電廠33個節能減排主要參考技術

來源:中國節能產業網 日期:2016年12月28日 14:16

1、提高蒸汽參數

常規超臨界機組汽輪機典型參數為24.2MPa/566℃/566℃,常規超超臨界機組典型參數為25-26.25MPa/600℃/600℃。提高汽輪機進汽參數可直接提高機組效率,綜合經濟性、安全性與工程實際應用情況,主蒸汽壓力提高至27-28MPa,主蒸汽溫度受主蒸汽壓力提高與材料制約一般維持在600℃,熱再熱蒸汽溫度提高至610℃或620℃,可進一步提高機組效率。

主蒸汽壓力大于27MPa時,每提高1MPa進汽壓力,降低汽機熱耗0.1%左右。熱再熱蒸汽溫度每提高10℃,可降低熱耗0.15%。預計相比常規超超臨界機組可降低供電煤耗1.5~2.5克/千瓦時。節能技術較成熟。

適用于66、100萬千瓦超超臨界機組設計優化。

2、二次再熱

在常規一次再熱的基礎上,汽輪機排汽二次進入鍋爐進行再熱。汽輪機增加超高壓缸,超高壓缸排汽為冷一次再熱,其經過鍋爐一次再熱器加熱后進入高壓缸,高壓缸排汽為冷二次再熱,其經過鍋爐二次再熱器加熱后進入中壓缸。比一次再熱機組熱效率高出2%~3%,可降低供電煤耗8~10克/千瓦時技術較成熟。

美國、德國、日本、丹麥等國家部分30萬千瓦以上機組已有應用。國內有100萬千瓦二次再熱技術示范工程。

3、管道系統優化

通過適當增大管徑、減少彎頭、盡量采用彎管和斜三通等低阻力連接件等措施,降低主蒸汽、再熱、給水等管道阻力。機組熱效率提高0.1%~0.2%,可降低供電煤耗0.3~0.6克/千瓦時。技術成熟。

適于各級容量機組。

4、外置蒸汽冷卻器

超超臨界機組高加抽汽由于抽汽溫度高,往往具有較大過熱度,通過設置獨立外置蒸汽冷卻器,充分利用抽汽過熱焓,提高回熱系統熱效率。預計可降低供電煤耗約0.5克/千瓦時。技術較成熟。

適用于66、100萬千瓦超超臨界機組。

5、低溫省煤器

在除塵器入口或脫硫塔入口設置1級或2級串聯低溫省煤器,采用溫度范圍合適的部分凝結水回收煙氣余熱,降低煙氣溫度從而降低體積流量,提高機組熱效率,降低引風機電耗。預計可降低供電煤耗1.4~1.8克/千瓦時技術成熟。

適用于30~100萬千瓦各類型機組。

6、700℃超超臨界

在新的鎳基耐高溫材料研發成功后,蒸汽參數可提高至700℃,大幅提高機組熱效率供電煤耗預計可達到246克/千瓦時。技術研發階段。

7、汽輪機通流部分改造

對于13.5、20萬千瓦汽輪機和2000年前投運的30和60萬千瓦亞臨界汽輪機,通流效率低,熱耗高。采用全三維技術優化設計汽輪機通流部分,采用新型高效葉片和新型汽封節能技術改造汽輪機,節能提效效果明顯。預計可降低供電煤耗10~20g/kWh。技術成熟。

適用于13.5~60萬千瓦各類型機組。

8、汽輪機間隙調整及汽封改造

部分汽輪機普遍存在汽缸運行效率較低、高壓缸效率隨運行時間增加不斷下降的問題,主要原因是汽輪機通流部分不完善、汽封間隙大、汽輪機內缸接合面漏汽嚴重、存在級間漏汽和蒸汽短路現象。通過汽輪機本體技術改造,提高運行缸效率,節能提效效果顯著。預計可降低供電煤耗2~4g/kWh。技術成熟。

適用于30~60萬千瓦各類型機組。

9、汽機主汽濾網結構型式優化研究

為減少主再熱蒸汽固體顆粒和異物對汽輪機通流部分的損傷,主再熱蒸汽閥門均裝有濾網。常見濾網孔徑均為φ7,已開有倒角。但濾網結構及孔徑大小需進一步研究。可減少蒸汽壓降和熱耗,暫無降低供電煤耗估算值。技術成熟。

適于各級容量機組。

10、鍋爐排煙余熱回收利用

在空預器之后、脫硫塔之前煙道的合適位置通過加裝煙氣冷卻器,用來加熱凝結水、鍋爐送風或城市熱網低溫回水,回收部分熱量,從而達到節能提效、節水效果。采用低壓省煤器技術,若排煙溫度降低30℃,機組供電煤耗可降低1.8g/kWh,脫硫系統耗水量減少70%。技術成熟。

