电厂节能减排技术范文

时间:2023-07-13 17:30:59

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电厂节能减排技术

篇1

【关键词】火电厂锅炉;节能减技术;现状;解决对策

近些年来,雾霾天气已经成为影响人类健康的主要现象,其与火电厂锅炉排放的废气有着密切的相关性。“十二五”时期进一步重申火电厂节能减排的主体责任,并细化了节能环保法律法规,提高排放控制水平。“十三五”时期实施污染排放总量和环境质量双控,加强污染物排放速率、浓度、总量的精细化减排管理,将更多污染物纳入到减排指标。因此,需要加大对火电厂锅炉节能减排技术进行分析,以更好的达到火电厂锅炉节能减排要求。

1 火电厂锅炉节能减排的必要性

火电厂锅炉主要是借助石油、燃煤、天然气等原料来电能生产的工厂,在我国发电总量中所占的比例达到了80%左右。其一般是把燃料放入到锅炉中进行燃烧,使锅炉中的水转化为水蒸汽,即把燃料的化学能转化为热能,然后借助汽轮机组再把热能转化为机械能,汽轮机组在运行的过程中会带动发电机运转,最终使机械能转化为电能。

通过对我国火电厂进行统计和分析发现,其在生产电能的过程中往往具有高污染、高能耗的特点,这样一来不仅会影响火电厂自身的发展,而且还会阻碍我国节约型社会的构建。然而火电厂能够为人类提供所需要的电能,因此其又有存在的可能性和必要性。煤炭是火电厂运行过程中的常用燃料,并且在燃烧过程中会生成大量废弃物,对周围环境造成了严重的污染。而借助火电厂锅炉节能减排技术,可以有效的减少对周围环境的污染,降低锅炉的运行能耗,提高火电厂的经济效益,推动经济社会的可持续发展。

2 火电厂锅炉节能减排中常见的问题

2.1 火电厂锅炉节能减排体系有待完善

在我国火电厂发展过程中,节能减排工作并未给予足够的重视,而且政府部门所提供的资金有限,致使火电厂锅炉节能减排体系不够完善,火电厂锅炉排污问题无法得到有效的解决。正是由于节能减排体系的缺失导致部分火电厂锅炉未按照要求配备脱硫设施,致使煤炭在燃烧过程中,会向空气中排放大量的二氧化硫,这样一来不仅会使大气污染问题越发严重,而且还会影响周围居民的身体健康和生活质量。

2.2 火电厂锅炉所选燃煤不符合要求

由于煤炭等化石燃料属于不可再生资源,随着开始时间的延长难免会使燃煤质量下降,同时大部分火电厂在选择燃煤时未按照要求对其质量进行检测,甚至有一部分火电厂为了节约资金而直接选购劣质燃煤,从而导致火电厂锅炉排放的污染物严重超标,并且降低了锅炉内相关能量的转化效率。

2.3 政策法规缺失

虽然我国火电厂锅炉节能减排相关政策法规在不断的补充和完善,但是还不能很好的满足时展和环保需求,同时我国相关部门未做好火电厂锅炉节能减排监督与管理工作,从而导致在节能减排过程中大部分火电厂缺乏一定的积极性,未对火电厂锅炉节能减排技术进行深入的研究,在一定程度上阻碍了火电厂锅炉节能减排技术的应用,无法达到预期的节能减排效果。

3 提高火电厂锅炉节能减排技术措施

3.1 合理配置锅炉主要燃烧设备

在进行火力发电过程中,为了更好的开展火电厂锅炉节能减排工作,就需要合理应用清洁燃烧技术,具体做好以下几点:1)燃烧器。其属于煤粉锅炉的主要燃烧设备,在使用过程中要保证送入炉内的煤粉气流可以稳定、迅速地着火燃烧,为其提供合理的二次风,并实现与一次风均匀的混合,以提高燃烧效率;合理控制其负荷调节范围和燃烧适用性。2)炉膛。其属于煤粉锅炉燃料燃烧的地方,并且蒸发受热面(水冷壁)环绕在炉膛四周,其可以保证燃料的完全燃烧。可以有效降低二氧化碳排放量,每年可达830t左右,全寿命周期内可使二氧化碳排放量减少1.2×104t左右,达到了预期的节能减排效果。3)点火装置。其能够与各种不同的燃烧设备配合在一起使用,主要是在锅炉启动借助来点燃主燃烧器的煤粉气流。当煤粉锅炉需要在低负荷条件下进行运行时或者在炉火温度降低并影响煤粉气流着火的稳定的情况下使用,同时在炉内有熄火危险或火焰发生脉动时可以借助点火装置来稳定着火和燃烧,确保燃料的充分燃烧,以达到节能减排的效果。

3.2 防漏风技术

通过对火电厂锅炉进行分析发现,锅炉自身缺陷是导致火电厂锅炉高能耗的主要诱因,尤其是锅炉漏风。在锅炉进行正常运行阶段,某个部位如果存在漏风现象,则会导致炉内气体体积不断膨胀,不仅会提升排烟的热损耗,而且还会提高吸风机的电耗,导致燃料被大量浪费。同时,锅炉漏风还有可能影响空预器的温度,导致风温降低。因此,将放漏风技术引入到火电厂锅炉之中,可以有效降低锅炉运行过程中的能耗,主要从以下两方面着手:1)提高锅炉的密封性,从而有效降低漏风问题的发生率;2)做好对锅炉运行状态和参数的监督与管理,重点检查容易发生漏风的部位,一旦发现问题要及时采取有效措施给予解决,以更好的提升锅炉运行状态,从而达到预期的节能减排效果。

3.3 提升燃烧率

通过对我国火电厂锅炉的运行现状进行统计和分析发现,由于未按照要求对锅炉进行科学的燃烧调整,从而导致燃煤的燃烧率大打折扣,无法得到最大程度地优化,这样不仅会对锅炉的使用效率产生一定的影响,而且还会提高污染气体的排放量和能源消耗。大量研究和实践表明,对空气系数给予科学、合理的调整,可以有效降低能源损耗,提高能源的燃烧率。在火电厂锅炉运行过程中,要想使其符合增加,一般需要按照要求适当的提高风量,以确保风量的调整比值高于燃煤量的比值。反之,当负荷降低时,也需要相应的减小风量,以确保风量的调整比值低于燃煤量的比值,从而有效提升燃煤的燃烧率。

3.4 完善节能减排工作体系

在火电厂锅炉工作阶段,为了更好的达到节能减排要求,要对已有的炉节能减排工作体系进行补充和完善,这样就需要相关政府部门起到一定的引导作用,对相关政策法规进行有效的补充和完善,严厉打击污染气体违法排放问题,对于积极开展节能减排工作火电厂还要给予适当的优惠政策,以提高他们的积极性。同时,政府部门还需要加大宣传力度,做好节能减排宣传工作,从而为火电厂创造一个良好的节能减排氛围,降低发电厂废物的排放。

3.5 合理选择清洁燃烧技术

如今,随着火电厂锅炉节能减排工作的不断进行,各种新型清洁燃烧技术不断涌现,这样就要求根据火电厂锅炉的实际情况和节能减排目标来选择与之对应的清洁燃烧技术,不仅可以有效的提升锅炉的燃烧效率,而且还能降低二氧化碳的排放量,降低对环境的污染。

4 结束语

总之,随着生态环境日益恶化,人类对节能减排给予了高度的重视,尤其是火电厂锅炉,节能减排技术已经成为其中不可或缺的组成部分。因此要尽可能提升火电厂企业的节能减排意识,从而有效降低对能源的消耗,缓解对环境造成的污染,推动我国火电厂和生态环境的可持续发展。

【参考文献】

[1]李俊英.火电厂锅炉节能减排技术探讨[J].商品c质量,2016,9(47):27-28.

