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【关键词】水利水电工程;节能降耗;经济效益
经济的快速发展导致能源供需矛盾不断加重,我国经济发展已经将可持续发展和绿色经济概念作为主导。水利水电行业作为现代能源主导,应该积极转变观念,在节能降耗方面增加投入,确保能源的合理有效利用。
1水电工程节能降耗现状分析
自DL/T5020-2007《水电工程可行性研究报告编制规程节能降耗分析篇》等相关规范颁布实施,水利水电工程节能降耗的研究被要求单独列为篇章,但是起步要比其他行业晚,值得引起广泛重视。水利水电施工通常需要历经数年乃至数十年的时间。水利水电工程的能耗,主要表现在施工期和运行期两个阶段。施工期间的能耗主要包含了施工生产过程、辅助施工生产系统、施工营地以及生产性建筑等方面的能耗。不同的施工阶段,因为项目不同,投入的设备有所差异,其能源消耗的种类也会有所不同。另外,为了满足施工需求,还需要做好施工设施、水、电等供应系统、施工期生活设施等配套工作,这样的系统运行以及设施都会使水利水电工程的能耗处于一个动态值。在运行期间,水电站的能耗则包含了生产性建筑、生产辅助系统、生活与办公等方面。目前,水电行业关于节能降耗研究的书籍很少,可供参考的资料相对缺乏。无论是施工期间还是运行期间,对于能耗量以及能耗质量的计算方法都处于一个初期的研究阶段。从各个科研院所针对节能降耗的研究情况来看,其能耗的统计值还存在很大的差异,这主要是因为对于指标和能耗量计算规范还有所欠缺,很难将计算的方法和取值完全统一。另外,在计算能耗值之后,对于应用是否达到节能的评估还较为模糊,没有形成相对应的评估计算方法。总体来说,就是基础性的工作与相关标准还无法完全落实。所以,现阶段收集单位工程量能耗指标、主要设备能耗指标,提供相对应的计算方法,提出有效的节能措施,就成为现阶段重点研究的问题[1]。
2水利水电工程节能降耗策略
2.1项目概况
某四级水电站,属于七级的水能规划,其本身属于四级水电站,是为了发电而存在,总体的装机达到2.0万kW的电站容量,平均发电量达到0.78亿kW•h。
2.2工程特性
该水电站所处位置交通非常方便,能满足工程的施工以及后续运行的实际要求。该工程主要包括引水渠、压力管道、前池、升压站。各个施工区域分布较为广泛,彼此的间隔也较宽,所以干扰非常小。施工进度:第一年开始准备工程,主要是混凝土拌合站以及砂石料场的修建。从第一年的4月份开始到第二年的3月份,开展主体工程施工。
2.3能耗的分析与计算
2.3.1施工期间在整个施工过程中,施工设备和工程设施的能耗是水电站最主要的能源消耗。其总能耗量如下:油1680t,其中,工厂设施用油212.9t,施工设备用油1167.1t;电395.6万kW•h。施工设备耗电240.6万kW•h,综合加工系统和机械修配耗电17万kW•h,供水系统耗电14万kW•h,生活福利设施耗电60万kW•h,生产性建筑耗电75万kW•h。2.3.2运行期间运行过程中,耗电设备主要是消耗油、气、水的电动机,其中又以照明系统、通风空调设备以及给排水的电动机为主。其中,总年用电量达到5.68万kW•h;电站照明系统30.71万kW•h;给排水系统0.4万kW•h;通风空调系统28.52万kW•h。对于其他的通信设备或者是二次设备而言,因为本身的用电量很少,所以不做考虑。在实际的运行环节之中,生产所消耗的总体年用电量达到65.31万kW•h[2]。平均每一年,水电站发电量为0.78亿kW•h,运行期间的消耗量占据0.84%。在通过分析和计算之后,与已经建成的水电站工程相比较,其总能耗控制依旧存在一定的提升空间。
2.4工程节能降耗
