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第二個方面，關于優化機組管道設計，其實這個問題是與第一個方面相呼應的，我們甚至可以將汽輪機也看作整個管道的一部分。在提高機組蒸汽參數的同時，對于機組管道材質、硬度、長度、通流設計等都有了新的更高的要求。在管道設計過程當中，應該盡量避免管道過多的彎道、可以適當放大管徑等方式。 對于機組四大管道，除了安全因素考慮外，管道的整體布置應該以蒸汽的流暢同行為目的。管道周邊建筑物、設備的安裝設計，應該避開四大管道的行走路線，盡量保證蒸汽管道的暢行無阻。 管道的優化設計給設計院提出了更高的要求，這里面不僅僅是管道走向的一個問題，更牽涉到管道固定、管道長度等方方面面。特別是四大管道設計參數較高，成本較高，合理的設計和布置也是機組節能降耗的一部分。 第三個方面是機組輔助系統的優化。前文說的是機組的本體設備，輔助系統很大程度上也會影響機組的整體效率。前文我們提到了對機組的風機系統使用變頻改造，其實就是輔機系統的一種優化。這種優化不僅僅是降低了輔機電耗，通過變頻或者其它模擬量的控制方式，可以合理降低排煙溫度，排煙溫度的降低其實也是提高機組效率的一種體現，根據能力守恒定律，排煙溫度降低說明有更多的熱量被機組消化吸收。 我查過一些資料，目前大型火力發電機組的自耗電部分，電除塵的耗電占了很大的比例。目前電廠使用的電除塵設備是一般是可調或者設置多臺電除塵設備，根據機組負荷的變化在保證除塵效果的情況下合理安排電除塵設備參數，這也算是在考慮環保的情況下對節能降耗的一種優化。 此外，像采用更低溫的冷卻水系統、高效的管道保溫方式等也是機組節能降耗的一部分。 02 上面所說的這些情況算是目前電廠節能降耗的一個大類，節能降耗的方式有很多方面，我們很難區分很細。下面我要給大家看一組數據。
這是某資料的數據總結，這本書成書較早，可能部分參數與現今的一些參數有出入，但是整體是沒有爭議的。通過這個數據，我們可以得出一個結論，即便是設計參數較高的電廠，機組整體效率也沒超過50%，也就是說目前發電廠能量的損失遠大于能量的利用。 針對這個問題，目前國內各電科院都積極開展了工作，目前的機組效率來看，優化上升的空間還是很大的。對于設計階段的電廠，可以通過提高機組整體參數來提高效率，而對于運行電廠就只能采用工藝改造或者運行優化來達到預期的效果。 去年有個新聞引爆了電力行業，說京東強勢進入火電優化領域，利用電廠大數據對火電廠的運行進行優化。具體來說就是利用AI算法，通過收集機組的參數，對于機組實時送多少煤、送多少風、送多少水盡量算到精確。據說經過試驗，相關專家在驗收時明確寫到“鍋爐系統運行參數達到了現有工況下最優”、“鍋爐熱效率提高0.5%”。 我從來不排斥新技術進入火電行業甚至改變格局的可能，但是這個報道之后沒有了下文，我想效果可能在性價比上可能并不完美。其實利用大數據對機組進行優化并非京東首創，目前國內進行機組優化控制的相關部門也是通過采集數據進行分析后進行的。之前我也參與部分相關工作，主要是對CCS邏輯參數、一次調頻參數、各自動PID參數進行優化，對于大部分機組來說，效果其實不能說好。因為我看到的現象是，一些運行穩定的機組，運行人員經驗豐富的機組，機組效率把控的已經非常好，優化控制更多的是在做著錦上添花的工作。 這里面我遇到過一個意外，大型火力發電廠一般采用氨法脫硝的方式，而噴氨自動的整定就是目前很多電廠的一個難點。脫硝效果的好壞不僅僅影響的是環保參數，還需要對環保成本進行控制。很多情況下，為了保證脫硝效果，氨水使用過多，造成了浪費，這也是電廠成本的一部分。因此，我一些朋友目前專門做電廠噴氨自動方面的研究，據我所知其實整體效果一般。 我在這方面的見解是，在保證環保參數的情況下，為了保證經濟性，還是要在自動的基礎上增加人工干預。這一點，電廠的一些老師傅做的比較好，經驗法也是決定機組效益的重要方面。 機組優化控制的空間個人認為還是很大，如果能將機組整體效率提高，那么對于節能降耗或者減排都意義重大！ 03 關于機組節能降耗，我目前在做的工作就是對于余熱、廢熱、廢汽的回收利用，這不僅在電力行業，也在鋼鐵、水泥、化工等高耗能行業。今天我們重點說的是電力行業。 其實電廠整體“兩廢一余”的利用已經做的非常到位，但是從整個工業領域來講，我們目前對于100℃以下的廢水、300℃以下的煙氣利用率并不高，甚至是無法利用的狀態。以電廠為例，我們對于煙氣的利用一般是增加回熱（低溫省煤器），這是很好的利用方式，但是效率其實并不高。因為我們知道一般煙氣從脫硝系統出來之后仍然有300℃的高溫，但是經過脫硫塔之后溫度會急劇降到100℃。這其中大部分的熱量被噴淋系統等強制帶走，是非常大的損失。 如果可以對這部分煙氣進行合理規劃，那么也將取得不錯的節能降耗的效果。比如利用有機朗肯循環設備進行發電，可以整體提高10%的機組效率。包括電廠部分循環水系統等廢水，其實均可以使用朗肯循環的原理進行發電。 前幾天我去安徽某水泥企業考察，他們對余熱的利用應該是做到了極致，該企業進口了日本的一套設備，利用300℃的蒸汽進行發電，排汽再次回收進行循環利用，大大提高了機組效益。 其實對于低溫余熱的利用方式很多，目前在大型高耗能企業該類能量豐富，但是限于各方面的原因沒有進行充分利用。單就火力發電機組，可以預見的是優化空間和再利用空間還是非常值得期待。 本文系原創，轉載請注明出處！ ◆◆ |