篇2

【关键词】变频技术;凝结水泵;一次风机

当前,节能已成为全社会共同关注的话题,对发电厂而言,如何减少自用电,实现节能增效,意义重大。变频技术自上世纪80年代引入我国以来,成为节能应用与速度控制领域中越来越重要的自动化设备,得到广泛应用。通过在发电厂中引入变频技术,对其重要设备进行节能改造,能在很大程度上降低能源的消耗,达到节能减排的目的,现结合实践经验,就此问题进行粗浅探讨。

1.变频技术节能原理

变频技术,是指通过概念设备的电源频率来实现符合实际运行需要,从而减少资料浪费的一种高新便利技术。按照电机学的基本原理,电机转速满足如下关系式:n=(1-S)×60×f/P= no×(1-S) (1)

式中:P为电机极对数;f为电机运行频率,s为滑差。由式(1)可见,电机的同步转速与电机的运行频率(no=60×f/P)成正比,因一般情况下滑差S较小(常在0~0.05之间),电机的实际转速n约等于电机的同步转速no,因此,调节了电机供电频率则电机的实际转速就能改变。

2.变频技术在电厂节能减排中的实效分析

风机与泵类是发电厂通用性设备,有资料显示,这两大设备的耗电量约占发电厂用电85%,因此要实现节能减排,应最大限度地降低风机及泵类设备的耗电量。根据风机及泵类的实际运行状况,最适合采用高压变频器调速的为凝结水泵及一次风机,现以举例方式进行节能验证。

2.1凝结水泵采用变频技术的节能效果分析

以2×300MW机组为例,每台机组配两台台100%容量凝结水泵,电动机功率1000kW,额定电压6kV,两台凝结水泵配一台变频器,运行方案为一拖二。变频改造前后典型工况下耗电情况如表2所示。

结合改造前后的实际运行情况可知,改造前功率因数为0.85,改造后功率因数达到0.95,设机组年运行时间5000h,其中50%的时间带满负荷运动,30%的时间带负荷90%,20%的时间带负荷60%。电折标煤系数为10000kW・h电=3.56t标煤。由表2可知,机组负荷率越低变频节能效果越显著。设改造前耗电量为Wl,改造后的耗电量为W2,则两者等式关系如下。

由如上关系式可知,两台机组节能量为143×3.56×2=1018.16t标煤。假设发电成本为0.4元/kW・h,则l台凝结水泵每年节省电费57.2万元,两台机组合计省电费114.4万元。

2.2一次风机采用变频技术的节能效果分析

仍以2×300MW机组为例,每台机组配两台一次风机,电动机功率1000kW,额定电压6kV,两台一次风机配两台变频器,运行方案为一拖一。变频改造前后典型工况下耗电情况如表3所示。

两台机组节能量为107.5×3.56×2×2=1530.8t标煤,发电成本仍以0.4元w・h计,则每台一次风机全年省电费43万元,两台年省电费86万元,两台机组合计省电费172万元。

3.采用变频技术应注意问题

如上所述可见,在发电厂的风机及泵类设备中应用变频技术,节能效果显著,发电厂可结合机组的负荷情况、电动机设计余量、场地位置、资金投入等各种具体情况,进行改造应用,同时注意如下问题:(1)必须确保所采用的变频调速装置安全可靠,以免因装置故障而导致发电厂辅机跳闸甚至锅炉灭火,给发电厂造成巨大损失。(2)在负荷变化较小的电动机上使用变频调速装置不但节电效果不明显,还会增加中间环节及损耗,不推荐使用,以用于负荷变化较大的电动机为宜。(3)当转速低于额定转速的40%-50%时,风机及泵类本身效率会下降,采用变频调速不经济,因此转速调节范围应低于额定转速50%,其范围以70%-100%之间为宜。(4)在应用变频技术时应充分考虑变频泵与工频泵并列运行的工况,变频器内也要通过相应控制来适应该工况,同时还需考虑继电保护装置在如上两种工况互切换时受到的影响。

总之,我国对节能减排要求越来越高,在发电厂重要设备配置相应的变频装置,能有效节约厂用电,降低厂用电率,节能降耗效果显著,对构建节约型社会意义深远,值得推广。

【参考文献】

篇3

随着我国经济的快速发展,创建节约型与资源友好型社会正在逐步进行中,而在工厂电气技术的应用中,合理把控好电力成本能降低厂内用电消耗量,不但能节约工厂生产成本,提升其经济效益,而且也正对应了国家节能减排政策的发展。文章就节能技术在工厂电气技术中的应用,从节能设备及用电管理两方面对此展开了相应的探讨。

关键词:

节能技术;工厂电气技术;应用

1节能设备的应用

1.1节能灯

工厂的各类照明电器虽然消耗的总能量比例不大,但是其数量十分庞大,因此,若是在将普通的照明电器都换成具有节能效果的照明电器,能有效降低厂用电量。目前工厂内使用的节能灯主要有两种,一种是荧光灯,其消耗的电能多半用于产生紫外线,具有极强的发光效率;另一种则是高压钠灯,高压钠灯的优势众多,由于其压强较大,因此不但发光效率高,使用年限长,耗电量少,且高压钠灯在使用时发出的光纤使其具有较强的透雾性能与不诱虫等优势。同时,工厂还可选用电子镇流器的灯,这种灯的输入功率比较低,节能效果更为显著,而且在投入使用时,不会产生较大的噪音,体积与电压都比较轻,而寿命与安全性则更高,因此,很适宜用在工厂的生产环境中。在工厂内大范围大幅度使用节能效果较为优越的节能灯,必然会使工厂用电得到大幅度降低,提升了工厂的生产与经济效益,而且促进了节能减排的发展。

1.2变频器

工厂在生产中不可避免会使用到一些大型设备,如风机与水泵等,且随着工厂的发展,大型设备数量会随之增加,同时也会需要更强的动力。若只是单纯用阀门来对大型设备的风量与流量进行控制,会增加电能消耗率,而使用变频器能自行调节电机的转速,以此控制风量与流量,便能缩小电机的输出功率,从而降低电能损耗量。因此,工厂在实际生产过程中,可积极运用高压变频技术来控制工厂电机的输出功率及消耗的电能,实现工厂节能的目的。国内目前已有不少工厂安装了变频器,且节能效果十分显著,但整体来说,变频器的使用力度与范围在国内却远远不够,需加大对其的推广力度,以促进国内工厂整体的节能技术水平。

1.3电动机

高效的电动机能减轻电能消耗量,促进工厂节能技术的提升。可在工厂中运用进Y型高效电动机,该型电动机能通过借助高质量铜绕组与硅钢片的使用,达到大幅度缩小电能损耗量的作用,并加强工作效率。给电动机换件的难度比较大,通常可直接在最新的项目上使用效率较强的新电动机。若是旧电动机在工厂运行时出现故障或者损坏,又或是需要重绕电动机的绕组时,便可在此时用高性能的新电动机换掉低性能的旧电动机。当电动机长期都处于负载较低或过高的状态时,也会降低电动机效率,此时也可换上Y型高效电动机,既提高了工厂生产效率,同时也降低了一定的能耗。

2用电管理

2.1强化工厂电力计量管理

要实时监测工厂中重要的电能计量装置的运行状况,确保其正常运行,并对其质量进行跟踪与抽样监测,全面分析电力计量装置的各项数据信息,从而清除因电力计量出现问题而引发的事故,而且还能使电能计量装置的准确性更高,优化工厂运行效率。与此同时,强化对工厂电力计量的管理,还可结合计量监测结果对工厂用电情况,比如车间、办公室等位置的用电量是多少,并作出系统的分析,制定出与之相应的用电方案,降低工厂电气电能损耗,并进一步提升电能利用效率。

2.2有效运用峰谷电力资源

通过山峰与山谷对电负荷特性的变化值进行相应的形容,即是指峰谷用电。一般情况下。用电高峰期在早八点至晚十点之间,低峰时期则是晚十点至第二日八点之间。工厂电力可通过对峰谷电力资源的有效运用,将其低谷用电移至高峰用电阶段中,以平衡全厂全天的用电供需,错开高峰时期用电,既能降低突发停电等事故,确保工厂的用电量,而且在一定程度上节省了用电成本。

2.3使用节能型供配电系统

合理的供电电压。选择供电电压时,在考虑到当地电网实际情况的基础上,还应结合工厂各方面条件,包括电容量的大小以及供电距离等因素来做选择,如此才能确保电压的科学合理性。如,当工厂6千伏设备较多时,应首选6千伏的电压;若工厂存有一定的3千伏设备,为确保工厂供电的稳定性,需使用6/3千伏专用变压器来进行供电。无功补偿装置。具备较高功率因素能使用电设备用量与线路输电能力得到最大限度的运用,这极大促进了工厂的运营发展。因此,需在厂内安设合理选用无功补偿装置(如在使用大型电机或离供电点距离较远时),促进对电气的无功补偿,以尽可能加强工厂供电的功率因素,提升设备的利用率,节约电能。变压器是输变电行业中电能消耗的主要方式,在当前整个电力系统发电总量中,变压器约占据了其中的10%,这进一步加剧了电力资源的浪费。因此,节能型变压器的有效使用能降低工厂电能损耗,强化工厂的节能水平与效果。

3结束语

综上所述,在工厂电气技术中,加强对节能技术的合理运用,既能使厂内电能消耗得到大幅度的降低,在减少工厂生产成本,提升工厂效益的同时,还能促进工厂社会与生态效益的提升。因此,加强节能技术在工程电气技术中的应用具有十分现实的意义。

参考文献:

[1]陈新艺,张茜媛.电气节能技术在工程设计中的研究与应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011(09).

