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1.1重视水力平衡、提高水力稳定性
当管路阻力不平衡时,往往近处用户室温过高,需开窗散热,浪费能源。远处用户则室温过低。如果增强供热后虽然提高了远处用户室温,但近处用户室温更高,总之供热效果不好、又浪费能源。设计时应尽量使各并联管路阻力平衡,但管路长度相差悬殊,设计无法达到阻力平衡时,采用技术手段,如阀门调节、设减压孔板、设自动平衡阀等。这一过程应在设计及安装调试阶段完成。水力平衡的调节手段是在各建筑入口处设调节装置。对于一般作启闭用的阀门(如闸阀截止阀和球阀),因其开启度)流量曲线非线性,不宜作为调节阀使用。
1.2加强保温、提高管网输送热效率
一般来说室外管网输送热效率应大于90%,这就需要对热网的设施和选用优质的材料进行保温节能,加强维护管理,防止水浸,破坏等。
1.2.1对室外管网要进行合理敷设与布置被地下水淹没的热网主、支干线小室实施堵漏。采用膨胀橡胶作为密封填料,将小室主要漏水点管道穿墙套管密封,防止地下水通过穿墙套管进入小室内浸泡管道。对热网中所有的补偿器芯管进行保温。
1.2.2供热管网保温层厚度的确定尽量将管道散热损失降到最小供热管道保温层厚度应按国标《设备及管道保温设计导则》中的经济厚度计算公式确定。
2供暖节能的管理策略
2.1供热企业经营机制的转换,形成多元化投融资渠道
供热事业长期以来一直以国有企业为投资主体,投融资相对单一,资金投入严重不足。随着我国经济体制改革的不断深入,这种投融资模式己经制约了供热事业的发展,必需打破这种传统计划经济下的投融资管理模式,逐步形成投资主体多元化,资金来源多渠道,投资方式多样化,项目建设市场化的新格局。在理顺供热价格的前提下,通过注入资本金、贷款贴息、税收优惠等措施,鼓励和引导社会资本以独资、合资、合作、联营、项目融资等方式,参与供热项目的建设。
2.2制定正确的热价管理政策
城市集中供热价格,是供热企业通过一定的供热设施,向用户供热,以保持恒定的室内温度,所形成的供热商品价值的货币反映。因供热系统是由热源、热网、热用户室内采暖系统)组成的庞大、封闭、复杂的循环系统,采暖供热具有自然垄断性,热价不能通过市场自由竞争形成,只能由城市政府模拟市场机制而对热价形成进行管理。热价管理,包括热价构成、制定、调整和执行管理。热价构成管理是热价的静态管理,热价制定、调整和执行管理是热价的动态管理。热价管理理论研究,目的是探索热价管理工作中的客观规律,为热价管理办法的制定和热价管理支持系统的开发提供科学依据。热价构成管理,是正确核算和规定热价的成本费用,科学计算热价的税金利润,使热价能正确反映供热商品的价值。正确制定热价管理及定价政策是中国推行热计量的关键环节。实行供暖费的明补改革,制定热计量的奖惩政策,制定热价管理政策,制定热计量投融资政策,设立供暖保障金,实行供热体制改革是推行热计量必须解决的问题。而热价管理政策的正确制定是其中关键的一环。热价与供热体制,供热技术和供热投融资机制互关联、相互促进。
2.3改善企业经营机制
改善企业经营机制由粗放型向效益型、科技型、节约型转变,建立起一套以考核经济效益为中心的技术经济指标体系。长期以来,由于对城市集中供热的商品意识比较薄弱,国家对供热企业的考核,主要讲求速度和服务质量,而不注重经济效果,使之长期处于不求经济效益的落后状况。但随着我国经济体制改革的深入发展,使人们对商品经济和市场竞争的认识逐步加强,对一种商品在市场上是否有魅力及企业的管理水平,主要观其投入和产出之比。具体的说,也就是产品在形成价值的过程中,能够为社会创造的价值(即企业盈利)与产品实际消耗的物化劳动和活劳动(即产品成本)的比较。在一定的价格下,成本降低,企业盈利就可以增加,反之,则减少。因此,企业为了增加盈利,就必须在降低成本上下功夫。为了使产品在形成价值的过程中,能够及时发现问题,找出降低成本的途径就必须加强对各项费用的核算工作,并建立起一套能够科学、合理的反映投入产出对比关系和综合经济效益的指标体系。供热企业现有的指标体系存在不少问题。从宏观上看,主要是反映速度型的增长模式。例如供热发展面积、供热量、销售量、产值、产量、利润总额等等。但却反映不出投入与产出的关系;从微观上看,企业内部指挥过多,重点不突出,主次不分明,综合在一起,很难做出比较肯定的判断。
