热电厂供热工程设计与节能评估关系分析

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2016年12月吉林电力Dec．2016第44卷第6期(总第247期)JilinElectricPowerVo1．44No．6(Ser．No．247)热电厂供热工程设计与节能评估关系分析AnalysisonRelationshipBetweenHeatSupplyProjectDesignandEnergySavingEvaluationinThermalPowerPlant张健，徐耀红，张延辉，郑春雨(中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司，长春130021)摘要：在介绍节能评估与工程设计的关系的基础上，分析了建设方案节能及其措施、能源利用状况等和工程设计之间的重要关系。以某热电厂供热工程为例，通过采取节煤、节电、节油的节能减排措施，2台机组每年可节约燃煤11．9×10t，每台机组每年节约厂用负荷约12566kW，机组投运后全厂每年节约燃油约1860t。关键词：节能评估；工程设计；节能减排中图分类号：TB21；TK018文献标志码：B文章编号：1009—5306(2016)06—0015-03随着国家对节能减排和环境污染防治的重视程工程初步设计之前完成，建设方案节能评估是以机度的逐步提高，对于拟建工程项目，尤其是环境污染组选型、主厂房布置和主要用能系统为重点。型项目，要求编制节能评估报告书，以便从源头上杜煤粉锅炉和循环流化床锅炉燃烧技术是目前成绝能源浪费和用能不合理现象。在以往的节能评估熟、应用较广的技术。根据现有工程设计情况，循环中，对节能评估与工程设计的关系的认识有两个误流化床锅炉的排放已不能满足发改能源[201412093区，一种是认为节能评估以工程设计为依托，照搬工号关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划程设计中的节能方案就可以了；另一种是认为节能(2010-2020年)》的通知的环保排放要求，外部必评估应尽可能与工程设计中的节能减排方案保持一须增设其他环保措施才能达标排放，循环流化床锅致。以上两种观念很可能直接影响节能评估报告书炉原有的优势已基本不存在。经比较，在锅炉热效的质量，违背了节能评估的任务和原则。根据节能评率、可用率、可靠性、投资以及运行成本等方面，煤粉估导则的要求，弄清建设方案节能评估、节能措施评锅炉是优于循环流化床锅炉的，因此，推荐采用高效估和能源利用状况及能效水平评估与工程设计的依节能的高温高压煤粉锅炉。托关系，提高对两者关系的认识，将有助于更好地完从节能角度分析，高温高压煤粉锅炉主厂房布成节能评估工作，合理利用能源。置紧凑，功能分区明确布局合理，与外部条件接口便捷，可减少热力管道、电缆线等管线的长度，有利于方便作业、提高生产效率和减少产品能耗。这些布置1节能评估与工程设计的关系措施相应减少了工程投资和电力、热力、水的损耗。燃煤热电厂主要用能系统有储运系统、燃烧系建设方案节能、节能措施、能源利用状况等和工统、热力系统、汽轮发电系统、电气部分、化学水处理程设计之间具有重要的关系。通过项目的节能评估，系统、供排水系统、除灰渣系统、烟气脱硫系统、烟气评价项目能源利用的合理性、节能措施的可行性、工脱硝系统、热控部分、建筑部分、暖通部分等。根据各艺技术及设备的先进性；通过项目生产对浪费能源用能系统的工艺及流程，选择高效节能减排方案，指可能造成的影响进行客观分析，评估项目建设合理导工程设计。利用能源和节能方案的可靠性并提出改进意见。1．2节能措施与工程设计的关系1．1建设方案节能与工程设计的关系电厂高度重视节能技术和节能管理工作，项目对于大、中型工程项目，节能评估工作一般是在收稿日期：2016-08—19作者简介：张健(1963)，男，高级工程师，从事环境保护及电力设计工作。·15· 2016年12月Dec．2016第44卷第6期(总第247期)Vo1．44NO．6(Ser．No．247)采用了一系列的节煤、节油、节电、节水措施，能效指d．采用汽动给水泵。原工程设计方案给水系统标较为先进。