2.4.1项目工程设计考虑到该水电站的地理位置、水温信息以及施工条件等诸多情况,在施工的整体布置以及后续的规划设计当中,方方面面都应该展现出节能的意识。如在机械组合配置、土方的回填与开挖、混凝土浇筑等过程中,都需要与工程的实际特点相互结合起来,这样才可以满足工程节能降耗的设计要求。2.4.2施工期节能按照施工期间的能耗分析与计算,就可以找出能耗大的机械设备和施工环节,在工程以及后续的施工当中,就需要做好相应的施工技术改进,做好设备选型的优化处理,以降低项目的总能耗[3]。(1)设备选型以及施工技术的选择。一般来说,施工技术直接决定了所使用的施工机械设备,只有做好施工机械设备的合理选择,才能够提升整体的施工效率,这同时也是节能降耗的重要着力点。在选择施工机械时,需要考虑到施工强度、工程特点以及具体施工方法等,从而在满足工程质量与进度要求的同时,降低能耗。对于主要施工设备选型。(2)施工辅助生产系统及营地节能。开展主体工程的施工,需要工程营地以及施工辅助系统的支撑。在施工期间,其消耗的能耗占30%~40%,甚至有可能更多。通过一系列的有效措施,可以降低其能源的消耗,满足能耗效益达标的要求,并且在实际操作当中也很容易将其实现。在具体的研究中,结合供电系统、砂石加工系统、混凝土生产系统等对象,再结合工程实际情况,就可以将节能措施一一罗列出来,具体如表2。
2.5节能降耗效益分析
(1)替代了火电的节煤效益。等待该工程建成之后,在对电力系统符合的特性以及电源的组成进行分析之后,就可以开展综合性的分析与计算。等待实际投入到运行后,替代火电装机容量可以达到2.0万kW。正常运行下,替代火电电量0.78亿kW•h。根据404g/kW•h的标准煤耗用量来进行计算,在运行1年之后,可以达到1.94万t的煤量节约[4]。(2)符合温室气体减排以及其余污染物减少的效益要求。考虑到本身属于引水发电,所以电站CO2和SO2的排放量为零。每一年替代火电所节约的CO2排放量为5.08万t,节约SO2排放量为165t。
3结论
一直以来,水利水电工程节能降耗都是必要的,同时也是紧迫要求之一。本文通过某一个具体水电站的能耗的分析与计算,从而得出相对应的节能降耗措施,最后通过经济效益的分析来确定节能降耗的有效性,能够让水电站获取更高的能源利用效益。
参考文献
[1]罗荣,黄建文,卢大林.基于FANP的水利水电工程节能降耗评价[J].人民黄河,2013,(03):90-92.
[2]袁聪.水利水电工程电气节能探讨[J].科技与企业,2016,(09):105.
[3]施炳利.水利工程建设节能降耗的意义和途径[J].河北水利,2014,(02):30-31.
就目前我国快速的社会发展形势来看,国家各个领域对于电能计量标准的要求越来越高,因此电能计量节能降耗也成为了提高电力企业生产效率,缓解电能供应紧张问题的关键。本文就简要探讨一下电能计量在节能降耗中所能发挥的效能,同时以电能计量的远程校准监测技术为背景探讨它的准确性提升可能。
关键词:
电能计量;节能降耗;作用;准确性;远程校准
电能计量是电力企业综合管理实力的重要指标体现,它能够指导电力企业电能计量技术在节能降耗的原则下有效实施,并在技术不断革新推进的状况下顺利实现企业生产目标。
1电能计量在节能降耗中所发挥的作用
基于节能降耗原则下的电能计量为企业经济效益提升带来很大帮助,其主要原因就是它降低了企业电力消耗、为企业提供了更为准确的生产数据,同时也提升了设备的运行效果,这些也是电能计量在节能降耗原则中所发挥的重要作用。
1.1电力消耗降低
采用电力计量的主要原因就是为了节能降耗,它同时也能为电力市场交易与营销提供有效技术支撑和真实数据来源。换言之,电力计量就是电力企业能否实施经济化运行的重要根本。另外,电力企业也可以通过远程计量核算来分析企业中电力变压器与电网设备的实时损耗状况,看其是否超出了允许值,确保电网设备在合理状态下运行,以求最大限度降低电力能耗,为企业经济效益增收。
1.2精确数据提供
基于节能降耗原则的电力计量可以为企业设备提供精确数据,这是因为它采用到了技术先进的电能计量系统工具。举例来说,在精确数据的支持下,设备电压、有功无功频率等等参数数据都会得到有效运用,换言之计量器具的精度与技术先进度也对电力数据产生与分析应用带来了直接影响。所以就目前发展来看,许多企业都会通过强化创新电能计量设备来达到更好的生产节能降耗效果,同时获得更加精确和更加系统性的电力计量数据。
1.3设备运行效果强化
设备运行效果的强化对电力企业的经济收益提升作用非常明显,尤其是基于节能降耗原则下的电力计量过程,它非常注重对电能计量的数据精确分析,从而更加准确的判断和推量变压设备的即时运行状态,看其是否符合经济合理与高效原则。另外,电力企业也可以围绕电能计量技术特点采取不同类型的节能降耗措施,使电力变压器耗损始终处于合理范围内,同时也降低电力传输过程的线损损耗,从多个角度来共同为电力企业节约生产成本[1]。