[2]全国商业冷藏科技情报站第十七次年会暨食品冷冻、冷藏行业安全与节能技术研讨会征文通知[J].冷藏技术,2007(01).

[3]孔为,肖建昆,陈代芬.ComsolMultiphysics在“节能技术”教学中的应用[J].科技资讯,2013(06).

[4]王勇,陈德赋,李国常.关于在工业企业以增加值能耗指标考核节能量的浅见[J].节能与环保,2010(03).

[5]赵新,李雪梅,冯林,等.由“依山而建“向“依山傍水“跨越———全国水生态文明建设试点城市泰安掠影[J].河北水利,2016(09).

篇4

摘要:近年来,随着我国经济快速增长,资源环境与国民经济可持续发展的矛盾也日益尖锐,节能减排已成为全社会备受关注的热点话题。本文通过节能减排现状和对策分析,剖析电力企业节能减排工作中存在的突出问题,提出相应措施和建议,使电厂节能减排技术创新与管理创新水平有所提升。

关键词:城市电厂 节能减排 实践

随着经济结构的调整和发展方式的转变,以“节能减排”为中心的环境治理和生态建设摆在了更加重要的位置。城市电厂的节能减排既是促进社会科学可持续发展的必然选择,也是推进城镇化进程,实现资源节约和环境保护的有效手段。

一、城市电厂节能减排的时代背景与现实要求

改革开放以来,我国的经济快速增长,经济发展与环境的可持续性矛盾日趋凸出。城市化的程度是衡量一个国家和地区经济、社会、文化、科技水平的重要标志,城市电厂节能减排是又好又快推进城市化进程,而且是必须审慎思考和大胆实施的一项战略工程。2011年中央经济工作会议强调指出“加大攻坚力度,确保节能减排取得重大进展”,同时确立了“必须把节能减排作为促进科学发展的重要抓手”。

二、城市电厂节能减排的实践

(一)运用政策手段加强节能减排的监管和控制。为了加大监督检查力度,按照《国资委监管企业节能减排监督管理暂行办法》等国家有关规定,积极促进经济发展方式转变和经济结构调整,实行差别电价和惩罚性电价、脱硫电价等政策执行情况的监督检查,加大对各地区自行出台的优惠电价检查力度,对监督检查中发现的违法违规行为。

(二)运用经济手段鼓励电厂开展节能减排项目。各企业相继建立和完善节能减排统计制度,并按规定做好各项能源和污染物指标统计、监测。通过加强对节能减排各项数据进行质量控制。各级财政在年度财政预算中适度安排节能改造专项资金,采取投资补助、补贴和奖励等方式,用于支持节能减排工作。加强对企业节能减排技术改造的支持,减轻企业的资金压力。

(三)优化运行方式,积极开展对标管理。为评价企业清洁生产水平,指导企业节能降耗和同业对标,2007年4月,国家发展改革委公布了《火电行业清洁生产评价指标体系(试行)》,明确了火电行业清洁生产评价指标体系的适用范围、体系结构、评价权重和基准值、考核评分计算方法等,为火电行业推行清洁生产提供技术指导。

三、城市电厂节能减排存在的问题。

(一)脱硫设施建设质量以及运行效果有待提高。由于部分脱硫设施的设计、建设质量不高,一些电力企业环保意识、法规意识不强,运行经验不足等原因,脱硫设施运行不正常、脱硫效果达不到要求的现象还比较突出。此外,有些循环流化床锅炉运行中不按要求添加石灰石脱硫剂,造成脱硫效率低,二氧化硫排放浓度超标。

(二)城市电厂节能减排行业发展滞后。由于企业节能技术改造融资困难,企业节能技术研究开发投入太少,许多关键技术和设备依赖进口。技术滞后的原因在于缺乏对节能减排工作相应的政策支持,尤其在还没有真正成为独立的市场主体的国内电力企业中,缺乏必要的节约动力。

(三)企业节能减排科学管理手段薄弱。尽管有较完善的电力节能减排统计指标体系,但是部分企业对统计工作的重要性认识不足,对节能减排的效果缺乏有效的监测。目前,节能减排的主要数据依靠企业自行申报,有关部门汇总分析,对统计信息的及时性、准确性造成一定程度影响。

(四)高耗能小火电关停条件尚未落实。小火电机组比例仍然较高。部分地区高耗能产业的自备电厂发展势头未得到有效控制。这些自备电厂机组容量小、环保设施不完善、管理不规范、上网电量不稳定、不利于节能减排。

四、关于城市电厂节能减排的思考

电力企业节能减排是一项长期的、艰巨的工作,对实现我国资源节约和环境保护都具有十分重要的意义。

(一)优化电源布局和配置,做好小火电关停政策规划。“上大压小”要将新建电源项目与关停小火电机组挂钩,要着力调整电源结构,建议建设高参数大容量燃煤机组、高效洁净煤发电机组和大型联合循环机组,积极采用超超临界、超临界压力等高参数、高效率、高调节性火电机组,加大工期较长的核电等清洁电力的开发力度。

(二)整合内部管理要素,做好节能技术政策规划。加强电网规划管理,有计划地改造现有电网,简化电压等级,减少重复变电容量;大城市电网逐步把220Kv电压直接引入负荷中心,市政中心区、繁华区域、重点交通要道等地区实施电缆下地。城市高、中压配电网网架(主干网)采用大截面导线,在有条件的地区推广使用铜芯线缆。推广生产和应用低损耗变压器、低能耗导线、金具等节能配电设备及附件。

(三)依法开展企业统计,科学监测节能和排放指标。各地区要逐步建立和完善节能减排统计制度,按规定做好污染物指标统计、监测,按时报送数据。要对节能减排各项数据进行质量控制,并依法如实提供统计资料。要加强火电厂烟气在线监测系统的建设、运行和维护,加强对节能效果的科学分析,提供真实可靠的节能数据。

篇5

【关键词】发电厂 节能技术 节能减排

1 发电厂节能减排的重要意义

在国家节能减排的重要领域和行业之中,电力行业是节能减排的大户,对于控制节能减排的指标和国家节能减排目标的实现具有非常重要的支撑作用。当前,火力发电是我国发电厂的主流,占有发电厂的很大比例,火力发电的原料是只要是煤炭,在发电过程中消耗掉大量的煤炭资源,如果不能洁净利用和洁净燃烧,会对大气环境和自然环境造成非常大的影响,对于周围居民的生命健康影响巨大。当然,发电厂实施的节能减排的相关措施如脱硫与废气利用等也产生了一定的效果,但是,节能减排的压力和任务依然严峻,同时,在节能减排的技术和措施上也存在很多问题,比如脱硫副产品的再利用率很低,脱硫设备的故障多发等等。

从宏观层面来看,我国的化石能源是最要能源,但是化石能源又是不可再生能源,而且就人均资源量来看,我国的人均资源量处于世界的中等国家水平,比较低。从能源资源的总体情况看,存在分布不均衡,运输不方面,工业化水平较低,高耗能为主,煤炭是主要能源,洁净开发利用的程度不深等方面的问题,所有这些,更为我们开展发电厂节能减排提供了大的背景和要求,更需要发电厂在节能减排上做出改革和提升,为能源战略的实施提供基础。

从技术角度看,火力发电厂利用各种燃料燃烧提供电力能源,是从化学能转化为热能、热能转为机械能、机械能再转为电能,在能源转化的过程中能源的消耗和浪费是非常大的,因此火力发电厂是节能减排的重点之一。

2 发电厂节能减排主要技术与节能减排策略

2.1 关于气体燃料的节能燃烧技术

相对来讲,气体燃料在燃烧时产生的效率时非常高的,但是在技术应用中也要注意的问题是,其一对于火焰的稳定性的控制,对于不同火焰的情况采取相应的措施;其二选用合适的燃烧器,对于不同型号的燃烧器要能够准确把握其中的操作特点和要求;其三对燃烧器的结构参数和流动参数进行有效的控制和运用,熟练操作各种参数之间的变化;其四在燃烧器的现有基础上进行适当的改革和创新,运用新的技术改造燃烧器,降低污染和资源的消耗。

2.2 关于油的节能燃烧技术

油的沸点很低,低于着火的温度,是在油蒸汽的情况下进行燃烧的。影响油燃烧质量的重要因素是关于油的雾化,雾化质量的高低就成为了油燃烧的关键,那么在优化技术的过程中,选择合适的是非常重要的,简单式压力雾化喷油嘴就是一种非常好的选择。不同的喷油嘴喷出的油量不同,对于油压的调节可以实现喷油量的调节,高负荷的时候油压将会升高,雾化的质量水平也相应会提高,这样的喷嘴就就基本负荷锅炉的需要。回油式压力雾化喷油嘴则适用于负荷变动较大的情况下,回油式压力雾化喷油嘴有回油道,它可以通过回油压力的变化实现对流量的调节,这个过程中,油的旋流强度基本保持不变。