节能评估工作过程中，如发现可研阶段采用2x5O容量的汽动给水泵。节能评估改进意电厂节能效果偏低，提出进一步优化设计的建议。见：推荐采用1×1O0容量的汽动给水泵组，设置1．3能源利用状况与工程设计的关系单独凝汽器，可降低热耗和发电煤耗。工程设计采纳生产过程中实际消耗的能源品种主要为一次能了节能评估的改进意见。源煤炭，根据能源利用状况，能源消费量核算，能源e．设置外置式蒸汽冷却器。原工程设计方案在加工、转换、利用情况评估的结论，参照发改能源汽轮机回热系统设计时，给水焓升的确定方法通常[2014~2093号通知和环发E2Ol5]164号《关于印发是应用等焓升法。节能评估改进意见：对于二次再热(全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案>机组，一次再热和二次再热温度均为620‘C，再热之的通知》中的相关规定，确定工程设计中能源利用的后的各级抽汽过热度大大增加，对应的回热加热器合理性、节能措施的可行性。换热温差变得巨大，温差换热引起的不可逆损失增大。为减少此部分损失，分别在2号高压加热器和42工程实例号高压加热器前设置2个外置前置式蒸汽冷却器，以减少此部分损失。工程设计采纳了节能评估的改本文以某电厂供热工程为例，说明节能评估与进意见。工程设计的关系，以及节能评估在工程设计中的节f．采用10级回热系统。设置10级回热系统，较能效果。9级回热系统降低热耗18kJ／(kw·h)，发电标准2．1工程概况煤耗率下降约0．65g／(kw·h)，每台机组年节煤本项目建设背压供热机组及其相关配套设施，3575t。节能评估意见：同意原设计方案。同步配套建设烟气脱硫和脱硝设施。工程设计中主g．设置低加疏水泵。采用10级回热系统，由于要设备：锅炉为高压煤粉炉，蒸发量为2×482t／h；第8级低加疏水压差较小，工程优化配置了低加疏汽轮机为抽背式热电机组，单机额定功率为8O水泵，防止低负荷运行时的疏水不畅，与疏水逐级自Mw；发电机为空冷发电机，单机额定功率为8O流相比，提高了机组的热经济性，机组热耗降低，发MW。电标准煤耗率下降，每台机组年节标煤396t。节能2．2节能减排措施评估意见：同意原设计方案。2．2．1节煤措施h．煤场采用全封闭结构。煤场原设计方案采用a．烟气余热梯级利用。采用二级低温省煤器+防风抑尘网矩形煤场。节能评估改进意见：煤场采用空气预热器旁路+高效热一次风调温方案。节能评全封闭结构，不再受恶劣天气的影响，减少了大风天估意见：同意原设计方案。气时的粉尘外溢以及降雨后燃煤随雨水流出的损b．优化管道效率。电厂管道设计方案部分采用失。既保证了机组安全稳定运行，又减少了燃煤因氧弯头，效率偏低。节能评估改进意见：采用弯管代替化、挥发等造成的损失，每年可节约燃煤2．15×10弯头，使管道效率由96提高到98％。通过优化六t。工程设计采纳了节能评估的改进意见。大管道布置，合理地选择管径，降低管道压损及合理经上述优化，2台机组每年可节约燃煤ll。9×设置保温，将管道效率优化为99．3，降低发电煤10t，节煤效果显著。耗0．76g／(kw·h)，每台机组年可以节约标准煤2．2．2节电措施0．418×10t。工程设计采纳了此节能评估的改进a．汽轮机辅机系统的节电措施。采用100容意见。量汽动给水泵，前置泵与主泵同轴布置，可节省厂用c．闭式循环冷却水余热利用。在凝结水系统的电约1650kW。凝结水泵和低加疏水泵均采用1台凝结水精处理装置和轴封冷却器之间，设置1台闭永磁调速+1台工频备用的配置方案，较变频调速式循环冷却水余热利用换热器，在凝结水温度较低经济性好，节电率可达25以上。主机真空泵采用的情况下，利用凝结水代替开式循环冷却水吸收闭双级真空泵，每台真空泵电机额定功率降低15kW，式循环冷却水系统中的热量，提高凝结水温度，可降正常运行时节电超过26％。小机真空泵采用双级真低机组热耗，节煤268t。节能评估意见：同意原设计空泵，每台真空泵电机额定功率可降低20kw，正常方案。运行时节电超过60。通过采用管壳式换热器、增·16· 2016年12月吉林电力Dec．2016第44卷第6期(总第247期)JilinElectricPowerVo1．44No．6(Ser．No．