火力发电厂在设计过程可以考虑的节能措施

摘要：在火力发电厂越来越多的今天，在其设计的过程中所要考虑的问题逐渐多了起来，其中最重要的就是考虑节能措施。“经济适用、系统简单、备用减少、安全可靠、节约用地、节约能源、保护环境”已经成为各发电厂设计的需求。本文介绍了节约资源和能源、防止不必要的损失及对某些资源进行回收再利用等的措施及未来在火力发电厂设计中节能措施的展望。

关键词：火力发电厂；节能；回收利用；粉煤灰

中图分类号： TM62 文献标识码： A

近年来，随着国家新一些与火力发电厂有关的各种规范的逐渐施行，火力发电厂各专业的设计要求就更加高了，结合现存的能源短缺的现状，火力发电厂的节能就更加重要。而重中之重的就属工程设计中实施节能降耗为核心的优化设计，以下提出一些优化设计措施，力争降低火力发电厂内能源消耗与提高废物再利用率。

1 节约土地、电、水、油、煤这些资源和能源的措施

1.1节约土地

火力发电厂主厂房布置上要进行多方面的优化，这里除氧间、煤仓间推荐采用合并单框架，降低主厂房体积，可以节省大量的钢材、水泥等原材料。传统的设计从空气预热器出口到除尘器入口的烟道下面存有很大的空间，在电厂设计过程中，应该根据功能和系统要求充分利用烟道下方的空间，可将电除尘设备、配电室和机组排水槽柴油发电机等布置在烟道下方，可节省电厂的占地面积。汽机房屋面采用双波钢网架结构，压型钢板屋面，比普通混凝土屋架节约钢材及水泥， 汽水管道经过应力计算，优化其布置，占地面积达最小。[1]

1.2节约电能

大功率、连续运行、长期存在负荷变化的辅助电机，例如凝结水泵、循环水泵和锅炉燃油泵，可以利用变频器达到节约电能的目的。主要辅机设备进行优化比较，用效率高、电耗低的设备。

烟风煤粉管道上不设与控制操作无关的风门，在布置上做到流向合理。在选择烟风煤粉管道的介质流速时，应考虑介质特性、设备条件以及合理运行费用和基建投资等因素。对于煤粉管道和烟道，还需考虑防止堵粉、过量集灰和磨损等的要求。断面全都经过计算，选用经济流速，以降低管道阻力，减少一、二次风机、高压流化风机、吸风机电耗，从而减少了用电。

在照明设计方面，采取以下措施节约电能。第一、一般根据实际需要和位置地点的不同，选择不同的照度和照射角度。应请一些专业节能照明设计单位根据测试数据设计，尽量避开管道和设备的遮挡，做到既满足设备工作照明需要，又不浪费资源和电能。 第二、可采取高频无极放电灯和半导体发光二极管这两种新型照明灯具。第三、采用自动光源，实现无人开关照明灯具，克服因人为因素而造成的充足亮度开灯或白天开灯的浪费现象。

冷却水系统中，凡是循环水压力能满足要求的，不经升压泵升压直接从循环进水管引接，以节约用电。

1.3节约水

保持凝汽器的胶球清洗装置(包括二次滤网) 处于良好状态，根据循环水质情况确定运行方式(每天胶球清洗的次数和时间) ，胶球回收率应在90%以上。凝汽器抽真空系统采用较先进的水环机械真空泵，与传统的射水抽气器相比，可节省水。

1.4节约油

锅炉采用新型燃烧器。应根据燃煤品种、炉型结构和负荷变化，选用适合的燃烧器，以提高锅炉低负荷时的燃烧稳定性，增加调峰能力，降低助燃和点火用油的消耗。锅炉设有完善的燃烧自动调节系统，保证燃料的完全燃烧，提高锅炉效率、节省燃料。锅炉设有完善的自动点火系统，减少锅炉启动时燃油的损耗。电厂煤粉锅炉采用最普遍的点火方式为油枪点火。电站锅炉的启停、助燃和调试耗油量巨大，等离子点火和小油枪点火可有效解决点火及稳燃工况下耗油较高的问题。小油枪点火方式适用煤种更广泛，系统简单可靠。可以采用这种方法，以节约油的消耗。

1.5节约煤

保持高压加热器的投入率在95%以上。要规定和控制高压加热器启停中的温度变化速率，防止温度急剧变化。维持正常运行水位，保持高压加热器旁路阀门的严密性，使给水温度达到相应值。要注意各级加热器的端差和相应抽汽的充分利用，使回热系统处于最经济的运行方式，可节约一部分的煤。[2]