2电能计量的具体应用方法和设备准确性提升研究
2.1电能计量的应用方法
目前电能计量在应用类型方面较多,以远程抄表与智能抄表为主,它们都充分应用到了电能计量中的相关技术指标,并结合计算机互联技术与通讯技术实现了抄表精确度的大幅度提升。可以说,电能计量结合网络所实现的远程监控技术已经逐渐取代了人工抄表工作过程,只通过计算机远程监控设备就能实现电能计量工作,这有效推进了电能计量的智能化发展步伐,使管理系统更加聪明和人性化,更重要的是它也为电力企业节能降耗奠定了扎实基础。
2.2基于电能计量准确性提升的远程校准监测方法
基于电能计量的智能化方法,本文提出远程校准与监测技术,目的是希望在高科技技术支撑下来实现电能计量的人性化服务应用,同时达到节能降耗与设备精确性提升的双重目的,为电力企业增加经济收益。
(1)电能计量的远程校准与检测系统
如图1,基于远程校准与监测技术的电子计量装置所采用的是远程数据采集处理、数据库管理、监测报警以及现场实时检验技术。它能够实现对信号与数据的同步远程处理,并通过装置所配备的远程监测系统来实现电能表误差的远程校验以及电力二次回路故障状态监测工作。在该电能计量装置中是设置了远程数据采集模块与数据监测模块的,其目的就是尽早发现电压电流回路中可能存在的异常状态,例如电流断流、电压失压等问题,同时像电能表接线错误也可以被检测出来[2]。
(2)电能计量装置的远程校验方法
基于准确性提升的电能计量装置远程校验方法是目前电力企业比较常见的远程抄表方式之一,它在电能表误差方面的计算方法为:γ=Wx-W0W0×100相比较与人工计量方法,该方法会将计量表固定设置于现场,在实施远程校验时确保检表电压与电流信号可以实现随时切换,并与后台校准表状态相同。而且所有电能表电压都会采用同样的回路并联方式,通过无线网络与现场标准表形成远程联系。从技术角度来看,装置系统所采用的是0.10级高精确度内置标准表,分别在现场测试电表脉冲数据同时在远程后台主站再测一组电表数据,将两组数据同时引入系统的脉冲端口。在经过数据信号处理以后,再利用A/D转换器将测量数据送入到系统内部与微处理器中,进行基于标准电能的脉冲数据对比,最终计算电表在计量过程中的误差。该电子计量远程装置在其内部还设置了多路转换开关,其目的就在于能够统一控制后台主站与前方现场系统,并实施电能表循环测试,同时也有利于所测试数据在本地单元实施保存管理工作。在数据被处理之后,就可以在现场通过远程通信单元将已处理测试数据传回后台主站,以便于日后再利用[3]。
3结语
经过本文对电能计量在节能降耗中所发挥的作用与设备技术准确性提升研究也证明,电能计量技术确实为电网设备的改进带来了诸多有利因素,它在注重变压器效率提升的同时也实现了远程智能化抄表技术,使电能计量装置能够在实践精确性基础之上实现技术进步,提升电力系统的功能性。尤其是电能计量装置远程校验方法的提出,更让电力计量的节能降耗水平有了明显的提升,促使我国电力事业整体水准全面向前推进。
参考文献:
[1]周洋.电能计量在线监测与远程校准系统的研制[J].商品与质量,2016(14):196.
[2]罗志坤.电能计量在线监测与远程校准系统的研制[D].长沙:湖南大学,2011.70~76.
关键词:热力系 统经济指标 计算方法 节能技术
我国是产能大国,同时又是耗能大国。节能,尤其是不可再生能源的节约,既能缓和能源供需矛盾,又是改善环境,提高经济效益的有力措施,直接影响我国经济的可持续发展。火电厂作为耗能大户,更应采取各种节能措施,最大限度降低能源消耗。
一、热力系统经济指标
我国火力发电厂常用的热经济型指标主要有效率和能耗率两种。
(一) 全场热效率ηcp:其中,N j 为净上网功率,B 为燃煤量,Ql 为燃煤低位发热量。全厂热效率指标是电厂运行的综合指标,在进行系统分析是,常将这一综合指标进行分解,