2.3 关于煤粉的稳定节能燃烧技术

我国资源结构特点决定了我国电力结构主要是以火电为主,在火力发电厂中粉煤锅炉是最常见的设备,对于粉煤锅炉的延烧技术的改造和技术优化非常我国资源机构的特点决定了我国发电厂以火力发电为主,重要。在进行技术优化过程中,要降低污染燃烧与稳定相结合,运用高浓度煤粉燃烧技术,尽量节约煤炭的消耗,减少燃烧造成的污染,为锅炉的安全运行和调峰创造必要的条件。而且,在节能技术中,要提高燃烧效率防止结渣,并能够在低负荷情况下实现稳定燃烧,采用新型的燃烧器就是很好的策略选择,一次性设备的投资可以实现后期相关节能的实现与优化。在钝体燃烧器中,它的主要组成部分是风管、上下联扳和缝隙钝体等几个主要部分。它在燃烧时能够有效提高火焰的稳定性,而且四流区能够获得稳定的起源能力,这种设备非常适合于在劣质煤的燃烧过程中采用,非常适用于各种煤气炉以及煤粉炉。

2.4 关于提高蒸汽参数技术

常规超超临界机组的典型参数是25-26.25MPa/600℃/600℃,通过提高汽轮机进汽参数就可以直接提高机组的运行效率。当主蒸汽的压力大于27MPa时,通过提高1MPa进汽的压力,就可以降低0.1%左右的汽机热耗。热再热蒸汽温度每当提高10℃时,就可以降低0.15%的热耗。这预计相比于常规超超临界机组即可降低1.5~2.5克/千瓦时的供电煤耗。这种技术比较成熟,可适用于66、100万千瓦的超超临界机组的设计优化。当新的镍基耐高温材料研发成功后,蒸汽参数就可提高至700℃,大幅提高机组热效率供电煤耗预计可达到246克/千瓦时。

2.5 关于二次再热技术

在常规一次再热的基础上,汽轮机排汽二次进入锅炉进行再热。汽轮机增加超高压缸,超高压缸排汽为冷一次再热,其经过锅炉一次再热器加热后进入高压缸,高压缸排汽为冷二次再热,其经过锅炉二次再热器加热后进入中压缸。比一次再热机组热效率高出2%~3%,可降低供电煤耗8~10克/千瓦时技术较成熟。美国、德国、日本、丹麦等国家部分30万千瓦以上机组已有应用。国内有100万千瓦二次再热技术示范工程。

2.6 关于汽轮机改造技术

通过全三维技术优化设计汽轮机通流的部分,采用新型高效叶片和新型汽封技术改造汽轮机,节能提效效果明显。预计可降低供电煤耗10~20g/kWh。适用于13.5~60万千瓦各类型机组,此项技术比较成熟。汽轮机部分普遍存在着汽缸运行效率较低或者高压缸效率随运行时间增加不断下降的情况和问题,其中的主要原因是由于汽轮机通流部分不完善、汽封间隙过大、汽轮机内缸接合面存在严重漏汽、级间漏汽以及蒸汽短路的现象。通过对汽轮机本体技术进行改造,提高其运行缸的效率,节能提效效果就非常显著。预计可以降低供电煤耗2~4g/kWh,这种技术改造适用于30~60万千瓦的各类型机组,并且此项技术比较成熟。

2.7 关于汽机主汽滤网结构型式优化策略研究

为了减少主再热蒸汽固体颗粒和异物对汽轮机中通流部分的损伤,主再热蒸汽阀门均装有滤网装置。常见滤网孔径均为φ7,并已开有倒角。这样可以减少蒸汽压降以及热耗,暂时不能降低供电煤耗估算值。此项技术适用于各级容量机组,并且此项技术比较成熟。

2.8 关于锅炉改造技术

加装烟气冷却器在空预器之后脱硫塔之前烟道的合适位置,用来加热凝结水、锅炉送风或城市热网低温的回水,回收部分的热量,从而达到节能提效以及节水的效果和目的。通过采用低压省煤器技术,若排烟温度每降低30℃,机组供电煤耗就可以降低1.8g/kWh,脱硫系统耗水量就可以减少70%。此项技术适用于排烟温度比设计值偏高20℃以上的机组情况,并且此项技术比较成熟。锅炉普遍存在着排烟温度高以及风机耗电高的情况,通过对其进行改造,就可以降低其排烟的温度以及风机的电耗。采用的具体措施一般是:对一次风机、引风机、增压风机叶轮进行改造或者变频改造;对锅炉的受热面或者对省煤器进行改造。预计这可以降低1.0~2.0g/kWh煤耗。此项技术适用于30万千瓦的亚临界机组、60万千瓦的亚临界机组以及超临界机组,此项技术比较成熟。电厂在实际燃用煤种与设计煤种差异较大的时候,就会对锅炉燃烧造成很大的影响。通过开展锅炉燃烧以及制粉系统的优化试验,确定其合理的风量、风粉比以及煤粉细度等,这有利于电厂的优化运行。这项技术预计可降低0.5~1.5g/kWh的供电煤耗。现役的各级容量机组均可以普遍采用,并且此项技术比较成熟。

2.9 关于汽轮机优化技术

通过对汽轮机不同顺序开启规律下配汽不平衡汽流力的计算,以及机组轴承承载情况的综合分析,采用阀门开启顺序重组及优化技术,解决机组在投入顺序阀运行时的瓦温升高、振动异常问题,使机组能顺利投入顺序阀运行,从而提高机组的运行效率。预计可降低供电煤耗2~3g/kWh。适用于20万千瓦以上机组,此项技术比较成熟。汽轮机冷端性能差,表现为机组真空低。通过采取技术改造措施,提高机组运行真空,可取得很好的节能提效效果。预计可降低供电煤耗0.5~1.0g/kWh。适用于30万千瓦亚临界机组、60万千瓦亚临界机组和超临界机组,此项技术比较成熟。

3 结语

发电厂尤其是火力发电厂在节能减排中具有非常重要的作用,承担着节能减排的主要目标责任。本文从宏观层面、节能层面以及技术层面就节能减排进行分析,对于发电厂的燃料燃烧技术以及电厂用电技术进行汇总分析,提出了较为可行的改进及优化措施,这对于发电厂健康科学发展提供了很好的支撑。

参考文献:

[1] 黄波.变频调速技术简介及其在电厂中的应用[J].山西建筑,2010(10):163-164.

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关键词:火力发电厂;节能减排;优化运行

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

1、提升火力发电厂的规范化管理水平

1.1发展火力发电厂中大容量机组和高参数。

根据动力循环原理和热力学的动力原理分析,单台小容量的火力发电机组其单位消耗煤炭量远大于高参数、大容量火电机组,并且其二氧化硫、氮氧化物和烟尘等污染物的排放量也明显高于大容量火电机组,因此,对于关停小容量火电机组、发展高参数、大容量火电机组是我国火力发电厂节能减排的一大重要内容。对其实现节能减排、提高能源利用率具有很重要的意义。

1.2调整结构,做好布局。

火力发电厂受一次能源结构的影响。原因在于其火电的装机容量比相对较大,致使水电、风电、核电以及可再生能源和新能源的发电利用率较小。所以,加快水电、核电、风电等清洁能源和可再生能源的开发利用进程是重中之重。增加水电、核电以及可再生能源和新能源的发电比例至关重要。

2、对其进行生产环节控制

为了做好火力发电厂的节能减排管理工作,做到真正的实现节能减排。第一步应在实际应用中控制好火力发电厂的各项生产环节,提高每一项设备的利用效率,采用先进技术对其系统和设备的运行方式进行改进,确保生产环节的有效和高效的运行。

2.1减少内部损失,增大转化内功的效能,提高火力发电厂中汽轮机的工作效率。在火力发电厂中,使用汽轮机将蒸汽热能转化为动能非常普遍。但由于在汽轮机内部汽流通过喷嘴与叶片产生摩擦。而叶片也往往存在顶部间隙漏汽等因素,汽轮机在进行蒸汽热能转化时,只能将部分蒸汽的可用焓降转变为汽轮机内功。造成汽轮机内部的损失。因此,提高火力发电厂中汽轮机的工作效率,也是做好节能减排管理工作的一个重要方面。在实际应用中,我们可以通过以下方法进行改善:可以增加蒸汽流过动叶栅时的相对速度,采用渐缩型叶片等减小叶片出口边的厚度,从而降低喷嘴与叶片产生摩擦所造成的动能损失。

