火电厂的节能与环境保护

火电厂的节能与环境保护一.我国的能源现状与问题能源是国民经济发展和人民生活所必需的的重要物质基础，对社会，经济发展和提高人 民物质文化水平极为重要。我们从小就受到这样教育：中国地大物博，各种资源都居世界前 列，但是人均占有量很低，大约占世界平均水平的五分之一。正如温总理所言：再大的数, 除以13亿，就变得微乎其微了。而且我国的能源分布极不均匀，供需平衡困难等等。所以 自21世纪以来，国家连续颁发了有关节能的很多文件，如节能中长期专项规划关于 加强节能工作的决定，节能减排全民行动实施方案的通知，就是为了督促全国广大人民 从自身做起，从点滴做起，积极参与节能活动，投身节能减排活动之中。二.以煤为主的火力发电格局我国的能源以煤炭为主，经探明，地下深度1000m以内的煤炭储量超过1100亿吨，我 国是世界上最大的煤炭生产国和消费国。而煤是火力发电的原料，电能对于我们来说，在当 今世界如果缺了电，晚上无法照明，电视电脑无法看，甚至可能没法做饭，就犹如鱼儿缺了 水，真的没法生活下去。站在新世纪的前沿，我国也越来越重视新能源的开发与利用，风能，太阳能，核能，地热能， 生物质能等一系列新能源与发电技术兴起。但是我们从下图可以看出：煤电才是王道，水电境电fit 15.37%(知竝亿千西吋)火电爱砲就肌活I鲫月雄千瓦吋)其他强点电幫机22.M4(776JJ 千 JU、仃 USWTF 瓦火屯转机75.6% 口射L)万干瓦)我国的发电总量构成【1】2005年我国煤发电量占总电量的约82%，排名第二的水电占16%,差距甚远，所以火电厂 的节能对每个中华人民共和国的公民来说都具有重要意义。三.我国的火电厂能耗现状与节能意义1供电煤耗高，我国的电力工业技术经济指标已逐年提高，但与发达国家相比，先进指 标相差甚远，在20012004年我国火电机组平均供电耗煤在380g/(kw.h)左右，比日本， 德国等国家的火电机组平均供电煤耗高75g/(kw.h)以上，比美国，英国高50g/(kw.h)以上， 供电煤耗图如下：年份中国美国俄罗斯日本德国英国法国意大利197050137836734234439535233819804483783283373203833503291990427371325331.430936234332620003923293413163093393063152004379367334300306339298303中国与其他国家供电煤耗比较【2】2.厂用电率高。中国电厂厂用电率比发达国家高1%以上，影响煤耗接近4g/(kw.h)年份中国美国丹麦韩国日本德国英国瑞士法国意大利19906.905.866.544.845.727.536.133.064.755.3520006.285.824.444.563.646.624.322.974.434.8120016.245.324.234.483.656.364.452.784.314.6620026.154.755.094.393.586.214.443.004.335.0820036.074.865.184.473.585.804.573.134.344.86中国与其他国家厂用电率比较【3】3火电厂节能的意义。节能可以降低火电机组的供电标煤耗，节约化石燃料资源，并且 减少温室气体排放。还可以降低火电机组的污染物排放，改善保护人民环境。四. 火电厂的节能1. 火电厂的运营成本从下图可以看出，火电厂的运营成本，从办公管理成本，机组运行，人力资源成本，- 步步往下分，在各个环节均会产生消耗，都需要一定的成本。而目前的电价有国家宏观调控, 价格仅五毛多一点，所以降低运营成本是节能降耗的核心。机组连续运行的特点，造成其运 行成本的累计效果。而现在煤价逐年上升再加上国内的通货膨胀，运营成本一直在增加。火电厂的运营成本【4】2. 节能方式（1）提高锅炉效率与汽轮机效率。虽然目前锅炉与汽轮机的效率都很高，在90%以上，但 是仍然有一定的空间，我们可以通过改善炉内燃烧工况，改造燃烧器，也可以用新型空顶器 强化锅内传热效果，还可以减少工质泄漏的热量和工质双重损失。（2）降低发电机热耗率。汽轮机一直是发电厂很重要的一部分，我们需要提高检测质量， 通流改造，以及控制水位，正常抽空气等改善热力系统的回热效果。（3）减少厂用电率。减少辅机能耗，气动代替电动和辅机设备控制方式优化。（4）采用大容量机组。