以区分各厂家的责任和主攻方向,因此可以改写为:其中,ηb:锅炉效率,锅炉有效吸热量与燃煤低位发热量之比;ηp:管道效率,汽轮机循环吸热量与锅炉有效吸热量之比;ηi:汽轮机循环装置效率,汽轮机内部功与循环吸热量之比;ηm:机械效率,汽轮机输出功率与内部功率之比;ηg:发电机效率,发电机上网功率与前端功率之比;Σξi:厂用电率,电厂所有辅机消耗电功率之和与发电机上网功率之比。
热耗率和标准煤耗率;热耗率指标综合评价汽轮机发电机组热经济性,其实质是发电机每发电1kWh,工质从锅炉吸收的热量值。定义式如下:煤耗率指标也可以分为两种:发电标准煤耗率和供电标准煤耗率。
二.当前仍然存在的问题
(一)普遍意义上的系统工程分析方法仍然欠缺,数学工具仍然有待发展,利用计算机来进行热力系统节能分析的研究不足。目前都是采用局部优化运行的方法,系统节能分析方法仍有待于进一步发展。
(二)本质上来讲,目前的系统研究都属于稳态研究。研究的基础是发电系统部分热力学参数一致,且在运行中保持恒定,这固然会使研究的复杂程度大大简化,但同时也使其具有局限性。热力系统节能分析方法在机组变工况下应用研究较少。
(三)不同的热力系统分析理论都是从不同的角度来研究热力系统这一对象,不同理论之间的相互关系的研究还很不充分。
(四)无论是设计高参数的大容量机组,还是改善现有机组的运行水平,挖掘机组的节能潜力,都需要一种有效准确的节能理论进行指导,才能有的放矢地采取节能措施。而合理地确定优化的性能指标,正确地建立系统与生产过程的数学模型仍然需要加大研究。
三.热力系统计算方法现状
热力系统计算是火力发电厂汽轮机组运行性能分析、热力试验和系统改进中常见的计算工作,对热力系统进行计算的目的是为了确定机组的各项热性指标,因此选择适当的热力系统计算方法是机组热经济性分析的重要前提。系统计算方法种类很多,按照它们所依赖的热力学基础可分为:第一定律分析和第二定律分析法。
常规热平衡法是在结合质量平衡和能量平衡基础上,对实际热力系统进行的数值计算方法。计算中需要对热力系统进行变工况计算,以确定汽轮机抽汽口和排汽端的蒸汽参数以及回热系统的各相应参数,其实质是确定汽轮机新的膨胀过程线和系统参数,核心和难点是汽轮机变工况计算。
等效热降法是以新蒸汽流量、循环的初终参数和热力过程线均保持不变为前提,以内功率(等效热降)的变化来分析热力系统的热经济性。在热力系统局部分析中,等效热降法改善了常规热力计算的不足,提出了等效热降的概念并在此基础上建立了热力系统分析的新方法,使热力计算具有了系统分析功能。
循环函数法根据热力学第二定律,以循环不可逆性(或冷源损失)分析轮机循环节能定性分析的判据,以循环函数式为汽轮机循环节能定量计算的工循环函数法是一种计算复杂热力系统的好方法。
熵分析法是通过对体系的熵平衡计算,求取熵产的大小及其分布,分析影响熵产的因素,确定熵产与不可逆损失的关系,作为评价过程的不完善程度和改进过程的依据。
火用分析法是在热力学两大定量的基础上,结合环境情况从对能的本性的全面认识,从能的实用性出发提出的一种思想和方法,它是从能量转换的角度表示设备或热力过程完善性的科学指标。
代数热力学法是一种分析热力系统能量的分析方法。该方法运用事件矩阵来描述一个系统中各个子系统的能量出、入关系,火用矩阵定义了各股流的火用值,火用分支定义了单一系统出、入流的关系,最终得到结构矩阵[FP],该矩阵从全局的高度开拓了研究全、子系统关系的新趋势。
四.热力系统节能的途径及技术措施
1、热力系统节能途径
火力发电厂节能工作的内容包括设计施工、运行管理和技术改造等多个方面,从节能的对象和采用的措施来看,可归纳为两个方面:一是针对锅炉、汽轮机和主要辅机,旨在提高主机的热效率、降低辅机的电耗,达到节能的目的;二是针对热力系统,着眼于优化和完善热力系统及其设备,改善运行操作方式,提高运行效率,以实现节能目标。对于新设计机组,可通过优化设计、合理配套实现节能目标。
(1)节能诊断,优化改造
应用热力系统节能理论对热力试验或热平衡查定数据进行全面诊断和优化分析,发现热力系统及其设备的缺陷,分析能损分布情况,确定节能潜力的大小,优选技术改造方案,为节能工作提供科学依据。找出合理的节能技术改造方案,是进一步推广热力系统节能技术的重要途径。也是热力系统节能诊断和优化改造技术发展的新方向。
(2)监测能损,指导运行