3结束语
1.电网规划
电网节能的实现首先要重视电网规划的内容,电网规划可以将电力进行合理的资源配置,平衡不同的电压等级,并且通过负荷的预测,在区域内进行合理的电网分布设计。合理的电网规划要实现配电设备以及负荷用量的相互协调,这就要求了在电网规划技术上,提高预测的能力,无论是长期的负荷预测,还是短期的电力运行统计,要最大程度降低误差,提高准确性,这样才能提高电网的有效利用率,借助电力设备,为社会与城市的发展提供便捷的能源供给,促进电力行业的飞跃性发展。电网规划中,要首先安排电压结构,并且将电压配置调整到最优的状态,在各个等级的分布中,将用户电压层的损耗降到最低,这样也能平衡不同的电压层次的负荷预测准确度,并且合理配置电网的分布。从目前的电力行业的发展情况来看,电网分布要以电压等级分配为基础,重点针对区域的用户的用电情况,在供电容量以及供电安排上实现优化配置,最大程度避免过度消耗和电力能源的浪费,这样也防止了过高的电容量承载过低的电压,提高了供给的效率。
2.电网运行
在电网的运行中,最主要的是电网的负荷管理问题。要实现电网的节能,首先要根据电网的基础配置来确定容量,并且根据年度情况进行运行的设计规划安排,这样才能保证电网的高效率运行。在技术的革新方面,也要通过技术的有效应用,在不同环节中,提高预测的精准程度,这样确保负荷在不同阶段,都能满足电网运行的基本要求,在保证经济效益的前提下,实现电力供应的节能,发展集约型的生产模式。在电网运行的时间安排方面,需要满足以下几个方面的内容。首先,较高层次的电网对于下级电网的供电,要满足安全性的基本要求,同时要实现经济运行的核心目标,在模式的规划设计方面统筹考虑,顾全大局,着力改进电网中存在高能耗低效率的部分。其次,较高层次的电网对于下级电网,要保证常态下的负荷转移的损耗最小化,负荷在进行其他回路过程中产生的电力也比价稳定,不会出现极端的超负荷情况。再次,在运行的时间安排方面,要确保运行网络的设计能够最大程度提高经济效益,将传输能耗降到最低,符合节能的基本要求,同时通过技术测算,在不影响电力稳定供应的前提下,实现社会效益与经济效益的统一。最后,要定期进行电网的运行检查,重点对于运行方式的负荷配置进行检验,及时制定无功的补偿措施。
二、节约型供电企业的电网节能技术探讨
1.主变压器节能
节约型供电企业的电网节能技术探讨中,首先要讨论主变压器的节能,提出35KV的变压器容量为20MVA,从现在的电力发展水平来看,可以降到10-13KW,采用这个标准,可以将其他的电力变压器逐渐更换,将损耗较高的电压器换成损耗较低的设备,这样最大程度提高变压器的工作效率,实现节能的目的。
2.配电变压器的节能
投入使用的配电变压器也要注重节能效益,最优选择为S11,SHB11系列的圈铁芯节能变压器,并且与非晶合金节能变压器相配合,提高配电变压器的工作效率,降低能耗。总而言之,要以过去的S9系列为基础,将叠片式的铁芯进行升级改造,提高配电变压器的节能功能。供电企业中比较老旧的配电变压器要进行维修或者更新,淘汰一些高能耗低效能的配电变压器。S11系列的优势在于,铁损电量可以在原来的基础上再降低15%。
3.电能表节能
在供电企业进行电网节能的过程中,电能表节能是重要的构成部分。在固定区域内,对于用户使用的电能表,要进行整体的电能表更换工作。由于电能表本身具有一定的损耗,而且耗费的电量比较高,电磁电能表的启动需要较大的电流,这时非常容易导致电量的超负荷,因此供电企业可以推行电子电能表。如果将数百万个电磁电能表全部更换,那么每年节约的电能约为800万千瓦时。
4.降低配电网的线损
在电网分布中,通常情况下,比较低的低压网络,损耗电量的比例往往最高,因此供电企业要重点关注低压电网,采取技术手段降低损耗。降低将该比例降的技术途径是对配电变压器扩大分布面积,降低损耗的重点在于减少低压线路供电半径与供电负荷量,这样控制低压线路的长度,提高中高压电网的分布面积,有利于从根本上降低配电网的线损率。
三、结束语
关键词:火力发电厂;热力系统;节能技术
