峰.超低能耗建筑技术及应用,2005.

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