前几年我国淘汰了一批300mw及其以下的发电机组，就是因为容量 小效益低，从而造成能耗大。现在我国普遍采用1000mw以上机组。（5）采用先进技术和设备。以扬州二电为例，他的三批工程从亚临界，超临界到超超临界 （在建）的锅炉，可以看出技术是越来越先进。还有其他的一些干渣风冷技术，等离子点火技术，气动给水泵代替电动给水泵。（6）发展热电联产。积极鼓励，支持，优先发展热电联产集中供热，是节能的一个用用措 施。热电联产是一种供热量大，供热参数高，供热范围广，节能多既能满足工业用气又能满 足民用采暖，热水供应，供热价格便宜的供热方式。据电力工业统计资料，我国额热电厂热 效率均超过常规火电厂的热效率一倍以上。实现热电联产的小型供热机组，其热效率超过大 型参数常规火电机组。五. 发电厂周边的环境环境是热泪赖以生存和发展的物质基础，环境就是我们生活和开展生产活动的自然环 境。为什么现代人的疾病远远高于古代，其中一个重要原因就是环境遭到破坏。温室效应的 加剧，酸雨的普及，两级冰川融化，每天数以千计的物种灭绝这些都证实了人与自然要 和谐共处，才能实现可持续发展。对于火电厂而言，污染物的排放造成了周边环境的恶化，其主要污染物有粉尘，硫氧化 物，氮氧化物以及二氧化碳。被世界公认的四大公害：大气烟尘酸雨，温室效应，臭氧层破 坏，燃煤发电时期罪魁祸首。大量粉尘飘于空气中，对人的呼吸道，肺部等产生很大的危害， 而且烟气中还含有有害化合物，如汞，砷，等对环境影响极大。燃烧排放的SO2以及SO3 均会与O2在H2O的作用下发生化学反应，产生酸雨;2SO2+O2+H2O=2H2SO4;SO3+H2O=H2SO4。酸雨会严重影响人体的呼吸道黏膜，刺激人体组织，还会破坏植物叶片上的 毛细孔。而氮氧化物的危害更为严重，远远超过其他污染物对人类的影响。比如化学烟雾对 人体危害很大，而且NOx会形成HNO3,这也是形成酸雨的一个原因。氮氧化物的燃烧产物 N2O对人类，生物，以及臭氧层均有危害。温室气体则是与我们息息相关，司空见惯的。六. 环境保护措施1. 洁净煤发电技术洁净煤发电是解决器污染排放的最好方法。他旨在最大限度的发挥煤作为发电能源的潜 能，同时实现最少的污染物排放，达到煤的高效，清洁利用和发电。洁净煤发电中，仅选煤 工艺就可以出去50%70%灰分，脱除30%40%的硫分。低氮氧化合物燃烧技术可以很大 程度减少NOx的排放。还有一个重要的方面就是煤的转化，其气化或液化产物不仅可以有 效提高煤炭能源的利用率，而且可以减轻直接烧煤的污染，在汽化时还可以有效和方便的脱 除大部分有害物质，进一步减少污染。2采用各种技术，最大限度降低有害物质的排放（1）火电厂烟气脱硫技术（2）火电厂烟气脱硝技术（3）燃气一蒸汽联合循环（4）二氧化碳排放与控制技术七. 副产品的综合利用1粉煤灰的综合利用粉煤灰是燃煤电厂的副产品，是在燃煤供热，发电过程中，一定细度的煤粉在锅炉中经 过高温燃烧后，由烟道带出并经除尘器手机的粉尘【5】。其综合利用内容包括用于生产建材 （水泥，砖瓦，砌块，陶瓷），建筑工程（混凝土，砂浆），筑路（路堤，路程面），农业（改 良土壤，生产复合肥，造地）等【6】。2. 脱硫副产品的综合利用脱硫的副产品成分主要是石膏，其次是少量未反应的石灰石，亚硫酸盐，灰等杂质。【7】如 果用脱硫石膏代替天然石膏，不仅可以减少天然石膏的开采，节约资源，又可以减少脱硫石 膏对环境的污染。一举两得，何乐而不为呢？还可以利用脱硫石膏生产水泥辅料以及建筑材 料等。注释：【1】核能及新能源发电技术P10张晓东，杜云贵，郑永刚编著中国电力出版社【2】火力发电厂节能评价与能源审计手册P12李青，张新营，刘学兵编著中国电力 出版社【3】火力发电厂节能评价与能源审计手册P12李青，张新营，刘学兵编著中国电力 出版社【4】摘自王培红教授的演讲内容【5】火力发电厂节能减排手册P179李青，潘焰红，宋淑娜主编中国电力出版社【6】火力发电厂节能减排手册P180李青，潘焰红，宋淑娜主编中国电力出版社【7】火力发电厂节能减排手册P188李青，潘焰红，宋淑娜主编中国电力出版社 其他参考文献：火力发电厂节能和指标管理手册李青，公维平主编中国电力出版社洁净煤发电技术华北电力大学闫维平主编中国电力出版社新能源发电技术王长贵，崔荣强，周管主编中国电力出版社发电企业节能降耗技术西安热工研究院主编中国电力出版社可再生能源发电技术尹忠东，朱永强主编中国水利水电出版社