2.2通过减少煤炭的消耗量来提高火电厂的发电效率,同时也可以降低污染物的排放。做到优化锅炉燃烧率,减少燃煤能量损失,做好节能减排管理工作。火力发电厂中最大的燃煤消耗设备就是锅炉设备,通过优化锅炉燃烧效率来实现火力发电厂节能减排管理工作的潜力很大。煤炭等燃料在锅炉内的燃烧过程中,往往会造成一定程度的能量损失,这些损失主要包括:可燃气体或固体未完全燃烧造成的热损失、锅炉自身散热造成的热损失、锅炉排渣和烟尘排放中所携带的热损失等。因此,提高锅炉燃料燃烧率,减少能量损失,是做好火力发电厂节能减排管理工作的重要举措。在实际应用中。我们可以使用的主要措施有:

2.2.1首先通过提高入炉的空气温度、控制过量空气系数、充分混合空气与煤炭(煤粉)、合理降低煤粉细度、调整锅炉的燃烧程度和保障锅炉内一、二次风的混合时间等来减少可燃气体和固体中因未完全燃烧所造成的热损失;

2.2.2可以通过严密水冷壁和锅炉炉墙结构、采用先进的保温材料保障炉墙与管道的保温性能WWW.LWWW.L整理整理整理以及增加锅炉周围空气的温度来实现对锅炉自身散热导致热损失的控制;

2.2.3可以通过控制锅炉的排渣量、检查排渣温度等措施来减少锅炉排渣中所携带的热损失;也可通过在技术方面的的改造,降低设备的用电率。

2.2.4可以通过保持锅炉受热面的清洁干净来保障锅炉及各项辅助设备的正常运行,通过控制锅炉火焰的中心位置来防止局部高温,通过降低锅炉排烟漏风的容量体积来实现烟尘排放中所携带的热损失。

2.3火力发电厂不仅可以采用先进的技术手段来实现技术创新,将科技创新视为火力发电厂实现长远发展的核心驱动,从而减少火力发电中的各项能耗,提高能源的有效利用率,达到节约能源和减少污染物排放量的目的。如可以采用变频调速技术改造火力发电厂中的火电机组,形成封闭环控制系统,促使恒压和恒流量控制,改善锅炉燃烧情况,减少煤耗、电耗和水耗等一系列能源资料消耗,实现火力发电中能源资源的高效利用和循环利用,真正落实节能减排的管理工作。

2.4提高火力发电厂的燃烧煤质。

从而降低能耗,节约成本。煤炭的质量对火力发电厂的经济效益影响很大。通常来说,在广泛应用煤粉锅炉的火力发电厂中,燃煤的成本能够占到发电成本的百分之七十五左右,而占上网电价成本的百分之三十左右。如果不提高煤质,使用的煤质较次,则会导致火力发电厂的煤炭消耗量和电力使用率增加,也会造成锅炉和辅助设备的严重损耗。因此。在实际应用中,提高燃煤质量,做好人厂和人炉燃煤质量的控制,能够有效减少燃煤的消耗量,节约火力发电厂的发电成本,实现火力发电厂的节能减排。

2.5进行规范化操作,加强对员工的技术培训。

为了做到把失误减少到最小,要求对其规范操作,发电部专门制作了详细的操作卡,避免因为误操作造成机组的非停和人员设备的损伤。利用机组大小修的时候,组织人员参加仿真机的培训,提高各个员工的操做水平,提高的人员的事故处理水平和工作素质,对机组的安全经济连续运行有很大的帮助。

3、采取有效措施,进行机组优化运行,实现节能减排

通过评价准则、耗差分析、综合分析、优化运行等方法,在实际应用中取的良好的效果。可以做到对于磨煤机的优化运行,可以采取先进技术对磨煤机进行改造,采用先进技术,对磨煤机进行改造,提高煤炭的利用率,可以吸引外地的先进技术,这样既可以降低本电厂的用电量;同时也可以保证主、再热气温的稳定。

4、结束语

火力发电厂在我国的节能减排工作中占据着重要的位置。综合所述,要想实现我国电力行业的平稳健康发展,首先就必须以火力发电厂的节能减排管理工作为核心,其次以节约煤炭、电力、石油以及水资源等能源资源为重心,第三以优化能源资源的结构为中心,做到以最大程度在火力发电厂的能源资源消耗地降低,提高能源资源使用效率,减少二氧化硫、烟尘等污染物的排放量,实现对我国重要战略资源的合理优化配置,保证我国各大火力发电厂生产总值能源消耗降低和污染物排放量减少的目标,实现我国国民经济的可持续长远发展。良好的规划以及对生产环节的控制及管理环节上下功夫。

参考文献:

[1]何海航,罗成辉,付峥嵘,火力发电厂节能减排策略探讨[J],中国科技信息。2008

[2]顾鑫,鹿娜,邵雁鹏,浅析火力发电厂节能减排的现实意义及措施,才智,2008

[3]张克帆,贾晖,浅谈发电厂节能降耗的有效措施内蒙古石油化工,2008,(5):95-96.

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关键词 发电厂;节能减排;垃圾焚烧

中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)39-0028-02

0引言

近些年来,随着我国经济和社会的飞速发展,各个行业都取得了突飞猛进的发展。这些成绩的取得都是以牺牲资源和环境为代价的,随着我国进入“十二五”的开局之年,我们要开好局,努力解决经济发展与资源环境之间的矛盾冲突。电力行业作为国家发展的支柱性产业,对其进行节能减排,提高电能质量具有非常重要的意义。本文针对小型发电厂的节能减排进行简要的概述。

1发电厂节能减排形势剖析

随着电煤资源的供应日益紧张,小型发电厂面临的严峻的经营形势,价格上涨直接影响了企业的利润空间,给发电厂造成巨大的压力。因此,在这种严峻的形势下,小型发电厂进行节能减排成为企业生存的首要任务。

2 节能减排的具体措施

2.1加强日常节能管理工作

由于发电厂的生产过程是随时变化的,因此节能减排管理也是随之变化的。小型发电厂要对全厂设备经济运行、节约管理、违章使用各类能源等情况进行检查、统计,这样出现问题可以早发现、早防范、及时问责和及时纠正,完全做到了在我们可控的范围内。

2.2 用水节能

2000年~2004年,我国工业用水量大约占到全国总用水量的20%~22%,其中火电行业用水量占到工业用水量的39%~46%。近年来随着火电装机规模的快速发展,行业用水量增长趋势明显。我国2010火电厂耗水状况如表1所示。由表1可知,2010年平均发电耗水量为4.13kg/kW・h(包括循环供水冷却电厂和直流供水冷却电厂),发达国家发电耗水量为2.52kg/kW・h,南非发电水耗为1.25kg/kW・h;发达国家二次循环供水系统的设计耗水指标为0.6m3/s.GW,我国同类机组的实际耗水指标为1.32m3/s.GW。可见我国火电行业用水量大的同时,水资源使用效率总体水平较低,资源浪费比较严重。

作为用水大户的火力发电厂,应采取有效的节水措施,降低发电成本,提高经济效益。火力发电厂循环冷却水大约占到电厂总耗水量的60%,提高循环水浓缩倍率、减少补充水量就显得尤其重要。目前,火力发电厂最科学最实用的节水方法是利用水量大而稳定的城市污水进行处理后再利用。城市二级污水经深度处理后可作为发电厂的水源,该水源量大而稳定,取用方便,且不需要长距离引水,是一种比较可靠的水资源。城市二级污水处理后,用于循环冷却水和锅炉补给水等工业用水的处理工艺及深度处理工艺如图1 所示。

由图1我们可知,在对城市二级污水工业用水处理工艺时,并不是各个水处理阶段都需要,如果二级污水的水质很好,我们可以进行简单过滤而投入使用。对于城市二级污水深度处理工艺而言,如果污水的水质比较差,那么需要在二级过滤前增加澄清处理设备,并且对其中的反渗透浓水进一步处理,从而来提高整个系统水的回收率。

2.3垃圾焚烧发电

随着我国经济的持续发展和人民主活水平的不断提高,城市生活垃圾的产量逐年增加,年均增长率接近9%。预计到2000年我国城市垃圾产量将达到19 000万t左右,我国城市垃圾的特点是无机物含量高于有机物含量,不可燃成分高于可燃成分。但不同类别城市之间差别较大,中小城市垃圾的有机质含量多为2%左右,一些大城市如北京市的垃圾有机质含量可高达8%以上。有机成分中,以生物质(即生物与厨房垃圾)所占比例为大,纸张较少,而国外垃圾中纸张所占比例较大:无机成分中,以灰土砖石为主,玻璃、金属等含量很低。垃圾组成成分不同,决定了我国垃圾处理应走自己的路、而且不同城市之间也采取不同的处理,不能简单地仿效国外。

一般认为,当垃圾的发热值大于3349kJ/kg时,就可以由自然方式直接燃烧。我国垃圾的发热值远远低于发达国家。我国中等以上城市的垃圾低位发热量一般在2512kJ/kg~4605kJ/kg范围内,北京地区较高,可达到349kJ/kg~65605kJ/kg。随着城市生活水平的不断提高,北京市1997年以后天然气营道接通后城市燃煤气率将有突破性增加,垃圾的发热值还会不断增加。显然,燃煤气化的发展对保证垃圾可烯是很重要的一步。

燃用煤气地区的城市垃圾中有机物的含量相当高,一般超过50%,高的达80%以上。大量的有机垃圾是极宝贵的资源,它既可提炼有用的物质,亦是垃圾中主要的可燃成分。开发适合我国垃圾处理的国产焚烧锅炉

3 结论

小型发电厂在我国的节能减排工作中占有十分重要的地位。要实现小型发电厂的节能减排工作,不仅需要政府和相关部门的引导,还需要发电厂加强日常节能管理工作、用水节能和变频节能,只有这样才能实现小型电厂的可持续发展,为建设资源节约型、环境友好型社会贡献自己的力量。

参考文献

[1]周渝慧.电力工业节能减排目标管理[M].北京:北京交通大学出版社,2008.