汽轮机真空系统的优化。提高机组真空对提高机组效率是至关重要的。提高凝汽器真空度除采取加强循环水冷却塔的运行维护、合理进行循环水泵的调度、提高汽轮机真空系统的严密性等措施外，很重要的一点就是尽量降低真空泵工作液的温度。

2防止不必要的损失及对某些资源进行回收再利用的措施

2.1减少冷、热损失

凝汽器设置胶球清洗系统，选用对凝汽器铜管清洗有良好效果的胶球清洗装置，如采用进口胶球。改善凝汽器换热条件，降低凝汽器背压，增加净功输出，减少冷源损失，提高汽轮机热经济性。

设备和管道的保温，采用经济厚度，[2]以减少散热损失，降低工程造价。保持热力设备、管道及阀门的完好，设计中采用新材料，新工艺，降低散热损失。保温效果的检测应列入新机移交生产及大修竣工验收项目，当年没有大修任务的设备也必须检测一次。当周围环境为25℃时，保温层表面温度不得超过500℃。

2.2减少汽、水损失

合理降低排污率，减少汽、水损失；做好机、炉等热力设备的疏水、排污及启、停时的排汽和放水的回收等方面的设计工作。

2.3防止煤的损失

加强贮煤场的管理，设计中考虑煤场在整个厂区的位置，煤要合理分类堆放。对贮存的烟煤、褐煤，要定期测温，采取措施，防止自燃和发热量损失。

2.4回收余热

锅炉烟气的余热回收，节约了能耗，给电厂带来了良好的经济收益。

2.5做好粉煤灰的利用工作

粉煤灰用于砌筑、回填技术成熟，工艺简单且吃灰量大，属于大力推广应用技术，粉煤灰空心烧结砖、粉煤灰混凝土空心小砌块等建筑制品方面的应用技术是今后的发展热点。利用粉煤灰提取氧化铝、制造水玻璃、白炭黑等工业原料[3]也我们利用粉煤灰的努力的方向。虽然利用干排粉煤灰提取空心玻璃微珠在我国还没有成熟的大面积推广的技术，但它是粉煤灰的高级利用方式，在我国也有很多专家学者在做这方面的研究，所以粉煤灰不是一种污染物，它是一种商品，它作为商品的前提是粉煤灰的收集。设计中考虑干排灰粉煤灰的利用，发电厂应将除尘器补集下来的粉煤灰通过密闭的气力输送管道输送到粉煤灰储存罐，之后再运送到水泥厂、陶粒厂等需要以粉煤灰为原料的厂房，当然也可以是电厂自有的厂房。[4]

3其他的节能方式

3.1利用可再生能源发电

当前火电厂发电的主要燃料来源于化石燃料煤，煤是不可再生的宝贵资源，随着时间的流逝必将逐渐消失。电力企业实现节能就需要积极引用可再生的新型能源，主要包括：风能、太阳能、潮汐能等，这些可再生资源来源巨大，能创造出更大的经济效益，这也是今后在电厂设计中应该考虑的。

3.2引风机和脱硫增压风机合并

引风机输送含尘且温度较高的烟气，工作条件较差，引风机和脱硫增压风机合并设置可以节省初投资和运行费，并且可以节约用地。在欧、美等发达国家，环保政策严格，很多电厂采用引风机和脱硫增压风机合并的方案，自20世纪70年代起已有双级动叶可调风机的供货业绩。在国内由于脱硫岛的可靠性与锅炉的可靠性相比差距还很大，因此这种方案还处于观望状态，随着脱硫岛设备和技术的完善，引风机和脱硫增压风机合并设置方案必将是大趋势。

4结束语

总之，在火力发电厂的设计工作中，在每一个环节，每一道工序都应该考虑到节能，在满足系统安全运行的条件下，系统内设备尽量选用低耗能产品及采取耗能低的设计工艺，提高资源能源的利用率，另外，对于资源特别是粉煤灰的回收再利用是我们以后工作的重点。我想随着我国火力发电厂设计和设备制造水平的提高，在火力发电厂的设计中会有更新更好的技术的应用，来为我国的节能做出贡献。

参考文献

[1] 郭锋, 刘杨. 火力发电厂优化设计中的节能措施 [J]. 节能, 2008, 01): 39-40+4+3.

[2] 刘家琴. 火力发电厂设计中节能降耗的基本方法及措施 [J]. 云南电力技术, 2004, 01): 43-4.

[3] 罗道成, 易平贵, 刘俊峰. 我国粉煤灰综合利用的发展现状与建议 [J]. 煤化工, 2002, 06): 8-10.

[4] 黄燕美. 浅析粉煤灰的利用 [J]. 福建建材, 2013, 01): 20-2+87.