应用热力系统节能理论,通过微机在线监测主要运行参数,实时诊断各种运行能损产生的条件及其损失的大小,分析导致能损的主要原因及其系统和设备的缺陷,指导运行人员操作和维护,提高机组运行的经济性;该技术是热力系统节能理论与微电子技术相结合的产物,是提高火电厂运行技术综合管理水平的重要技术手段。
(3)优化设计,合理配套
对新设计机组,应用热力系统节能理论,对热力系统的结构和参数以及各个组成部分的连接方式进行定量的分析,并通过合理选择配套设备以及局部优化调整,使得整个热力系统达到最佳设计状态,以提高其热经济性。
五.热力系统的主要节能技术措施
(1)把提高能源利用率放在首位。为了使电站始终保持最佳燃烧效率,必须保证机组无论
是在标称模型下,还是存在模型不确定性时均闭环稳定,并具有良好的控制品质,即机组能迅速适应电网负荷的变化,同时机前压力的变化不超出允许的范围。
(2)设计有效的火电单元机组非线性协调控制系统。该系统提出利用和开发非线性特性来改造常规PID控制器,以提高控制系统性能,使煤高效利用,最大限度提高能源利用率。
(3)通过减少煤炭的消耗量来提高火电厂的发电效率。在火电机组中推广使用性能管理系统,该系统采用了一种基于离散坐标法描述锅炉内热流密度时空分布特性的新方法,应用火焰动态计算模型,分析火焰中心、炉膛结渣和高温腐蚀问题,实现运行条件优化;以及时发现机组性能问题,并提出解决措施,逐步建立起机组应用性能的对标考核制度。
(4)提高机组的通流效率,降低低压缸的排汽压力(提高真空),再热器减温水量及减少系统的内外泄漏等都会显著提高机组的经济性,降低供电煤耗率。机组供电煤耗越低,管理水平越高,变动成本就会控制得越好。
(5)通过对机组设备日常运行状况,运行参数进行分析。在确保机组安全的前提下,有针对性地进行优化运行调整试验,确定机组运行的基础工况和基准参数,同样可提高机组的运行经济性,降低供电煤耗率。
(6)电站循环冷却水余热再利用。通过凝汽器由循环冷却水带走的热量一般占输送总能量的15%以上,有的甚至高达25%以上,造成了能量的极大浪费;所以充分利用冷却水余热可以大大提高火电厂效率。
结束语:目前,面临着能源资源逐渐匮乏和能源需求总量日益增大的双重挑战.节能降耗划小容缓,尤其是能耗大户行业。电厂热力系统首当其冲.且与发达因家相比.我国的热力系统节能降耗还是有很大的潜力和空间町以充分挖掘。有理理由相信,随着相关热力系统分析疗法的逐步发展和完善.电厂热力系统节能降耗将会取得更长远的进步。
参考文献:
[1] 林万超:《火电厂热系统节能理论》[M],西安:西安交通大学出版社,1994
在选煤厂节能消耗过程中,变频器的选用有着重要的作用,因为变频器是主要的变频设备。所谓变频器节能就是通过电力的相关调节使得变频器在工作中的电能得到明显的减少。而在变频器节能的过程中,就不得不提到一个重要的参数,那就是功率。功率是对于电量进行参考,它是由有效功率和无效公率一起组成,我们在对变频器进行挑选的时候,要依据选煤厂的实际载荷来选定,让变频器可以在最低的消耗基础上得到最大的效率。
【关键词】
选煤厂;变频器;节能降耗;应用
变频器的安全对于许多选煤厂而言都十分重要,对于变频器的要求也是十分严格,在停产的情况下,相应的电力供应也是基本条件,因为这个时候如果供应和生产是相同的电量,那无疑造成了电量的浪费,因此为了保证选煤厂不同情况下的不同变频要求,实现低能耗的要求,为这样的选煤厂配置专用的变频器便显得理所当然。接下来就是电动机的选择,电动机必须要很好的能够与变压器相适应,最好的情况下,应该尽可能的选择与变压器同一生产商所提供的电动机,这样做也能够较好地实现电容器对线损的补偿。对于电动机的使用要注意节能降耗,在电动机工作时,可以使用变频调速器来对电动机进行调节,以便尽可能的减少电动机的空转现象。
一、功率变频以及低压电频的使用