[2]王天正.电力行业节能减排的技术探讨[J].山西电力,2008(4).

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[关键词] 循环经济 低碳矿山

邯矿集团公司是冀中能源集团的子公司,拥有邯郸和山西两个矿区,主要产品生产能力为:原煤1000万吨/年,精煤500万吨/年,玻璃纤维10000吨/年,发电10亿千瓦时/年,焦炭50万吨/年。到“十一五”期末,累计节能8.42万吨标准煤,超考核指标2.87万吨标准煤;吨原煤生产综合能耗由2005年的9.95千克标准煤降低到了目前的8.38千克标准煤;主要污染物化学需氧量、二氧化硫排放量分别控制在11.5吨和1602吨以内,与2005年相比分别多削减89%和23%,超额完成省政府下达的节能减排任务和目标,并于2008年、2009年连续两年分别荣获河北省节能先进单位、邯郸市环境保护工作先进单位称号。

一、提高认识,切实增强节能减排的责任感和紧迫感

作为一个资源型企业集团,邯矿的生产经营涉及煤炭、电力、水泥和玻璃纤维等行业,既是能源生产企业,又是能源消耗大户,也是污染源排放大户。要完成与省政府、邯郸市政府、冀中能源等上级领导签定的责任状目标,任务相当艰巨。面对新形势、新任务、新要求,邯矿领导班子对节能减排工作给予了高度重视,充分认识抓好节能减排的重要性,正确处理生产经营和节能减排的关系,把节能减排当作创新发展模式、提高发展质量的重要举措,强力推进各项具体工作。

二、建章立制,确保节能减排工作顺利开展

首先,加强组织领导,明确各级责任。成立了以董事长为组长,其他副总经理为副组长,各有关职能处室负责人为成员的节能减排工作领导小组,下设办公室,指派专人负责节能统计、节能管理、能源计量和环境保护工作。

第二、制定实施方案,积极推进工作。在全面了解掌握企业能源消费总量、构成、管理现状和节能潜力的基础上,制定了全公司的节能减排整体规划和具体实施方案,确定了“十一五”期间总体目标和重点项目,先后印发了《节能减排实施方案》、《能源管理实施办法》、《环境保护工作实施办法》等一系列管理制度,促进了工作有效开展。

第三、建立制约机制,层层传递压力。为进一步调动广大员工的积极性,全面完成节能减排目标,集团公司与各二级单位签订了节能减排目标责任书,把这项工作纳入各单位绩效考核内容,考核结果与基层领导班子薪酬直接挂钩,实行问责制和“一票否决制”,完不成年度任务的单位不能评先,领导要引咎辞职。同时,出台节能减排奖励办法,平均每年拨出100余万元专款,进行专项奖励,增加了各单位的工作动力和压力,促进了既定任务目标的实现。

三、突出特色,努力打造“两型”企业

一是调整产业结构,淘汰落后产能。邯矿集团在部分矿井资源枯竭、矿井转产时,上了一些小钢铁、小水泥、小电厂等项目。根据上级节能减排的要求和企业发展的实际需要,我们痛下决心,关停、淘汰了国家和省明令淘汰的落后生产工艺和设备。通过淘汰落后产能,企业的产业结构实现了优化升级。

二是改革采煤工艺,提高资源回收率。我们在确保安全的前提下,通过优化采区设计,改革采煤方法,千方百计把以前小煤窑破坏区域、采空区丢煤、阶段煤柱、残留煤柱,以及地质水文损失等边角煤资源吃干榨净。同时,加强技术攻关,选点试验,突破采煤“”,开采薄煤层,不仅提高了资源回收率,而且延长了矿井服务年限。

三是依靠科技进步,助推节能减排。坚持节能减排与技术进步相结合,立足矿区实际,积极推广应用新技术、新设备和新工艺,充分发挥第一生产力的作用,更好地推进了节能减排工作。

四是发展循环经济,走煤电一体化之路。邯郸矿区煤种不占优势,并且劣质煤储量较多。为妥善解决劣质煤的出路问题,我们本着煤炭就地转化的思路,延伸产业链条,积极推进煤电一体化经营,利用原有的陶二电厂和新建的云宁电厂,每年消耗矸石、中煤、煤泥、劣质煤100万吨以上,实现了经济和环境双赢。同时,在郭二庄矿抓紧建设2×300MW煤矸石电厂项目,预计2012年下半年投入生产。届时,邯郸矿区将形成产煤700万吨左右,发电54亿kwh,稳定经营30年以上的煤电一体化产业格局。

五是加强综合利用,实现变“废”为“宝”。在矿井水利用方面,通过建设净化站,进行净化处理后,当作坑口电厂的生产用水,仅云驾岭矿和陶二矿两个单位的矿井水每年就可利用700万吨以上。在生活污水利用方面,通过建设污水处理系统,重新用于居民生活和矿区绿化。在煤矸石利用方面,通过采取就地填埋、矸石回填、电厂燃烧、铺设路基等措施,实现了新矸石不升井、不转移,还有效地减少了新增污染。在电厂粉煤灰利用方面,通过井下回填、充当建筑材料途径等,做到了废物再利用。

四、及早谋划,研究制定“十二五”节能减排工作思路

总体思路:认真贯彻落实中央和我省有关节能减排的一系列指示精神,坚持以科学发展观统领工作全局,走出一条具有邯矿特色的资源节约、环境友好发展之路。

一是确保建成项目充分发挥效用。进一步健全完善制度,加大监督考核力度,规范建成项目的日常管理,确保已上变频节能设备、污染源治理设施等正常稳定运转,充分发挥设备节能降污作用。

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[关键词]宁东基地;节能减排;现状分析;路径选择

[中图分类号]K901 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2011)15-0115-03

随着全球气候的变化以及人类活动对环境越来越深刻的影响,环境问题成为全球舆论的焦点,节能减排也已成为人类与自然和谐相处的必须之举。节能减排顾名思义就是减少对能源和资源的使用,减少生产和生活“三废”的排放,从环境保护和资源综合利用的角度来看,主要表现为污染的低排放甚至零排放,以及资源的高效利用和循环利用,以3R原则(“减量化、再利用、资源化”)为依据,“低消耗、低排放、高效率”为特征。宁东能源化工基地,位于宁夏中东部地区,被宁夏称为“一号工程”,是依托宁东煤田建立的以煤炭、电力、煤化工、新材料为优势产业的区域性大型重型产业基地,是中国13亿吨级煤炭生产基地之一,也是国家级重点开发区。但是,宁东能源化工基地的火电、煤炭和煤化工均为国家主要耗能工业,并且基地中年耗能10000t标准煤以上的企业属于国家重点耗能企业,煤炭工业在开采、洗选、加工、运输、使用过程中产生的大量污染物,对大气及水体、土壤等生态环境带来严重的污染和破坏,成为宁夏生态环境破坏的潜在隐患。因此,对宁东能源化工基地节能减排现状以及未来发展路径的选择研究,不仅对宁夏节能减排工作的落实起到参考与促进作用,也有利于节能减排措施在全国的实施。

1 宁东能源化工基地概况

宁东能源化工基地位于宁夏中东部、银川市东南部,范围覆盖灵武市、盐池县、同心县、红寺堡开发区等4个县市(区)。东以鸳鸯湖、马家滩、萌城矿区的边界为限;西与白芨滩东界接壤,延伸到积家井、韦州矿区西界;南至韦州矿区和萌城矿区的最南端;北邻鄂托克前旗,总面积约3500km2。宁东基地是依托宁东煤田建立的以煤炭、电力、煤化工和循环经济产业为主导的区域性大型工业化基地。