当前是一个经济全球化的时代,电力生产行业发展要与时俱进,跟上时代前进的脚步。电力企业要想在竞争激烈的市场上始终占据一席之地,就必须不断提升自身的社会影响力和竞争力,在追求经济效益的同时,也要高度关注到火力发电厂的日常经营管理工作,促使企业经济与生态环保的共同发展。火力发电厂高层领导要树立起先进的工作理念,不断加强对发电厂内部降损节能的监督管理工作。热力系统作为发电厂生产运营过程的重要组成部分,发电厂要积极采取先进的节能技术,最大程度减低热力系统的能源损耗,有效改善生态环境,确保企业在最低成本下创造出最大的经济效益。
1火力发电厂热力系统节能技术应用的必要性
1.1实现发电厂的稳定经济发展
火电厂热力系统节能技术应用作为现电厂节能工作的新能源,企业通过将先进的节能技术与热力系统运行相结合在一起,能够实现对整个热力系统的优化调整,降低系统运行过程的各种损耗[1]。此外,在热力系统节能技术实施时,发电厂无需投入更多的新设备,也不用对各种主要设备进行再次改造,这样无疑也减少了发电厂的运营管理成本,有效提高了火力发电厂的整体管理水平,实现了企业生态经济的和谐稳定发展,在保障高经济效益创造的同时,也降低了火力发电生产过程对外界造成的污染,不会影响到周围居民的正常起居生活,避免了各种矛盾纠纷的产生,带来了一定的社会效益。
1.2热力系统节能技术发展前景大,效果显著
在传统火力发电厂经营管理少,很少有企业会关注到发电厂热力系统的节能工作内容,严重缺乏对热力系统节能技术的深入研究创新工作,从而导致在热力系统设计上存在不合理的现象。此外,由于发电厂内部未能加强对检修维护人员的专业培训工作,导致系统设备维护管理不得当,时常会发生不规范操作,也增大了热力系统运行的能源损耗。因此,通过科学应用热力系统节能技术,能够进一步优化完善热力系统的设计,减少工作人员的工作任务量。热力系统节能理论和节能技术的创新应用值得电力企业的全面推广,能够为企业发展创造出更多现实价值。
1.3实现了火力发电厂降损减能耗的最终目的
每个企业在发展过程中都希望在最低成本下创造出最大的经济效益,火力发电厂也不例外。火力发电厂热力系统可以通过利用多种多样的节能方式达到降损节能的目的。例如,发电厂可以优化设计新机组,加强对辅助设备的引进应用,实现对整个热力系统的降损减能耗的目标。此外,还能够实时对热力系统进行监督管理,充分掌握每个阶段热力系统的运行情况,针对能耗过大的情况,对机组采取有效的改善措施,从而大大降低了热力系统的耗能情况。
2火力发电厂热力系统节能技术分析与改进
2.1化学补充水系统的节能技术应用
当前存在火力发电厂普遍应用的是抽凝汽式机组,该机组将化学补充水注入热力系统的方式主要包括了以下两种:①通过把补充水有效注入到除氧器当中;②通过把补充水注入到凝汽器中,只要确保凝汽器成功补入时,那么化学补充水就可以在凝汽器中顺利完成初步除氧作业。倘若化学补充水的实际温度小于汽轮机排气温度时,火力发电厂相关工作人员只需要在凝汽器喉部位置合理安装好配套装置,就可以促使化学补充水以喷雾状态进入到凝汽器喉部,这样有利于最大程度发挥出排汽废热的作用,降低热力系统的能源损耗。此外,技术人员通过采取化学补充水系统节能技术,补充水会经低压加热器,使用低位能抽汽的方式慢慢促使热力系统进行加热,这样一来就有效减少了高位能蒸汽量,最大程度提高了热力装置的热经济性[2]。火力发电厂基于化学补充水系统节能技术下,能够成功促使机组标准煤炭能源损耗下降2~4g/kW•h。
2.2供热蒸汽过热度的利用节能技术应用
在火力发电厂经营发展过程中,其日常电力生产活动往往会产生很大的供气量,并且供气的过热度都会很高,温度普遍会超过100℃。然而对于市场的工业热用户来说,通常情况下,饱和蒸汽就完全能够满足用户对电力生产工艺的相关要求。所以,当前市场上的火力发电厂普遍采用的是喷水降温方法,通过把过热蒸汽降至为微过热蒸汽,然后输送给广大热用户。但在喷水降温方式的应用过程中,会将高品位的热能转化为低品位能量,这样一来就会导致热能源的损耗。供热蒸汽过热度的基本工作原理是将供热蒸汽过热度的热量经过一汽水换热器持续的加入热力循环,当这个热量进入到热力循环中,就会有效排挤加热器的抽汽作业,促使其继续在汽轮机中工作,实现对过热度热量的合理利用和转换。基于对外供热量保持不变的状况下,火力发电厂必须保证供汽量的不断增大,只有这样才能有效实现高品位过热度热量用于较高能量级并转化为功。只要获得了能量级的做功,就能最大程度提高机组的热经济性,帮助火力发电厂节省更多的能源消耗。