首先,对于选煤过程中的主要大型设备比如给煤机、压滤机、泵等的选取要尽量选取功率较低的,在源头上减少能量消耗的问题,在保障生产要求的情况下,还应当尽可能的选取低电压的电器,一个低压电器对节能降耗的作用是很小的,但是大量低电压电器的作用就会突显出来,所以当低压电器数量较多时,其节能效果就非常的显著了。功率因素说白了就是有效功率与实在功率的比值,其比值越大,效率也就越高,所以在变频系统中应当尽量减少和避免无效功率,着重去提高功率因数。功率因数的提高可以改善电气元件等的容量,降低电能的消耗,继而降低变频的费用。此外,功率因数的提高还能够提高变频设施的负载能力,由此可见提高配电系统中的功率因数是极其必要的。对于功率因数的提高,应当根据实际的变频情况来进行变频设施的选择,减少设备的空转现象。
其次,在人们的日常生活中,线路损耗是很常见的现象。众所周知,线路越长,线路中电能的损耗也越大,这也是减少电能损耗的核心思想,也正是因为电路的长度与电能的消耗息息相关,所以在变频器中尽量减少线路的长度变成为了首要考虑,在一些障碍较好的变频区,必须尽可能的实现直线引入,对于一些无法实现线路直线引入的区域,也应该尽可能的避免不必要的线路迂回。在制作线路时,也应该考虑到线路电阻的大小,不同的金属材料的导电能力和电阻也各不相同,多次的实验证明,在综合考虑到线路费用和电能消耗时,该使用铜线儿减少铝线的使用。在遇到特别长的线路时,应该选用直径较粗的线路,在达到目的去后再换用相应的细线,这样同样能够减少电路的损耗。
最后,低压电器的选择时可以使用二极管信号灯、小功率灯泡等,既能够保障生产的进行,又能够实现节能降耗的目标,此外交流接触器的使用能够有效减少短路环等的电能消耗也是值得推荐使用的。照明是选煤厂所必不可少的重要环节,那么如果能在照明中减少电能的消耗,其也是能够实现节能降耗的目标的。照明中减少电能消耗的主要思路有两个方面,一方面应该加强自然光的采集与使用,另一方面应该提高照明的使用率,从而减少照明灯的数量。此外,在照明中应当尽可能地使用三相四线的变频方式,该方式能够减少照明电压的损失。
二、工作人员的节能意识培养
一个选煤厂仅仅依靠配电的系统的提高来节省电源是不够的,毕竟对一个选煤厂而言,线路配置和配电系统的升级所能满足的只是一部分的电源节省,这是在使用过程中不可避免的东西,需要用科学技术来实现。可是,在平时的工作中,还有很大一部分能源是被工人的操作浪费,对他们而言,可能机器打开后,如果中间有一些时间没有工作,他们就不会关闭机器。除此之外,还有很多种情况,都是因为操作者的本身意识浪费的,这占了能源浪费的一大部分,因此,我们要加强变频系统的管理者阶级的意识和制定相关的政策。首先,我们来说关于如何提高管理人员的节能意识,我觉得,这需要进行系统化的培训,这种培训不能是空有其表,要去认真执行,而不能让人们以为这是走形式,从而使这种培训的结果并不明显。通过这种类型的培训,要让管理人员能够从内心认识到节能降耗对一个企业的重要性,从而能让他们在工作中能够自主的去做到节能降耗。其次,就要说到如何去制定相关的政策。
比如,可以指定节能降耗的奖励惩罚制度。这种制度,可以说是一种利益体现,因为对工人而言,他们很少会顾及企业的利益,对他们而言,自身的利益才是最重要的,所以,制定奖励惩罚对他们而言还是很有约束力的。第二种政策,就是直接作为一种考核员工的方式之一,可以将这个在个人的考核中占很大比例,这样也能很好的约束。第三种,就是进行进行鼓励,比如,如果有些个人或者部门做的很好时,就可以开会表扬或者当众进行奖励,这样也能更好的激发人员的积极性,从而更好的节能降耗。最后,对节能降耗而言,变频技术与管理人员的心态都需要抓起,这两者都很重要。只有所有的员工在意识上就严格的按照节能方案来说,才有可能实现选煤厂节能的有关成效。
三、小结
对于选煤厂而言,它的耗电量是十分大的,所以,必须要做好选煤厂的节能降耗。首先,对企业而言,节能降耗也是一种间接的利益。企业不能为了眼前的一点小牺牲而不去做,不能依旧使用传统的高耗能变频系统,而要随时更新,去修复和完善,同时,节能降耗也是国家提倡的,这是一种国家的政策导向,这才符合可持续发展的要求,因此,总体而言,节能降耗不仅能降低企业的能耗,减少成本,增大经济效益,还可以为国家做出一定的贡献,节省国家的能源,从而缓解国家能源供应的压力,使得国家有更多的能源去建设,这将让国家能够更快的发展,让百姓得到更多的好处。
参考文献
[1]李永东.《交流电机数字控制系统》.北京:机械工业出版社,2001.
[2]彭海宇,杜俊明,变频调速节能量的计算方法.《自动化博览》,2008.5.
