第五節(jié) 電力企業(yè)的節(jié)能監(jiān)測(cè)

一、火力發(fā)電廠的節(jié)能監(jiān)測(cè)

節(jié)能監(jiān)測(cè)是節(jié)能工作的基礎(chǔ)，進(jìn)行節(jié)能監(jiān)測(cè)為節(jié)能主管部門宏觀管理提供服務(wù)，其大量詳實(shí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和分析意見(jiàn)直接提供給節(jié)能主管部門，為節(jié)能主管部門制定節(jié)能政策和措施，提供了科學(xué)可靠的依據(jù)。節(jié)能監(jiān)測(cè)體系為企業(yè)節(jié)能降耗和提高經(jīng)濟(jì)效益服務(wù)，通過(guò)對(duì)用能設(shè)備的監(jiān)測(cè)，可以直觀地反映出單位用能狀況，能有效地找出降耗的途徑，挖掘節(jié)能潛力。

(一)火力發(fā)電廠的工藝流程

根據(jù)發(fā)電使用的能源形式，可以分為火力發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、核能發(fā)電等，其中火力發(fā)電是依靠燃燒化石燃料來(lái)發(fā)電。火力發(fā)電是現(xiàn)在電力發(fā)展的主力軍，發(fā)電量占我國(guó)整體發(fā)電量的80%。

火力發(fā)電一般是指利用石油、煤炭和天然氣等燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能來(lái)加熱水，使水變成高溫、高壓水蒸氣，然后再由水蒸氣推動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)發(fā)電的方式的總稱。以煤、石油或天然氣作為燃料的發(fā)電廠統(tǒng)稱為火力發(fā)電廠。

火力發(fā)電廠的主要設(shè)備系統(tǒng)包括燃料供給系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及其他一些輔助處理設(shè)備。

火力發(fā)電系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)(以鍋爐為核心)、汽水系統(tǒng)(主要由各類泵、給水加熱器、凝汽器、管道、水冷壁等組咸)、電氣系統(tǒng)(以汽輪發(fā)電機(jī)、主變壓器等為主)、控制系統(tǒng)等組成。前兩者產(chǎn)生高溫高壓蒸汽;電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)由熱能、機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)變;控制系統(tǒng)保證各系統(tǒng)安全、合理、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1.火力發(fā)電廠主要生產(chǎn)工藝

火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過(guò)程可分成三個(gè)階段：①燃料的化學(xué)能在鍋爐中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽訜徨仩t中的水使之變成蒸汽;②鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能;③由汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，把機(jī)械能變?yōu)殡娔堋?/p>

火力發(fā)電廠整體工藝流程圖如圖4-29所示。

(1)燃燒系統(tǒng)。燃燒系統(tǒng)包括輸煤、磨煤、燃燒、風(fēng)煙、灰渣系統(tǒng)等，其流程如圖4-30所示。

1)輸煤。電廠的用煤量是很大的，一座裝機(jī)容量4×30萬(wàn)kW的現(xiàn)代火力發(fā)電廠，煤耗率按360g/kWh計(jì)，每天需用標(biāo)準(zhǔn)煤(每千克煤產(chǎn)生7000kcal熱量)10368t。因?yàn)殡姀S燃煤多用劣質(zhì)煤，且中、小汽輪發(fā)電機(jī)組的煤耗率在400～500g/kWh，所以用煤量會(huì)更大。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)用于發(fā)電的煤約占總產(chǎn)量的1/4，主要靠鐵路運(yùn)輸，約占鐵路全部運(yùn)輸量的40%。為保證電廠安全生產(chǎn)，一般要求電廠儲(chǔ)備10天以上的用煤量。

2)磨煤。用火車或汽車、輪船等將煤運(yùn)至電廠的儲(chǔ)煤揚(yáng)后，經(jīng)初步篩選處理，用輸煤皮帶送到鍋爐間的原煤倉(cāng)。煤從原煤倉(cāng)落入煤斗，由給煤機(jī)送入磨煤機(jī)磨成煤粉，并經(jīng)空氣預(yù)熱器來(lái)的一次風(fēng)烘干并帶至粗粉分離器。在粗粉分離器中將不合格的粗粉分離返回磨煤機(jī)再行磨制，合格的細(xì)煤粉被一次風(fēng)帶人旋風(fēng)分離器，使煤粉與空氣分離后進(jìn)入煤粉倉(cāng)。

3)鍋爐與燃燒。煤粉由可調(diào)節(jié)的給粉機(jī)按鍋爐需要送人一次風(fēng)管，同時(shí)由旋風(fēng)分離器送來(lái)的氣體(含有約10%未能分離出的細(xì)煤粉)，由排粉風(fēng)機(jī)提高壓頭后作為一次風(fēng)將進(jìn)入一次風(fēng)管的煤粉經(jīng)燃燒器噴入爐膛內(nèi)燃燒。

4)風(fēng)煙系統(tǒng)。送風(fēng)機(jī)將冷風(fēng)送到空氣預(yù)熱器加熱，加熱后的氣體一部分經(jīng)磨煤機(jī)、排粉風(fēng)機(jī)進(jìn)入爐膛，另一部分經(jīng)燃燒器外側(cè)套筒直接進(jìn)入爐膛。爐膛內(nèi)燃燒形成的高溫?zé)煔猓責(zé)煹澜?jīng)過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器逐漸降溫，再經(jīng)除塵器除去90%～99%的灰塵，經(jīng)引風(fēng)機(jī)送人煙囪，排向天空。

5)灰渣系統(tǒng)。爐膛內(nèi)煤粉燃燒后生成的小灰粒，被除塵器收集成細(xì)灰排入沖灰溝，燃燒中因結(jié)焦形成的大塊爐渣，下落到鍋爐底部的渣斗內(nèi)，經(jīng)過(guò)碎渣機(jī)破碎后也排人沖灰溝，再經(jīng)灰渣水泵將細(xì)灰和碎爐渣經(jīng)沖灰管道排往灰場(chǎng)(或用汽車將爐渣運(yùn)走)。

(2)汽水系統(tǒng)。火力發(fā)電廠的汽水系統(tǒng)是由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、高低壓加熱器、凝

結(jié)水泵和給水泵等組成，也包括汽水循環(huán)、化學(xué)水處理和冷卻系統(tǒng)等。汽水系統(tǒng)流程如圖4-31所示。