2.3锅炉排烟余热回收利用节能技术应用
顾名思义,火力发电厂是依靠于火力进行生产电力的。一般情况下,火力发电厂的排烟温度会处于一个较高值,平均温度在150~160℃,其中锅炉排烟热损失是锅炉热损失的主要构成部分。针对此种问题,火力发电厂要想充分降低锅炉排烟的热损失,降低热力系统的能源损耗,就必须学会合理利用锅炉排烟余热方式。例如,发电厂技术人员通过将热力系统与锅炉排烟热量有效集合在一起,促使锅炉排烟余热经过热力系统在已有的汽轮机上成功转变为电能,这样就可以最大程度利用好排烟余热,达到节约能耗的目的。与此同时,技术人员也可以通过将低压省煤器正确安装在锅炉尾部末端,其与热力系统的连接方式主要包括了两种,分别是把低压省煤器以串联或者并联的方式连接在发电厂的热力系统中。与锅炉省煤器相比较,低压省煤器的工作原理靠的是低压凝结水,将其注入到低压省煤器中能够有效吸收掉大量的锅炉排烟热量。当前,火力发电厂最为普遍的方式还将低压省煤器与热力系统串联在一起,当温度逐渐升高后,低压凝结水就会经过低压加热器系统[3]。此种方式最为显著的优点在于流经低压加热器的水量保持最大。发电厂技术人员只要确保将低压省煤器与热力系统连接处于最佳引水位置,就能够用低压省煤器创造出最大的热经济效果。火力发电厂热力系统与低压省煤器最佳引水点的连接方式,主要取决于以下几方面内容:①低压省煤器不会产生堵灰和腐蚀的问题;②锅炉排烟的实际冷却程度;③确保装置热经济性的最大程度提高。火力发电厂通过引进应用低压省煤器加装节能技术后,能够有效将锅炉排烟温度降低20~24℃,锅炉的工作效率则会上升2%~3%,而热力系统的整体能源损耗则会下降7~10g/kW•h。根据长期以往的实践工作证明,火力发电厂只需要在排烟锅炉设备上正确安装好低压省煤器装置,就能够达到良好的降损节能效果,为电力企业创造出更多的经济效益和社会效益。
2.4除氧器排汽及锅炉排污水余热回收利用节能技术应用
火力发电厂在生产电力过程中会运用到除氧器设备,该设备在运行作业时需要释放出一定量的蒸汽,从而导致了热量的损耗。除氧器所释放出的蒸汽具有一定的温度和压力,其作为一种带工质的单热资源,发电厂可以对其加以利用,降低热力系统的能源损耗。因此,火力发电厂的技术人员可以通过在除氧器设备上加装一个余热冷却器,这样就能够使用化学补充水充分吸收掉除氧器所排出的蒸汽余热,实现发电厂降损节能的目标,优化热力系统的设计。火力发电厂的锅炉设备在运行中会持续进行排污作业,通常情况下排污率能够达到2%~5%,这样会造成发电厂工质的损失。此外,锅炉的排污会导致热量的损耗,其中排污的污水具有一定的温度和压力,是一种较为优良的单热资源,火力发电厂也应对该部分能源加以利用。例如,火力发电厂的技术人员可以通过在热力系统中加装排污扩容器,该设备能够有效扩容蒸发回收利用一定的热量和工质,从而不断提高发电厂的热经济效益,帮助企业减少更多的能源消耗。然而,在实践过程中,扩容蒸发后的污水还是具备了一定的热量温度,为了利用好该部分能量,避免污染物的产生,发电厂工作人员可以通过正确安装一个排污水冷却器,并在化学补充水的作用下,充分吸收掉扩容蒸发后的污水热量,这样也就促使废热能源得到了利用。
3结束语
综上所述,电力企业要想充分保障火力发电厂在最低成本下创造出最大经济效益,确保企业在市场上的可持续发展,就必须正确认识到降损节能技术在发电厂热力系统中应用的重要性。火力发电厂高层领导要高度重视热力系统的优化设计工作,要注重将各项先进节能技术与热力系统设计融合在一起,不断加强对机组的重新优化改造工作,从而最大化提升热力系统对能源的利用效率,帮助发电厂实现降损节能的目标,推动企业经济与生态环境的和谐发展,为人类创造出更多的社会效益。
作者:雷发超 单位:贵州电力职业技术学院
参考文献
[1]蒋建国,王文宗.火电厂热力系统的降损节能技术探讨[J].经营管理者,2016(5):36-38.