247)加管道直径、优化管道布置、取消开式循环水泵等节件传动效率，大大降低带式输送机电动机的计算功能措施，节省厂用电180kW。节能评估意见：同意原率，减少电动机功率2686kW。工程设计采纳了节设计方案。能评估的改进意见。b．锅炉系统的节电措施。锅炉系统通过对三大g．电气系统的节电措施。电气系统通过选用低风机的叶片调节方式、选型工况基准点、参数裕度和损耗电气设备材料、合理规划电缆通道、降低电缆长烟风系统等方面优化设计，使一次风机、送风机、引度等措施达到节约电能的目的。主厂房照明系统通风机电动机功率分别较优化前下降450、200、1100过采用高效节能灯具，可节电150kW。节能评估意kW，单台机组共降低3500kW，节能效果显著。采见：同意原设计方案。用双压空压机系统，避免了高压参数压缩空气参与经上述优化，每台机组节约厂用电负荷12566气力输灰时减压造成的节流能量损失，降低厂用负kW，厂用电率为3．81，节电效果显著。荷约210kw。烟风道尽量选用圆形截面，降低烟风2．2．3节油措施阻力，节约厂用电。在布置条件受限，难以设置圆形微油点火和等离子无油点火技术在电厂中应用截面的烟风道管段，通过建立局部数值模型，设置机较为广泛，不仅节油效果好，而且在点火期间可以投翼型烟风道，降低烟风阻力，每台机组降低厂用负荷运电除尘器，具有良好的环保效益。采用等离子点火572．5kW。节能评估意见：同意原设计方案。技术，可以实现无油点火和稳燃，进而取消油区，实C．脱硫系统的节电措施。氧化风机采用高效离现无油电厂，机组投运后全厂年节约燃油量约1860心氧化风机，单台设备可降低功率约75kw。脱硫塔t。节能评估意见：同意原设计方案。采用变径形式，可降低浆池液面高度及吸收塔整体2．3优化结果高度，氧化风机扬程也随之降低，可减少氧化风机电经过工程设计与节能评估的配合，采用了多项耗，单台设备可节电2Okw。塔内采用湍流管栅装节能评估的节能减排建议，经过深度优化在节煤、节置，增加了烟气在吸收塔内与吸收浆液的接触面积电、节油等方面取得了成果：2台机组每年可节约燃和浆液停留时间，有利于SO的吸收，可降低液气煤11．9×10t，达到国内同类机组领先水平；每台比、减少循环浆液量，单台循环浆液泵降低电功率约机组每年节约厂用负荷约12566kW，发电厂用电180kW。石灰石浆液泵采用变频离心泵，在满足浆率高于目标值；采用等离子点火技术，可以实现无油液流速的条件下根据脱硫入口soz浓度变频调节点火和稳燃，进而取消油区，实现无油电厂，机组投供浆量，单台设备可降低10kW。节能评估意见：同运后全厂每年节约燃油量约1860t。意原设计方案。d．除灰系统的节电措施。除灰系统原设计方案3结束语是采用静电除尘器，同时设置湿式电除尘器二次除尘。节能评估改进意见：采用高效除尘脱硫一体化技在节能评估工作中，建设方案节能评估、节能措术，采用低低温静电除尘器+具有高效除尘的脱硫施评估和能源利用状况及能效水平评估应依据工程工艺，达到脱硫出口粉尘小于5mg／m。的排放要设计的内容进行分析。在保证能源利用合理性、节能求，不设置湿式电除尘器(预留位置)，单台炉可节电措施可行性、工艺技术及设备先进及评估项目建设460kw。采用低低温静电除尘器，灰斗底部加热采方案符合国家和行业节能设计标准、规范的前提下，用蒸汽加热方式，具有加热效果好、使用寿命长、能提出可行的节能减排的评估方案。若工程设计满足耗低、设备故障率低等优势，可节电1200kW。工程不了节能要求或设计不合理，则应在节能评估中提设计采纳了节能评估的改进意见。出节能减排方案，应用到工程设计中。在工程实例e．供水系统的节电措施。结合凝汽器低位布置，中，通过节能评估等工作，最终确定工程的节能措降低堰上水头标高，每台机组节电1550kW。节能施，作为初步设计阶段工程设计的指导性文件评估意见：同意原设计方案。本文仅对节能评估中的建设方案节能评估、节f．运煤系统的节电措施。运煤系统原设计方案能措施评估和能源利用状况三部分内容进行了分是采用电力行业传统带式输送机电动机功率计算方析，有关节能评估中的其他部分与工程设计的关系法。节能评估改进意见：突破传统的计算方法，取消还有待于进一步研究和探讨。启动备用系数K(1．15～1．3)；优化驱动装置各部(编辑郝竹筠)·17·