(1)煤炭基地是在宁东煤田的基础上建立起来的,宁东煤田是国家重点发展的13个大型煤炭基地之一,宁东含煤区位于灵武、盐池和同心境内,煤田探明储量272.4×108t,保有储量为271×108t,远景储量1394.3×108t,是一个全国罕见的储量大、煤质好、地质构造简单的整装煤田;主要煤种为不黏结煤、炼焦煤和无烟煤,是优质化工用煤和动力用煤。基地在建设初期规划建设八个现代化的煤矿,即羊肠湾煤矿、灵新煤矿、磁窑煤矿、石沟驿煤矿、梅花井煤矿、清水营煤矿、枣泉煤矿、石槽沟煤矿,其中现已建成的有羊肠湾煤矿、灵新煤矿、磁窑煤矿和石沟驿煤矿。

(2)煤电基

宁东含煤区特别是灵武煤田的不黏结煤(又名香砟子),具有低灰、特低硫、低磷、中发热量、高化学活性等特点,被誉为“环保煤”,是用于发电、采暖及工业锅炉和民用的理想煤种,宁东能源重化工基地正是利用了宁东煤种的这一特性规划建设电厂,即马莲台电厂、大坝电厂、方家庄电厂、鸳鸯湖电厂、灵武电厂、水洞沟电厂、枣泉电厂、永利电厂,这八个大型的现代化电厂将形成2000万千瓦级的火电基地,主要用于宁夏区内用电和外送。现已建成的电厂有:马莲台电厂、大坝电厂、灵武电厂、水洞沟电厂和枣泉电厂。

(3)煤化工基地:宁东能源重化工基地化工项目区位于银川市东南约43km处,是整个基地的中心,它西邻黎家新庄,东邻鸳鸯湖矿区,南为灵新井田北界,南北边界与银古高速公路平行,紧邻银川―青岛高速公路古窑子出口,规划面积13.57km2。

煤化工项目区基本构成包括:煤炭间接液化项目区、煤基二甲醚项目区、煤基甲醇项目区、煤化工深加工区、液化产品加工区、自由投资区、公用和公共设施区。煤化工基地生产的产品主要包括:煤基二甲醇、煤炭间接液化产品、煤基二甲醚、聚丙烯等。现已投产的有320t规模的煤炭间接液化、83×104t规模的煤基二甲醚和40×104t规模的煤基二甲醚的生产。

2 宁东能源化工基地节能减排现状分析

本部分借鉴国家提出的节能减排衡量指标和检测指标,通过实地调研,采用定量计算与定性分析相结合的方法,对宁东能源化工基地2006―2008年期间的节能减排状况进行研究,分析得出宁东能源化工基地在节能减排方面所取得的成绩以及存在的不足,并重点对不足之处详细地分析原因。

2.1 节能减排评价指标的选取

(1)评价指标选取的原则

①科学性原则。必须以科学的态度客观地选取指标,以便真实、有效地反映宁东煤电基地的节能减排成效。

②实用性原则。符合国家提出的节能减排的衡量指标,有利于节约能源,减少污染物质的排放。

③以人为本的原则。在生态环境中,人是最终被承载的对象,生态环境质量的优劣,主要应以居民的适宜程度为标准,尤其应以有利于居民的健康为原则。

④可比性原则。每一条指标都应该是确定的、可以比较的。其含义是同一评价指标可在不同煤电基地范围内进行比较,以便于使所建立的指标具有通用性。

⑤定量性原则。即每一个指标都可以定量化,以便于与国家统计的相关数据进行对比分析。

(2)宁东能源化工基地节能减排指标的选取

根据节能减排指标的选取原则以及国家制定的节能减排检测指标,再结合宁东能源化工基地是以煤炭、煤电、煤化工为主导的产业基地,主要是煤燃烧和煤炭液化、气化等造成的环境污染,本文确定以下几项指标作为本文对宁东煤电基地节能减排现状研究的指标即:万元GDP能耗、SO2排放量、COD、废弃物排放量、烟尘排放量。

2.2 宁东能源化工基地节能减排现状

(1) 宁东能源化工基地节能减排总体状况分析

根据所选取的节能减排指标,在宁东能源化工基地收集相关的一手资料,如表1、表2。由下表可以看出,宁东能源化工基地的万元GDP能耗、SO2排放量在2007年、2008年均有下降,2008年烟尘排放量下降较为明显,说明基地近几年在节能方面取得了较为显著的成效,这为今后节能工作的顺利开展开创了良好的开端。但是,COD、固体废弃物和烟尘的排放量都在增加,并且增长的幅度较大,这无疑将对基地周围的水质、大气以及整个生态环境造成严重的污染。

(2)宁东能源化工基地与全国工业节能减排状况对比分析

为了进一步分析宁东能源化工基地节能减排现状,在此特调查了全国2006―2008年工业节能减排变化状况(如表3)。通过表2 和表3的对比可以看出,宁东能源化工基地SO2的排放量与全国工业平均水平相比,下降幅度较大,且下降的比率要高于全国工业平均水平。但是,相比之下,宁东能源化工基地的万元GDP 能耗、COD的排放量以及废弃物、烟尘的排放量仍高于全国工业节能减排的水平,并且有的还有大幅度的上升,可见宁东能源化工基地在节能、控制粉煤灰、高炉渣等废弃物和烟尘方面仍然存在很大的不足。

3 宁东能源化工基地节能减排成效诱因与制约因素分析

3.1 宁东能源化工基地节能减排成效的诱因分析

从以上分析可以看出宁东基地的万元GDP能耗、SO2的排放量均有所下降,发展态势良好,主要原因有以下几点:

(1)宁东能源化工基地在规划初期就特别重视节能减排工作,坚持走循环经济的道路,重视园区内部的能量循环利用,也注意拓宽生态产业链,这样就减少了污染物的排放。

(2)宁东能源化工基地建设和规划区域地处鄂尔多斯台地西南边缘及毛乌素沙地西南边缘地区,远离大城市和人口密集的城镇,广阔的沙漠地域具有消释污染物质的能力。同时,宁东在抓生产与建设的同时,注重环境保护,建立多处绿化网点,提高森林的覆盖率,这对生产过程中排放的污染物具有较强的吸收能力。

(3)宁东能源化工基地使用了先进的脱硫技术和洁净煤技术,在源头很好的控制了污染物进入生产过程,减少了SO2排放带来的进一步污染。

3.2 宁东能源化工基地节能减排的制约因素分析

宁东能源化工基地在节能减排虽然取得了一定的成效,但是通过以上基地节能减排的总体状况的分析可以看出,宁东基地在COD、废弃物排放、烟尘排放的控制方面仍存在很大的不足,主要原因有:

(1)对节能减排工作思想认识有欠缺

在实际调研过程中发现,宁东能源化工基地的许多员工没有充分认识到节能减排工作的重要性,也不清楚节能减排的具体实践过程,有些甚至不知道节能减排有哪些指标,这样就使节能减排工作与基地的运作脱节。此外,在宁东能源化工基地的规划过程中,虽然已经建立了节能减排参考体系,但是还不够完善。

(2)资源能源的利用率低

从宁东能源化工基地的节能减排现状来看,废弃物和粉尘的排放量远高于全国水平,废弃物主要有高炉渣、有色金属渣、粉煤灰、煤渣、废石膏,粉尘主要有Ni、Pb、Mn、As、Cd、Fe、Ca等重金属成分,如果利用高技术的提炼技术和净化技术,不但可以减少这些污染物质进入环境中,而且可以重新利用这些污染物质当中的可利用成分,而宁东能源化工基地目前还没有采取相应的措施。

(3)采煤机械率有待提高

随着科技的进步,煤矿开采技术迅速发展,大功率、高性能的开采技术装备、计算机技术实现了矿井生产过程自动化和矿井的高产高效及集约化生产,这种高效高产及集约化的生产方式,不仅能提高工作效率,也能大量的减少在开采煤炭过程中造成的煤炭损失。但是宁东的煤炭产业,目前仍然存在开采技术落后,装备水平低,机械化、半机械化和手工业生产并存的情况,机械率更是处于全国较低水平。

(4)基地管理工作与节能减排工作脱节

我国的煤炭企业一直以粗放式管理为主,这种长期形成的管理方式影响深远,短时间内很难将节能减排工作与基地的管理工作有机结合而融为一体,如何用先进的管理方法和手段来管理节能减排工作,或者通过节能减排工作来推动管理水平的提高,很少有人去认真地系统地研究,即使有少数人去研究也无法落实到实际。