当前高层建筑的数量逐渐增多,而高层建筑在冬天供暖时需要消耗大量能耗。在可持续发展理念的影响下,我国近年来建造了很多节能绿色建筑,这些节能建筑能够让住户在享受舒适生活的同时降低暖通空调的消耗。虽然我国逐渐提高了对建筑暖通节能的重视,但是我国现有的建筑节能技术水平与发达国家相比依然存在很大的差距。这就需要我们对建筑节能技术进行深入研究,明确建筑节能设计的基本原则,通过合理的建筑暖通节能设计降低建筑能耗。在建筑项目中暖通空调节能设计的基本原则包括以下几点。
1.1合理控制通风量以保障空气品质
在建筑项目中对暖通空调进行设计时,不仅需要让室内的通风量尽可能大,也需要对进排风进行合理控制,对室内气流进行合理组织,以达到消除室内异味、浮尘与细菌的目的。通过合理的通风控制,不仅可以并保障室内空气质量,改善住宅的居住环境,也符合节能的要求。
1.2保障室内的热舒适度符合要求
室内热舒适度的影响因素包括温度、风速、湿度以及辐射温度等。在对暖通空调进行设计时,就需要对这些影响因素进行分析,通过巧妙组合保障它们的合适比例,进而满足室内舒适度。例如,由于建筑围护结构具有一定的热传导性,可以借助该部分降低室外温度变化对室内的影响,营造良好的室内微气候。
1.3保障局部与整体设计的协调性
对于人口较为密集的建筑如写字楼等,可以采用集中供暖的方式来减少能耗。但是在对建筑进行整体暖通设计时,也需要满足个体需求的差异性,保障节能控制有一定的弹性空间。在对暖通空调进行设计时,首先保障每个房间能够独立进行温度调节,然后再对分户热量进行合理设计。
2建筑设计中有效应用暖通节能技术的措施
2.1明确暖通空调的设计参数
建筑设计中暖通空调产生能耗的大小不仅与当地的气候变化有关,也取决于室内温湿度设计的相关参数。在保障夏季室内住户有较好舒适度的前提下,室内温度每升高1摄氏度,暖通空调相应的计算能耗将降低5%至10%左右。而若室内的湿度提升50%左右,则暖通空调的能耗将降低15%左右。在暖通空调总负荷中,新风量所占的负荷约为25%至40%。适当引入新风不仅可以保障室内空气质量,也可以维持室内外适宜的压力差。因此设计过程中应该明确新风量的大小,以尽量降低系统运行能耗。此外,在建筑设计中一些设计人员为提高速度,大多忽视了对图纸的审核工作,很难解决暖通系统中的能耗问题。这就需要项目审核人员加强对设计图纸的审核,及时发现审核过程中存在的问题,并采取必要的措施优化设计方案,以有效降低系统能耗。
2.2合理选择节能技术以提高质量
当前暖通空调设计中应用的节能新技术包括低温送风技术、可变流量技术以及热泵技术等。在建筑暖通设计中应该合理应用这些技术,并对比不同的设计方案,可以提高整体的节能性。与常规的空调系统相比,低温送风技术由于送风温度较低,能够有效降低输送管道的能耗。也可以将低温送风系统与冰水结合起来,以增强系统的制冷效果,进而节约能源。高层建筑中一般采用水-空气空调运行方式,进而为室内提供适宜的温度。但是这样的供暖方式较为复杂,且相应管道与设备需要投入的大量资金,并且维护费用较大。由于暖通系统在冬季的耗能占到总体能耗的25%至30%左右,而夏季的能耗仅为15%左右。这样可以充分应用可变流量技术,合理控制系统各级水泵的流量,并对低级流量进行二次利用,进而避免能量的浪费。热泵技术就是从地热中获取低品位热能,进而转换为人们可以利用热能的一种新型技术。这些暖通节能新技术在暖通设计中的合理应用,可以有效提高暖通系统的节能性。
2.3选择节能性好的设备
在设计过程中也需要选择节能性好的设备,进而为暖通系统的节能性提供保障。对于冷源机主机设备的选择,一般根据能效的高低来确定。与电力制冷剂相比,吸收式制冷剂的能效相对更低,这样在供电充足的情况可以选择电力制冷剂,并综合分析电源、建筑物用途、投资量等因素。在冷却塔运行过程中,风冷方式与水冷方式产生的能耗相差不大,两者的应用各有优势,应该根据实际需求合理选择。暖通系统中锅炉的节能也是十分重要的,设计人员需要对锅炉的运行功率进行合理设计,并在运行中进行合理调节与控制。暖通技术在近年来得到了迅速发展,但是其带来的污染问题也日益凸显,并且能耗越来越大。可以在暖通系统中加入可再生能源,进而减少污染,提高暖通系统的使用寿命。
2.4做好运行管理与维护工作
