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發(fā)電廠汽輪機(jī)及輔機(jī)設(shè)備節(jié)能技術(shù)
發(fā)電廠汽輪機(jī)及輔機(jī)設(shè)備節(jié)能技術(shù)
摘要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速、穩(wěn)定、健康發(fā)展，我國對能源的要求，特別是電能的需求越來越迫切。
文章從節(jié)能的意義出發(fā)，結(jié)合我國目前火電廠的實(shí)際情況，為我國火電廠的節(jié)能提出了一系列的節(jié)能措施。
關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;發(fā)電廠汽輪機(jī);節(jié)能技術(shù);等離子無油點(diǎn)火;少油粉煤點(diǎn)火技術(shù)
我國能源消費(fèi)量較大，雖然能源資源豐富多樣，但人均占有量卻很低，而且能源分布不合理，利用率低，能源浪費(fèi)嚴(yán)重，所以單位產(chǎn)值能耗較高，損
耗很大，嚴(yán)重地制約著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。
1 節(jié)能的意義
1.1 有利于環(huán)境保護(hù)
目前，我國環(huán)境污染嚴(yán)重，生態(tài)破壞加劇的趨勢尚為得到有效的控制，年排放二氧化硫近2000萬t，燃煤造成的二氧化硫和煙塵排放量約占排放總量的70%～80%。
我國煤炭產(chǎn)量的25%是含硫量超過2%的中高硫煤，我國煤炭產(chǎn)量的一半用于發(fā)電，因此發(fā)電廠的二氧化硫排放量巨大。
根據(jù)統(tǒng)計資料，一座容量為1000MW的燃煤電廠，當(dāng)其平均負(fù)荷系數(shù)為0.7時，每年大約需要燃燒263萬t煤，它每年產(chǎn)生的排放物分別為：一氧化碳600t/年，二氧化硫650萬t/年，二氧化硫10萬t/年，二氧化氮2萬t/年，飛灰12萬t/年，逸出顆粒3萬t/年。
燃煤產(chǎn)生的各種氣態(tài)和粒狀物質(zhì)在濃度很高時，能使呼吸系統(tǒng)的疾病的發(fā)病率增高，使哮喘病加劇，引起頭痛和胸部不適，使肺功能衰減。
1.2 是提高經(jīng)濟(jì)效率和降低生產(chǎn)成本的重要措施
煤炭在工業(yè)產(chǎn)品的成本中，占有的比重相當(dāng)大，平均在9%左右，化工行業(yè)為30%，電力行業(yè)煤炭占發(fā)電成本的70%，所以降低煤耗，就可以大大降低生產(chǎn)成本。
雖然我國政府很重視節(jié)能工作，每年都舉辦宣傳周活動，各發(fā)電企業(yè)也在節(jié)能方面下了很多工夫，但是，能耗水平與世界的差距仍然很大，例如2003年我國供電煤耗381g/(kg.h)，比工業(yè)發(fā)達(dá)國家平均高出60g/(kg.h)多。
如果供電煤耗降低到工業(yè)發(fā)達(dá)國家水平，我國因發(fā)電企業(yè)而減少的標(biāo)準(zhǔn)煤消耗量約為1億t。
1.3 有利于改善人民的生活質(zhì)量，是“能源翻一番，經(jīng)濟(jì)翻二番”的基礎(chǔ)
通過節(jié)能使工業(yè)走上高效率、高效益、低成本、低污染循環(huán)經(jīng)濟(jì)之路;通過節(jié)能使人民享受到綠色環(huán)境、綠色住宅、綠色照明、綠色產(chǎn)品的小康生活。
2 節(jié)能的目標(biāo)
2.1 宏觀節(jié)能量指標(biāo)
2020年每萬元GDP(1990年不變價)能耗由2002的2.68t標(biāo)準(zhǔn)煤下降到1.54t標(biāo)準(zhǔn)煤，2003～2020年年均節(jié)能率為3%，形成的節(jié)能能力為14億t標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于同期規(guī)劃新增能源生產(chǎn)總量12.6億t標(biāo)準(zhǔn)煤的111%，相當(dāng)于減少二氧化硫排放2100萬t。
2.2 主要成品單位能耗指標(biāo)