適用于排煙溫度比設計值偏高20℃以上的機組。

11、鍋爐本體受熱面及風機改造

鍋爐普遍存在排煙溫度高、風機耗電高,通過改造,可降低排煙溫度和風機電耗。具體措施包括:一次風機、引風機、增壓風機葉輪改造或變頻改造;鍋爐受熱面或省煤器改造。預計可降低煤耗1.0~2.0g/kWh。技術成熟。

適用于30萬千瓦亞臨界機組、60萬千瓦亞臨界機組和超臨界機組。

12、鍋爐運行優化調整

電廠實際燃用煤種與設計煤種差異較大時,對鍋爐燃燒造成很大影響。開展鍋爐燃燒及制粉系統優化試驗,確定合理的風量、風粉比、煤粉細度等,有利于電廠優化運行。預計可降低供電煤耗0.5~1.5g/kWh。技術成熟。

現役各級容量機組可普遍采用。

13、電除塵器改造及運行優化

根據典型煤種,選取不同負荷,結合吹灰情況等,在保證煙塵排放濃度達標的情況下,試驗確定最佳的供電控制方式(除塵器耗電率最小)及相應的控制參數。通過電除塵器節電改造及運行優化調整,節電效果明顯。預計可降低供電煤耗約2~3g/kWh。技術成熟。

適用于現役30萬千瓦亞臨界機組、60萬千瓦亞臨界機組和超臨界機組。

14、熱力及疏水系統改進

改進熱力及疏水系統,可簡化熱力系統,減少閥門數量,治理閥門泄漏,取得良好節能提效效果。預計可降低供電煤耗2~3g/kWh。技術成熟。

適用于各級容量機組。

15、汽輪機閥門管理優化

通過對汽輪機不同順序開啟規律下配汽不平衡汽流力的計算,以及機組軸承承載情況的綜合分析,采用閥門開啟順序重組及優化技術,解決機組在投入順序閥運行時的瓦溫升高、振動異常問題,使機組能順利投入順序閥運行,從而提高機組的運行效率。預計可降低供電煤耗2~3g/kWh。技術成熟

適用于20萬千瓦以上機組。

16、汽輪機冷端系統改進及運行優化

汽輪機冷端性能差,表現為機組真空低。通過采取技術改造措施,提高機組運行真空,可取得很好的節能提效效果。預計可降低供電煤耗0.5~1.0g/kWh。技術成熟。

適用于30萬千瓦亞臨界機組、60萬千瓦亞臨界機組和超臨界機組。

17、高壓除氧器乏汽回收

將高壓除氧器排氧閥排出的乏汽通過表面式換熱器提高化學除鹽水溫度,溫度升高后的化學除鹽水補入凝汽器,可以降低過冷度,一定程度提高熱效率。預計可降低供電煤耗約0.5~1g/kWh技術成熟。

適用于10~30萬千瓦機組

18、取較深海水作為電廠冷卻水

直流供水系統取、排水口的位置和型式應考慮水源特點、利于吸取冷水、溫排水對環境的影響、泥沙沖淤和工程施工等因素。有條件時,宜取較深處水溫較低的水。但取水水深和取排水口布置受航道、碼頭等因素影響較大。采用直流供水系統時,循環水溫每降低1℃,供電煤耗降低約1g/kWh。技術成熟。

適于沿海電廠。

19、脫硫系統運行優化

具體措施包括:1)吸收系統(漿液循環泵、pH值運行優化、氧化風量、吸收塔液位、石灰石粒徑等)運行優化;2)煙氣系統運行優化;3)公用系統(制漿、脫水等)運行優化;4)采用脫硫添加劑。可提高脫硫效率、減少系統故障、降低系統能耗和運行成本、提高對煤種硫份的適應性。預計可降低供電煤耗約0.5g/kWh。技術成熟。

適用于30萬千瓦亞臨界機組、60萬千瓦亞臨界機組和超臨界機組。

20、凝結水泵變頻改造

高壓凝結水泵電機采用變頻裝置,在機組調峰運行可降低節流損失,達到提效節能效果。預計可降低供電煤耗約0.5g/kWh。技術成熟。

在大量30~60萬千瓦機組上得到推廣應用。

21、空氣預熱器密封改造

回轉式空氣預熱器通常存在密封不良、低溫腐蝕、積灰堵塞等問題,造成漏風率與煙風阻力增大,風機耗電增加。可采用先進的密封技術進行改造,使空氣預熱器漏風率控制在6%以內。預計可降低供電煤耗0.2~0.5g/kWh。技術成熟。