再好的设计都需要有效的管理提供保障,若管理不当很容易导致浪费。在暖通系统总能耗中主机所占能耗的比例超过60%,因此做好主机的能耗控制工作是节能设计的首要任务。首先根据建筑中主机的数量与功率进行负荷调节,并且详细分析建筑内不同场所暖通系统的负荷,结合室内的不同环境因素制定相应的管理方案,进而找到最佳的方案。这样不仅可以保障室内的舒适度,也可以有效减少系统能耗。在设计暖通系统水泵时一般留有富余,并且只启用了侧面水泵,这样很容易导致水资源浪费。系统主机的制冷效果与水量有一定的关系,但是在水量有限的情况下,多个系统同时工作将增加耗电量。这时候可以采用变频技术控制水泵阀门,若运行中的暖通系统较多则保障阀门全开,保障流量与能耗的一致性,以提高节能效果。此外,水泵中若存在腐蚀、水垢等也会影响系统的制冷效果,可以选择合适的输送设备并设置水处理装置,加强对系统运行过程中输送管网的维护与管理,进而降低系统的能耗。
3结语
1.1在线监测系统与电站锅炉工作的结合
在线监测系统技术在电站锅炉工作中的应用,首要的关键步骤是实现在线监测系统与电站锅炉工作的结合。只有顺利地将在线监测系统与电站锅炉的工作实现良好的结合,才能为后期的监测工作开展奠定一个良好的基础。而且前期的监测系统与电站锅炉工作的结合程度还关系到后期的电站锅炉的整体工作进度。要实现在生产过程中的节能化,必须要通过在线监测系统的控制与操作,因此,在线监测系统技术与电站锅炉的前期结合程度也关系到后期电力生产节能化的实现。
1.2在线监测系统对锅炉工作步骤的监督
在线监测系统技术在电站锅炉工作中的应用,第二个关键的工作是通过在线监测系统来对锅炉工作的全程步骤进行监控,电力生产企业的工作能否实现节能化,关键在于工作的过程中能否节约资源。通过在线监测系统对其能源转换过程的监控,能够有效地控制其工作过程中的能源利用率,减少电站锅炉工作中的能源消耗,从而实现发电企业的节能化生产。
1.3监测系统对锅炉工作步骤进行调整
在线监测系统技术在电站锅炉工作中的应用,接下来的关键工作是利用监测系统对锅炉能源转化过程实行调整控制,在线监测系统能够通过电子监控、工作数据等信息来判断锅炉工作中的能源利用率。一旦电站锅炉在能源转换的过程中能源浪费率过高,在线监控系统就能及时发现这种现象,并通过自动控制技术等电子化设备来对其进行调整。监测系统能够及时对锅炉的工作效率、煤炭燃烧率等进行调整控制,进而提高能源的利用率。
1.4最终实现电站锅炉节能的目的
在线监测系统正是通过以上几个步骤的配合才能实现对电站锅炉工作的控制,才能实现电力生产的高效化、节能化。在线监测系统是如今电力生产行业中的一项新型应用技术,其对于电站锅炉的应用工作,电力行业的良好发展是有着巨大的促进作用的。
2监测系统节能工作中的不足
2.1监测系统与锅炉工作的结合度不高
如今的电力生产行业中,在线监测系统与电站锅炉工作的结合程度还不够高。在线监测系统是近年来发展起来的一种新型电子技术,其整体性水平还处于一个发展阶段,缺乏完善性,因而也就导致监测系统在电站锅炉工作中的应用也并没有达到一个较高的技术水平。当下电力生产中,监测系统与电站锅炉的配合程度还缺乏完善,有待于提高,也就影响了电力生产节能化目的的实现。
2.2监测系统工作中存在漏洞
当下电力生产行业中,在线监测系统的实际应用中还存在着一些技术漏洞,因为监测系统的初级发展性,其监测技术并没有达到一个十分高的水平,并且在对电站锅炉工作的监测过程中还经常出现错误的控制。因而也就无法充分实现电站锅炉节能化的目的。
2.3监测系统的节能化程度有待提高
在线监测系统在电站锅炉工作中的应用,还存在着一个不足之处是其节能化水平有待于提高。目前在线监测系统在电站锅炉工作中的利用水平有限,也就无法实现其节能水平的高效化。
3监测系统节能技术的改进措施
3.1提高监测系统的节能技术设计
针对在线监测系统中存在的缺陷,我们需要采取一定的措施加以改进,才能实现其更好发展。在线监测系统的利用目的是实现电站锅炉工作的节能化,这就要求要提高在线监测系统的节能化水平。改进监测系统的节能化设计,在线监测系统的工作水平得以提高,才能更好地促进电站锅炉的工作效率,最终实现电力生产的节能化。
3.2改进电站锅炉的工作技术
改善在线监测系统工作水平的另一个有效措施是提高电站锅炉的工作技术,在线监监测系统的应用是与电站锅炉相配合的,想要实现电力生产的节能化。同时也要改进电站锅炉的工作效率,只有实现电站锅炉与监测系统的同步改进,才能更好地实现电力生产的节能化。
3.3加快检测系统的技术更新周期