关键字:钢球磨煤机,钢球补充量,磨损计算,电流偏差计算
中图分类号:P618文献标识码: A
引言
随着国民经济的快速发展,资源消耗也越来越快,节能环保和发展循环经济逐渐成为保持可持续发展的重要课题。火力发电厂是生产能量和使用能源的大户,在火力发电厂企业内部寻找节能降耗的方法,是很有潜力的。其中节省火力发电厂的厂用电,降低火力发电厂的厂用电率,是火力发电厂节能措施的重要组成部分。制粉系统是火力发电厂最重要的组成部分,其电耗在厂用电耗中占有很大的比例,如何降低制粉系统的电耗,并且保证其能向锅炉提供合格的煤粉,保持锅炉的燃烧稳定,是火力发电厂实现节能降耗的目的而需要进行研究的重要课题。制粉系统的电耗主要部分是磨煤机的电耗,使磨煤机运行在高效率节能的状态,是本文探讨的主要内容。
下面以某厂的D-10D钢球磨煤机为例,对其的钢球补充量进行分析、计算和合理控制,从而使钢球磨煤机运行在最佳的状态,达到节能降耗的目的。
D-10D钢球磨煤机简介
D-10D钢球磨煤机是由美国福斯特惠勒生产的双进双出正压直吹式钢球磨煤机,其生产过程如下图1:
图1
生产主要流程为:给煤机将原煤送入钢球磨煤机内,由钢球进行研磨,磨出的煤粉再由一次风通过旋风分离器携带到锅炉的煤粉喷燃器,供给锅炉燃烧。钢球磨煤机中要始终保持稳定的煤位,这是通过给煤机的给煤量来控制的。那么在磨煤机稳定运行的状态下,给煤机的给煤量和磨煤机的出粉量是相同的,即给煤机的给煤量就是磨煤机的出力。
影响D-10D钢球磨煤机出力的主要因素
影响D-10D钢球磨煤机的出力的因素很多,主要有钢球装载量、护板磨损情况、磨煤机的通风量、钢球的直径、还有原煤的特性(如原煤的灰分、水分的含量、可磨性系数、原煤粒度等等)。分析以上因素,原煤的特性、护板磨损情况、磨煤机的通风量、钢球的直径等因素是无法进行经常性的控制,只有钢球装载量是可以进行经常性的控制,也是比较容易控制的,所以如何通过磨煤机的钢球补充量来看控制磨煤机的钢球装载量,而让D-10D钢球磨煤机运行在最佳出力状态并且这时的制粉系统单位电耗最小,是我们探讨的目标。
3、确定最佳钢球装载量
要保证钢球磨煤机运行在最佳状态,必须首先确定磨煤机的最佳钢球装载量,方法是将磨煤机中加入初始的钢球装载量,让磨煤机运行在设计通风量下,并调节分离器挡板使其提供保持锅炉稳定燃烧所需的最佳煤粉细度,在此状态下,逐渐增加钢球装载量,同时测量磨煤机的出力,磨煤机电流,磨煤机和制粉系统的单位电耗等。那么,当增加钢球装载量时,磨煤机出力增加,制粉系统的单位电耗减少,而当钢球装载量增加到一定程度时,磨煤机的出力增加,制粉系统的单位电耗却反而增加,这时的钢球装载量就是最佳的钢球装载量。如图2:
4、磨煤机钢球补充量的分析
当磨煤机运行在最佳钢球装载量时,磨煤机的出力最大而制粉系统的单位电耗最小。磨煤机运行一段时间,钢球就会磨损,我们需要定期向磨煤机中补充钢球以保证磨煤机中的钢球量始终为最佳钢球装载量。那么如何确定磨煤机的钢球补充量呢?有钢球磨损分析和磨煤机电流偏差分析两种方法。
4.1、钢球磨损分析
4.1.1根据磨煤机的设计数据将磨煤机中加入初始钢球装载量,如下表:
钢球球直径装载比例 初始装载量设计最优量 最大装载量
Mm%kgkg kg
50 30 23.13024.33025.100
30 30 23.13024.33025.100
25 40 30.84032.44033.400
4.1.2确定钢球磨损系数即每周钢球的磨损率
根据钢球磨损率进行的钢球补充量的计算是在一定的原煤特性(原煤粒度,湿度,可磨系数等)下进行的。确定方法如下:
将磨煤机中加入最佳的钢球装载量T1,在一定的原煤特性下运行一个星期后,重新测量磨煤机中的钢球装载量为T2,那么该原煤特性下的磨煤机钢球磨损率MS为:
MS=(T1-T2)/Hw/T1
T1吨,最佳钢球装载量
T2吨,运行一周以后磨煤机中的钢球装载量
MS 吨/小时/吨,钢球每吨每小时的磨损率
Hw 小时,每周磨煤机运行的小时数
4.1.3每周需要补充的钢球量T为:
T=MS×T1×Hw
4.1.4 以上计算方法的不足
我们知道磨煤机每周的出力是不确定的,出力大时磨损率要大,所以钢球磨损率是和负荷有一定的关系,以上的计算方法并没有考虑到磨煤机出力变化对磨损率的影响。另外,由于以上计算方法是在一定的原煤特性下确定的,所以当原煤的性质改变时,就必须重新确定磨损率,以保持其准确。
4.2、利用磨煤机电流偏差法进行的分析和计算