4 宁东能源化工基地节能减排的路径选择

节能减排是一项长期的系统工程。宁东能源化工基地节能减排只有通过科学论证、长远规划,使其在规划调整煤炭、电力和煤化工三大主导产业的同时,合理控制煤炭的开采规模和速度,采用合理的煤炭开采技术,进一步延伸产业链,提高能源利用率,减少污染物质的排放量,从而找到经济效益和环境效益的最佳结合点,实现经济效益和生态保护双丰收。

4.1 实现采煤过程节煤

宁东煤田均为煤层群,并且矿区总资源量的60%的煤层平均厚度在3m左右或不足3m,这部分煤层的倾角也较大,由于目前国内的开采技术很难保证这部分煤层的生产能力,如果采用传统的采煤方式,极容易造成资源浪费。此外,宁东矿区的厚煤层厚度为8m左右,属中硬煤层,节理不发育、煤层硬度高、韧性大,如果采用大采高一次采全高技术,就会产生丢煤、回采率低的问题。因此,在开采过程中,针对不同的煤层采用相应的开采技术,将会大大减少开采过程中煤炭的损失。

4.2 大力发展先进的洁净煤技术

洁净煤技术(CCT)是指在煤炭开发和利用过程中,旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等一系列新技术的总称,是使煤炭资源达到最大限度潜能的利用,而释放的污染物控制在最低水平,达到煤的高效、洁净利用的技术。目前的洁净煤技术主要包括两个方面,一是直接烧洁净煤技术,二是煤转化为洁净燃料技术。宁东目前采用的是直接烧洁净煤技术,这种技术可以大大减少二氧化硫和氮氧化物的排放量。而第二种洁净煤技术则是将煤气化、液化,并将煤气化用于发电和热电联产,这种技术与传统技术相比,不仅能提高煤炭的利用率,而且能大量的减少污染物质的排放。而目前包括宁东在内的我国整个煤电行业都缺乏这种先进的煤气化技术,因此,在今后的发展过程中要注重引进先进的洁净煤技术、煤深加工技术,提高煤炭的综合利用率。

4.3 开辟煤―电―生态复垦一体化产业链

宁东能源化工基地属于典型的煤电联产基地,具有充足的和廉价的煤电资源,因此可以利用这种条件来开展生态复垦。可以将煤矸石、粉煤灰回填废弃矿井、塌陷土地,在这些废弃的土地上进行养殖或者种植植物等。如利用荒废塌陷土地,净化后的矿井水进行水产养殖;利用回填土地做企业建设用地等,既治理了荒废的土地、矿井,又减少了煤矸石、煤灰等难以处理的固体废弃物的排放,同时获得了可观的经济效益。

4.4 延伸煤炭产业的产业链

下图展示的是理想的煤电工业园区,它将污染严重、废气物排放多的煤炭业,设计成了一个能源循环利用、废弃物回收利用、最终实现煤炭生产污染的零排放的绿色生态工业园区。宁东能源化工基地现在虽然已经具备了煤炭―电力、煤炭―煤化工等产业链,但是实现如图所示的零排放、低污染、能源循环利用尚且存在很大的差距。在今后的规划设计中,宁东基地不妨借鉴如图所示的发展模式,尽量将煤炭、电力、建材、化工接合成一整套的生产链,增加煤炭的多重附加值,回收利用工业废水和生活污水,将能耗降到最低,污染物排放也降到最低点,实现工业发展与环境和谐共处。

4.5 建立基地的环境恢复机制

自然环境拥有一定的自净功能,宁东基地在今后的规划建设中,要积极创造环境自净所需要的条件,建设绿化带、提高植被覆盖率,同时要定时的对基地周围的环境进行生态环境承载力的评价,根据生态环境的承载力来开发能源和进行生产,严格限制超越生态环境承载力的开发项目的实施。

4.6 提高员工的节能减排意识

制定相应的培训方案如科普宣传、访问学习等,对基地员工进行节能减排意义的宣传,增强节能减排意识。相关单位要制定严格的考核制度,从宏观到细节,对各个部门进行详细的分工,抓好每个环节每个细节,切实做好节能减排工作。同时,可以咨询有关专家,根据国家节能减排的各项指标建立指标体系,对每个季度、年度、部门、员工的工作进行打分评比,这样会以一种直观的形式促使节能减排思想深入人心。

参考文献:

[1]张炜,樊瑛.德国节能减排的经验及启示[J].世界经济,2008(3):64-68.

[2]王彦彭.我国节能减排指标体系研究[J].煤炭经济研究,2009(2):31-32.

[3]许祥左.煤炭企业节能减排工作的难点及对策[J].采矿技术,2008,8(3):101-103.

[4]谷天野.煤炭洁净加工与高效利用[J].洁净煤技术,2006,12(4):88-90.

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1.1电力结构进一步优化

以太阳能、风能、水能为代表的非化石能源的发电量比重进一步提高,就我国目前而言,一方面水电、核电、风电、太阳能电等发电装机同比增长速度快,同比达到5%、14%、36%、143%,另一方火电的装机总量进一步滑落。

1.2电力技术水平和效率提高快

电力技术水平和效率的提高主要表现在特高压的输电能力不断增强,如新增1000kv交流输电线路一千多米。此外,电力系统积极采用超临界机组,不断推广大型空冷、循环流化床等先进技术手段,在技术进步和强化管理的作用下,火电又有较大的下降。

2电力系统节能存在的问题

现阶段,虽然电力系统的节能减排效果取得了良好的成绩,但是有些问题依然未得到根本解决,随着经济的不断发展,逐渐暴露出来。

2.1脱硫设备质量及运行管理水平不高

现阶段,国家对火电厂的烟气脱硫要求日趋严格,脱硫设备的建设任务更加重要和繁重。由于恶性竞争导致脱硫设备在设计和建设上都存在缺陷,严重影响了脱硫设备长期、稳定、安全的运行。另一方面,脱硫设备的设计未考虑到实际情况,设计量过小,导致脱硫设备投运后无法满足火电厂的要求。此外,高昂的修复费用也给电力企业带来了压力。

2.2火电节能减排的经济激励机制不完善

就当前而言,我国的大多数电力企业都是出于对国家政策法律法规的规定而进行的节能减排措施,在思想上仍然出于要我节能的阶段。这样的节能减排效果有限,且需要政府部门长期地监管。因此,需要研究建立健全可行的经济激励长效机制,政府利用市场的调节作用,通过给节能减排的电力企业施行减免税收、增加补贴等方式,确保电力企业节能的自发性和积极性。

2.3电煤质量下降影响节能减排效果

由于目前电煤的质量不高,存在着发热量下降、电煤的灰份与硫份的含量急剧上升,导致对发电机组正常出力影响大,严重磨损了发电设备,增加了火电厂的用电消耗,降低发电效率。此外,由于硫份的增加造成脱硫设备超负荷的运转,脱硫效率取法达到要求。

3电力系统节能技术措施

电力系统由发电厂、电网及用户三个部分组成,其承担着电能生产和消费的职责。在电力系统中,每一个部分都存在巨大的能量消耗。故而如何合理的选择电力系统的运行方案,实现每一部分上的能量节约,是完成电力系统节能减排的重要保证。

3.1发电厂的技术节能

现阶段,我国的发电厂主要是以火电为主,火电每年消耗的煤炭量数字惊人。因此在火电的节能上有着巨大的发展空间。首先,要定期对火电机组进行检测维护,保证发电机组运行的安全性和可靠性;优化发电机组的运行方式,提高其的经济运行。其次,对发电中产生的废弃排放物,要实现合理地处理和再生利用,对燃料的购买和使用进行科学的调整。最后,大力发展新型清洁可再生能源的利用,如太阳能发电、水力发电、核能发电等,进一步减少煤炭等常规能源的消耗,降低废弃物的排放。

3.2输电网络的技术节能

输电网络的节能主要从电网的总体结构、变压器的选择、电力线路技术的运用三个方面进行。首先,要合理设计规划输电网络,保证输电网络建设的质量,在建设时尽量采用环形或多路供电,以减少输电网络的电压等级,从而电网的运行成本,此外还要及时调整负载量,减少不必要的空载损耗。其次,在变压器的选择中,要通过科学的计算,依据实际的用电情况合理选择变压器的大小,加强用户无功补偿设备的配置;另外定期检查维修变压器,减少不惜要的能量消耗。最后,要加大新型材料和新技术的运用,减少输电线路的线损;运用先进的计算机技术,加强对电力系统的监控,提高用电利用水平。

3.3用户终端的技术节能

首先,在室内的用电供暖中,用户可以安装热量分配仪和温度调节阀,自行控制电能供给,从而达到舒适和节能的目的。其次,采用高效的照明系统,提高用电效率和照明效果,大力推广节能电器的使用,降低电器的能量消耗。其次,供电企业要采用节电控制器,有效控制电网的削峰填谷、改善电网运行方式。

4结束语