提高在线监测系统与电站锅炉工作效率的另一个有效措施是加快在线监测系统的技术更新周期。在线监测系统作为一项信息技术,其在实际应用中是要不断进行技术更新的。想要提高在线监测系统的节能化,可以通过加快技术更新周期来实现。加快监测系统的技术更新周期,能够更好地提高其在电站锅炉工作应用中的节能化效率。
4总结
1.1皮带机系统的构成
目前典型的港口皮带机系统大体由两大部分组成,包括监控系统和现场作业系统,集电气自动化、计算机控制、通讯技术等技术于一体,但其控制系统所消耗的低压电能远不及现场作业系统所消耗的高压电能。这些高压能耗主要来源于皮带机系统的驱动单元,港口皮带机系统的驱动单元一般采用异步电动机,其价格便宜、运行可靠,得到广泛应用,但是其调速差、动率因数低、启动电流大等问题造成了电能的大量损耗,因此想要解决皮带机系统能耗过大的问题,其根本在于解决电动机的能耗浪费问题。
1.2电动机能耗的现状
相关数据显示,电动机是用电量最大的终端用能设备,目前我国电机每年总耗电量约3万亿千瓦时,电机耗电占全社会用电总量的64%、工业用电的75%。统计显示,我国电机系统(电机与拖动设备)运行效率比国外低10%~20%。据估算,我国电机效率每提高1%,每年可节约用电量260多亿千瓦时;假设我国电机效率提升了5%~8%,则每年节约的电量相当于2~3个三峡电站的发电量。我国推出的《节能中长期规划》,已经将电机节能列入重点工程,这一举措对皮带机传输系统节能技术的深入研究起到了很大的促进作用。
2皮带机效率低的原因
由以上数据可知,皮带机系统的主要能耗部件为电动机,因此造成港口皮带机系统效率低下的主要原因是电动机效率低下。根据电机学原理,异步电动机在没有变频调节下进行启动,转矩特性与负荷特性会造成“小马拉大车”或者“大马拉小车”的现象。在港口建设初期,根据设计的年吞吐量选定电机的额定功率,一般按照皮带机所能承受的最大运输量来计算,但是考虑到皮带沿线长、阻力大,因此至少需要考虑20%的功率富余量。当生产运营时遇到空载或轻载情况时,便会出现严重的能耗浪费。当生产运营时遇到重载或超载现象时,便会使得负荷大于转矩,电机难以启动,甚至造成电流过大烧毁电机现象,然而当皮带机运转稳定后,又会使得负荷功率低于电机功率,进入轻载状态,再一次造成电能浪费,并且受现场各大机作业影响,出现负载变化不均,都会导致电能浪费的现象。此外,电动机的功率因数降低不仅影响自身效率,同时会吸收电网的无功功率,增加了供电线路不必要的损耗。
3港口皮带机系统节能技术研究
3.1震动给料器及流量控制器
在煤炭运输港口,对于皮带机系统,会经常遇到煤炭在皮带沿线上分布不均匀的情况,这会造成运输过程负载大小的不断变化,进而也会造成驱动单元能耗的增加。因此如果能提高煤炭在皮带上分布的连续性和均匀性,则会降低电能的消耗。目前,港口翻车机房通常使用的振动给料器正是确保通过翻车机房的煤炭能够均匀的落到皮带上。但是在取料机上还缺乏此类设备,同时如果能在皮带沿线上使用类似的自动控制技术,通过系统的实时监测,对作业现场的情况不断调整,准确地控制煤炭翻卸量或取料量,使翻车系统到装船系统达到闭环控制,将会明显提升整个系统的稳定性,同时还有效地降低了皮带机传输系统的耗电量。
3.2改变电动机连接方式
异步电动机的绕组有三角形和星型两种连接方式。根据电机学原理,VΔφ=VL,VYφ=VL/。式中:VL为线电压,VΔφ与VYφ分别为接线定子绕组上的相电压与Y接线定子绕组上的相电压。电动机所需要的无功功率Q=QJC+QLC,其中漏磁功率QLC与用电设备的负荷电流成正比,故当负荷不变时两种接法下电动机的负荷电流大小相同,则QΔLC=QYLC;而励磁无功功率QJC与定子绕组上的相电压的平方成正比,则有QYJC/QΔJC=(VΔφ/)2/VΔφ2=1/3,即“Y”接法的电动机所需的励磁无功功率仅是“”接法的1/3,并且随着电动机负载率的减小,差别越来越大。近年来,天津港和连云港在港口设备技术改造中率先通过增加XSZ系列节电器对电动机进行-Y反复变换,实现了节能的效果。但是,经过这一技术改造后,实际生产中皮带机系统节能能力有限,并且频繁变换电机接线方式对电机本身的性能和寿命造成了不利影响。
3.3增减电机运行技术