2010年總體達(dá)到或接近20世紀(jì)90年代初期國際先進(jìn)水平，其中大中型企業(yè)達(dá)到21世紀(jì)初國際先進(jìn)水平，2020年達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平，火電供電煤耗2010年達(dá)到360g標(biāo)準(zhǔn)煤/(kg.h)，2020年達(dá)到320g標(biāo)準(zhǔn)煤/(kg.h)。
3 節(jié)能技術(shù)
3.1 節(jié)約和替代燃料油
如不采取積極措施有效的措施，到2020年，中國石油消耗量約4億t，屆時我國對國際石油市場的依存度將達(dá)到50%。
3.1.1 推廣等離子無油點(diǎn)火、少油粉煤點(diǎn)火技術(shù)
常規(guī)火電燃煤機(jī)組點(diǎn)火用油，年消耗量在100萬t以上。
近幾年，國內(nèi)研究開發(fā)了等離子無油點(diǎn)火技術(shù)，已在山東煙臺電廠50MW機(jī)組實(shí)驗(yàn)成功，目前正在100、200和300MW機(jī)組上組織示范。
示范成功后，可實(shí)現(xiàn)燃煤機(jī)組點(diǎn)火。
少油粉煤點(diǎn)火也是成熟技術(shù)，可在電廠大面積推廣。
3.1.2 積極發(fā)展煤層氣產(chǎn)業(yè)替代燃料油
自20世紀(jì)80年代末美國煤層氣開發(fā)獲得商業(yè)性成功以來，世界各國逐步認(rèn)識到煤層氣可作為一種新型可替代能源進(jìn)行開發(fā)。
中國煤層氣資源量有(30000～35000)Gm?，居世界前列，其中沁水盆地南部煤層氣探明儲量超過400億m?，2020年增加到200億m?。
3.1.3 應(yīng)用潔凈煤技術(shù)和其它技術(shù)替代燃料油
發(fā)達(dá)國家在石油危機(jī)以后普遍采用煤代油政策，除了汽車，內(nèi)燃機(jī)車，航空，航用柴油機(jī)以及石油化工原料必須使用石油以外，其它窯爐、電廠都可以用清潔煤代替燃油。
水煤漿作為新型煤基流體燃料，具有燃燒穩(wěn)定、污染物排放量少的優(yōu)點(diǎn)。
我國經(jīng)過近20年的科技攻關(guān)和工業(yè)化示范，水煤漿制漿、儲運(yùn)和燃燒技術(shù)基本成熟。
山東白楊河電廠2臺230t/h水煤漿鍋爐、北京燕山石化公司220t/h脫硫型水煤漿鍋爐代油燃燒，投產(chǎn)后均取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
2～2.5t水煤漿代替1t重油，可降低燃料成本500～800元，100MW以下燃油熱電機(jī)組比較適宜采用水煤漿技術(shù)進(jìn)行替代改造。
對于大中型燃油發(fā)電機(jī)組應(yīng)逐步改為燃煤機(jī)組，一是采用先進(jìn)成熟的粉煤燃燒加煙氣脫硫技術(shù)進(jìn)行代油改造;二是采用洗選煤或動力配煤，在環(huán)保達(dá)標(biāo)的前提下，進(jìn)行煤代油改造。
目前，國內(nèi)410t/h循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)基本成熟，100MW級燃油發(fā)電鍋爐可采用國產(chǎn)化循環(huán)流化床(CFB)進(jìn)行煤代油
改造。
3.2 提高用電設(shè)備效率，推廣節(jié)電技術(shù)
3.2.1 發(fā)展高效電動機(jī)
目前我國各類電動機(jī)總?cè)萘考s420GW，通過電動機(jī)消耗的電量占全國用電量的50%～60%，中小型電動機(jī)約占全國電動機(jī)功率的75%，提高中小型電動機(jī)的機(jī)率是電動機(jī)節(jié)能的主要方向。
中國在20世紀(jì)80年代前大量采用J系列電動機(jī)，80年代初期開發(fā)的Y系列電動機(jī)和J系列電動機(jī)相比，啟動轉(zhuǎn)矩提高30%，體積和質(zhì)量減少10%，安裝尺寸和國際接軌，但效率只提高0.142%，設(shè)計效率87%，實(shí)際運(yùn)行效率比國外先進(jìn)國家低10%～20%。
根據(jù)國際節(jié)能研究所預(yù)測，如果中國的電動機(jī)機(jī)率達(dá)到美國水平(美國高效電動機(jī)的效率達(dá)到94.5%)，其節(jié)能潛力將達(dá)330億kW·h。
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