適用于各級容量機組。

22、電除塵器高頻電源改造

將電除塵器工頻電源改造為高頻電源。由于高頻電源在純直流供電方式時,電壓波動小,電暈電壓高,電暈電流大,從而增加了電暈功率。同時,在煙塵帶有足夠電荷的前提下,大幅度減小了電除塵器電場供電能耗,達到了提效節能的目的。可降低電除塵器電耗。技術成熟。

適用于30~100萬千瓦機組。

23、加強管道和閥門保溫

管道及閥門保溫技術直接影響電廠能效,降低保溫外表面溫度設計值有利于降低蒸汽損耗。但會對保溫材料厚度、管道布置、支吊架結構產生影響。暫無降低供電煤耗估算值。技術成熟。

適用于各級容量機組。

24、電廠照明節能方法

從光源、鎮流器、燈具等方面綜合考慮電廠照明,選用節能、安全、耐用的照明器具。可以一定程度減少電廠自用電量,對降低煤耗影響較小。技術成熟。

適用于各類電廠。

25、凝汽式汽輪機供熱改造

對純凝汽式汽輪機組蒸汽系統適當環節進行改造,接出抽汽管道和閥門,分流部分蒸汽,使純凝汽式汽輪機組具備純凝發電和熱電聯產兩用功能。大幅度降低供電煤耗,一般可達到10g/kWh以上。技術成熟。

適用于12.5~60萬千瓦純凝汽式汽輪機組。

26、亞臨界機組改造

為超(超)臨界機組將亞臨界老機組改造為超(超)臨界機組,對汽輪機、鍋爐和主輔機設備做相應改造。大幅提升機組熱力循環效率。技術研發階段。

27、低(低)溫靜電除塵

在靜電除塵器前設置換熱裝置,將煙氣溫度降低到接近或低于酸露點溫度,降低飛灰比電阻,減小煙氣量,有效防止電除塵器發生反電暈,提高除塵效率。除塵效率最高可達99.9%。低溫靜電除塵技術較成熟,國內已有較多運行業績。低低溫靜電除塵技術在日本有運行業績,國內正在試點應用,防腐問題國內尚未有實例驗證。

28、布袋除塵

含塵煙氣通過濾袋,煙塵被粘附在濾袋表面,當煙塵在濾袋表面粘附到一定程度時,清灰系統抖落附在濾袋表面的積灰,積灰落入儲灰斗,以達到過濾煙氣的目的。煙塵排放濃度可以長期穩定在20mg/Nm3以下,基本不受灰分含量高低和成分影響。技術較成熟。

適于各級容量機組。

29、電袋除塵

綜合靜電除塵和布袋除塵優勢,前級采用靜電除塵收集80~90%粉塵,后級采用布袋除塵收集細粒粉塵。除塵器出口排放濃度可以長期穩定在20mg/Nm3以下,甚至可達到5mg/Nm3,基本不受灰分含量高低和成分影響。技術較成熟。

適于各級容量機組。

30、旋轉電極除塵

將靜電除塵器末級電場的陽極板分割成若干長方形極板,用鏈條連接并旋轉移動,利用旋轉刷連續清除陽極板上粉塵,可消除二次揚塵,防止反電暈現象,提高除塵效率。煙塵排放濃度可以穩定在30mg/Nm3以下,節省電耗。技術較成熟。

適用于30~100萬千瓦機組。

31、濕式靜電除塵

將粉塵顆粒通過電場力作用吸附到集塵極上,通過噴水將極板上的粉塵沖刷到灰斗中排出。同時,噴到煙道中的水霧既能捕獲微小煙塵又能降電阻率,利于微塵向極板移動。通常設置在脫硫系統后端,除塵效率可達到70%~80%,可有效除去PM2.5細顆粒物和石膏雨微液滴。技術較成熟。

國內有多種濕式靜電除塵技術,正在試點應用。

32、雙循環脫硫

與常規單循環脫硫原理基本相同,不同在于將吸收塔循環漿液分為兩個獨立的反應罐和形成兩個循環回路,每條循環回路在不同PH值下運行,使脫硫反應在較為理想的條件下進行。可采用單塔雙循環或雙塔雙循環。雙循環脫硫效率可達98.5%或更高。技術較成熟。

適于各級容量機組。

33、低氮燃燒

采用先進的低氮燃燒器技術,大幅降低氮氧化物生成濃度。爐膛出口氮氧化物濃度可控制在200mg/Nm3以下。技術較成熟。

適于各類煙煤鍋爐。

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