近年来,在皮带机系统节能技术改造中,增减电机运行技术也日益成熟,成为一种新技术被推广使用。这项技术适用在多台电机作为驱动装置的系统中,其核心原理就是根据皮带机所承载负荷的变化准确实时地自动投入或切除驱动电动机的个数。现在的煤炭港口皮带机的驱动系统都由几台电机组成,所以这种技术特别适用于额定功率较大的煤炭运输港口的皮带机系统。煤炭港口的皮带机传输系统作业时,皮带机小负荷甚至空载运行的情况经常发生,轻载和空载时,多台电机共同驱动,各电机都处于低效率运行状态。采用“增减电机技术”根据负荷的变化实时改变运行电机的数量,使电动机输出功率与负载匹配最优化,可以有效避免这一情况的发生。“增减电机技术”的研究重点在于投入或切除电机的检测方法。电机电流检测和位置检测是港口技术工作人员较为青睐也比较成熟的检测方法。根据电机学原理,异步电机工作电流正比于负载转矩。据此,通过检测电机电流可以间接地检测出皮带机实际的负荷大小,将检测电流数据与电机额定电流数据进行对比,制定电流数据表,并划分区间,不同区间采用最优的电机数量。位置检测是指在堆场中根据堆、取料机的行走位置编码器确定堆取料机位于堆场的位置来确定皮带机系统工作长度,当堆、取料机位置靠近BH或BJ皮带沿线时,尾车所连接的皮带沿线到转接塔的距离较近,煤炭在皮带机上所形成的负荷相对较小,驱动系统可不必满功率运行,因此可以适当减少堆、取料机上驱动单元的运行数量,反之,当堆、取料机远离BH或BJ皮带沿线时,则可以适当增加驱动单元的运行的数量。尤其当取料作业开始启动或即将结束时,皮带机系统大多数处在空载或轻载运行,适当增减电机运行个数,便可以达到节能减排的目的。此方法通过手动操作或自动控制技术均可实现。
4结语
(一)排烟耗能的损失。
因为油田注汽锅炉的排烟温度高,因此当用石油当做燃料的时候,一般排烟温度会限定在最高240℃,当用天然气当做燃料的时候温度会限定在最高180℃,这两个温度都不算低,因此当排烟带走了很多热量的时候,不但使得排烟本身拥有热损失,也是无人周围的空气。有一项统计指出,油田注汽锅炉的排烟热损失占总体损失的50%以上。
(二)燃料耗能的损失。
我们所说的燃料耗能损失主要指的是燃料没有充分燃烧时造成的损失,包括化学与机械两个方面,其中化学没有完全燃烧造成的耗能是主要方面,机械方面的耗能我们可以忽略不计。化学没有完全燃烧造成的耗能主要是由燃料燃烧的特性、锅炉内部结构以及空气系数造成的,其中燃料燃烧的特性与耗能成正比,其余两项成反比。
(三)散热耗能的损失。
因为任何设备在运转过程中都会产生热量,这样设备本身的温度就会比周围的环境温度要高,周围环境的温度越低,两者之间的温差越大,这样造成的散热耗能损失越多。
二、油田注汽锅炉的空气预热节能技术
在上文的分析中我们看到了油田注汽锅炉主要耗能的三个部分,那么我们下面针对这三方面的耗能进行节能技术的研发。
(一)利用排烟的余热降低排烟温度。
因为锅炉的排烟是其热损失中比较重要的一部分,因此降低排烟的损失具有非常大的意义。我们主要从以下几方面考虑降低排烟的措施。
1应用空气预热技术。
这种技术首先利用注汽锅炉的排烟对空气预热换热器里的水加热,待水变成水蒸气之后再用水蒸气给炉内的水进行加热。这便实现了水的循环利用,一方面提高了锅炉应用的效率,另一方面有效降低了排烟的耗能。下面我们便看一下空气预热系统工艺装置的流程图。
2科学布置锅炉的对流部分。
锅炉进行对流的功能部件位于锅炉的尾部。因为排烟温度较高,因此可以利用锅炉的对流装置使的排烟经过对流段时,利用排烟的热量为锅炉内的水加热并辅助燃烧,这样也实现了排烟的循环利用,这样就等于两次应用了空气预热技术,达到更好的节能效果。
3优化锅炉的燃料使用。
在之前的讨论中我们看到了以原油和天然气做原料时,所产生的热量是不一样的,以天然气做燃料比用原油所产生的温度低,而且单位成本也比原油低,因此在优化锅炉的燃料使用时可以用天然气代替原油作为燃料,或者发展混燃技术,合理分配两者之间的使用比例,但是需要注意的是在使用天然气作为燃料时需要装置报警系统,以防天然气压力过大而产生爆炸、泄露等危险情况。
(二)采用一种新的辐射涂料,以辅助空气预热装置发挥作用。
锅炉内有部分叫做辐射段,当锅炉内的温度很高时,传热段便用辐射代替散热,那么我们可以利用这一点,采用一种高温的红外辐射涂料,增加其辐射率,从而代替更多的散热,这样便可以减少散热的耗能,辅助空气预热技术发挥作用。
(三)应用测量蒸汽干度在线监控系统,保证空气预热科学进行。
普通的锅炉控制系统不能够准确的对蒸汽的干度进行统计与控制,经常是凭借经验进行操作,但这样做的后果是使得工作没有科学的进行,造成没有必要的浪费,在这种情况下,我们需要引进一种测量蒸汽干度的在线监控系统,这样的话工作人员能够实时对蒸汽的干度进行统计与调整,有效的控制误差,使得在石油开采过程中提高蒸汽的使用质量。
三、结语