4.2.1确定磨煤机电流变化和钢球装载量的关系
为了使磨煤机的钢球补充量更加准确,我们必须考虑到原煤特性的改变和负荷变化对钢球补充量的影响,所以提出根据磨煤机电流的变化来确定磨煤机的钢球补充量,并得出比较准确的计算方法。其理论基础是在一定的原煤特性和一定的磨煤机出力下,磨煤机的电流是相同的。以下是确定的方法:
首先,选择最常用的原煤和磨煤机最经常的出力点作为试验点,将磨煤机中加入最佳钢球装载量减去2吨的钢球量,作为初始装载量,运行磨煤机,并调整磨煤机的出力在选择的出力点,保持磨煤机稳定运行,测量此时的磨煤机电机的电源电压、电流、功率因素,磨煤机出力等参数,同时也测量此时的原煤特性:原煤粒度、表面湿度、煤粉细度、可磨系数等参数,做好记录。
然后,每次向磨煤机中补充0.2吨的钢球量,并重新测量上述的各个参数做好记录,直到磨煤机中的钢球装载量达到最佳的钢球装载量。也可以多测一部分,如达到最佳钢球装载量加0.4吨。
4.2.2得出钢球装载量和磨煤机电流的关系图
将磨煤机电机电流折算到在额定电压和额定功率因素下的电流值,这样做是将电压和功率因素的影响考虑进去,方法如下,
I=U’×I’×COSf’/U/COSf
I 磨煤机在额定电压和额定功率因素下的电流
U磨煤机额定电压
COSf 磨煤机电机额定功率因素
I’磨煤机在试验时测量的电流值
U’ 磨煤机在试验时测量的电压值
COSf’磨煤机在试验时测量的功率因素值
G磨煤机在试验时测量钢球装载量
然后将I和G的关系绘制成图。根据经验公式,磨煤机电流和装载量的关系为0.9次方的关系,即I= KG0.9 (其中K是常数),如图3:
图3
4.2.3 磨煤机钢球补充量的计算
要进行磨煤机电流偏差的比较必须让磨煤机运行在同一出力下。当原煤特性发生改变时,磨煤机出力也发生改变,所以必须对磨煤机的出力进行折算,以保证当原煤特性发生改变时,仍然是在同磨煤机出力下进行电流比较。
在磨煤机运行一定时间后,测量此时的原煤特性参数,看是否有较大的改变,如果没有较大改变,那么就可以将磨煤机出力调整到4.2.1所述试验时的选择的出力点,测得磨煤机电流、电压、功率因素,将电流折算到额定电压和额定功率因素状态下的电流,然后从图中查得对应的钢球装载量,得出其与最佳钢球装载量的差值,就是需要补充的钢球量。
如果原煤特性发生较大的改变,我们就需要对磨煤机出力进行折算。由于可能在4.2.1所述试验时使用的原煤不是设计原煤,所以先将试验时选择的出力折算到设计原煤特性下的出力。根据图4、5、6、7分别查出原煤粒度、表面湿度、可磨系数、煤粉细度对磨煤机出力的影响系数。再根据下面公式,折算到在使用设计原煤时磨煤机出力:
B=B’/F’/M’/Hgi’/S’
B试验时选择的磨煤机出力对应磨煤机设计原煤时的出力
B’试验时选择的磨煤机出力
F’ 煤粉细度的影响系数
M’表面湿度的影响系数
Hgi’ 可磨性系数的影响系数
S’ 原煤粒度的影响系数
将磨煤机运行一段时间,重新测量原煤特性,并将用此时的原煤特性从图4、5、6、7分别查出原煤粒度、表面湿度、可磨系数、煤粉细度等参数对磨煤机出力的影响系数S’’、M’’、Hgi’’、F’’。根据以下公式计算出对应的磨煤机出力为:
B’’=B×F’’×M’’×Hgi’’×S’’
那么此时的磨煤机出力B’’与试验时选择的磨煤机出力B’是相同的。将磨煤机出力调整到该出力,测量磨煤机的电流,电压,功率因素值。并将磨煤机电流折算到额定电压和额定功率因素时的电流值,根据曲线查得对应的磨煤机钢球装载量,其与最佳钢球装载量的差值,就是需要向磨煤机补充的钢球量。
4.2.4 磨煤机钢球筛选的控制
从理论上讲,磨煤机补充钢球后,其电流应该回到原来的状态,但是在运行时间较长后,一部分钢球逐渐失去研磨的作用,只消耗电机的电功率,所以在加入合适量的钢球后将不能回到原来的值,而是比原来的值要大,当这个值大到一定程度后,我们就必须对磨煤机中的钢球进行筛选,将没有研磨作用的钢球筛选出来,保证磨煤机的安全和经济运行。那么根据电流的偏差,我们可以根据经验确定磨煤机电流偏差大到什么程度就应该进行筛选。
4.3 钢球磨损分析和电流偏差计算的结合使用
磨煤机钢球补充应该经常进行,最好每周一次,或者更频繁,而不应该一次进行大量的补充。从以上分析可知道,钢球磨损分析适合短期的钢球补充,电流偏差分析则更适合长期的钢球补充(因为原煤特性的测量是比较麻烦的事情),所以在实际运行中我们应该将两种办法结合使用,互相补充,以达到实用而且准确的目的。