节能降耗分析(精选8篇)

时间:2023-08-11

节能降耗分析篇1

从这么多年从事通信网络设计工作的经验中,笔者了解到传统的核心网络架构是相当复杂的,不仅一二级核心网络层次多,而且大量的网元导致网络复杂,整网能耗偏高。以笔者设计的机房为例:机房空间有限,服务器的能耗非常高,导致散热程度差,而且需要加装空调,再加上每年扩容的需要,交换机走线和设备布局的不合理,使机房无法实施更进一步的节能降耗措施。因此建立绿色核心网络势在必行。建立绿色核心网络首先应该优化核心网络架构,实行网络的扁平化管理,减少核心网中网元的数量,使核心设备上移,逐步使用集成度高,电信级别的平台代替传统的服务器,同时建立专业的机房散热管理方案,如采用自下而上的回风流方式提高冷风的利用率,尤其是在北方城市,这样就可以有效减少机房空调的使用。

笔者还要强调一下,在工程前期调研及初设阶段首先考虑选择拥有绿色基站技术的供应商和运营商,例如华为和Vodafone。他们拥有IP组网、分布式基站、先进功放、智能电源管理、多载频技术、统一架构等关键绿色技术。这样设计的基站稳定性、可靠性高,功耗能够得到进一步优化,而且更有利于网络的平稳升级。

二、充分利用软件技术降低能耗

除提高设计水平和利用硬件升级等手段降低能耗以外,充分利用软件技术实现节能降耗也越来越重要。随着软件技术的飞速发展,其应用领域也越来越广泛,大到网络转型,小到CPU超频。以笔者所在单位为例,通信网络转型的速度远远高于其他单位基础设施的更新换代,如果频繁地对网络转型,将造成大量在线设备的退网淘汰以及更多的资源消耗,那么利用软件技术提高现有网络设备的工作效率,从而降低能耗也是非常重要的手段。通过对上网用户在线时间的统计分析,全网在忙时和闲时网络负荷变换最大,那么就可以通过软件调整核心网络设备的主频,让它随网络负荷变化,在闲时自动将设备处理能力降低,减少电能的消耗。

三、提高空间利用率降低设备冗余度

随着通信产业的蓬勃发展,每年入网用户日益增多,基站和设备间能够利用的空间越来越小,设备密度也越来越大,电力消耗明显提高,因此采用高集成度或分布式设计方案来减少基站和设备间的空间占用,使用体积更小,重量更轻,支持端口更多的设备来有效降低设备冗余度,对于降低能耗也是重要的绿色手段。对于高端网络设备来讲,性能和功能无疑是最重要的,功耗降低会以性能的降低为代价。一般的情况下,为保证功能、性能、业务卡的数量和运行可靠,设备的功耗也会较大。这类设备数量较少,放置位置的环境情况也比较好。因此,在选择高端设备方面我们只是把功耗指标作为一个辅助的参考指标。

对于低端的网络产品,如数量巨大的接入层交换机,虽然他们的功能都很强大,但是我们实际应用时只会用到它的部分功能,完全可以通过牺牲一些我们不需要的性能来换取设备的功耗降低。现在有一些接入层交换机因为自身功耗小,已经实现了设备内部无风扇,这类产品就能很好地降低设备的功耗。对于低端网络设备来说,采购过程中会把功耗作为一个比较重要的指标来考虑

四、推崇绿色环保能源的使用

利用太阳能和风能等混合能源,可更好地保护环境,减少污染物排放。在有条件的地区充分利用太阳能、风能作为辅助能源,降低电能消耗,分解能源问题。在北方城市,利用季节明显,冬季日夜温差较大的特点,优化基站、核心机房、设备间的通风设计方案和温度控制方案,充分利用自然环境温度实现温控的目的,减少冷却系统和大功率空调的使用,降低能耗,建立更多能源使用的绿色通道,使能源利用率更高。

为了使通信产业向着更加绿色的方向发展,节能降耗势在必行,让我们共同努力,打造出更多的绿色通道,从技术上提高设备、能源的使用效率,减少不必要的损耗,以实际行动来保护环境,推动通信产业持续健康发展。

参考文献:

[1]梁文斌、通信机房节能降耗前景广阔[N]、人民邮电,2008,03-06

[2]张炳华、通信局(站)电源系统节能降耗措施探讨[J]、通信电源技术,2008,(06)

节能降耗分析篇2

关键词:热岛现象;节能改造;冷源优化送风

1背景介绍

通信运营商机房(非新建的IDC机房)内的设备对运行环境要求较为苛刻。为了满足设备运行的温、湿度要求,机房专用空调消耗了大量的电能。从总耗电统计数据显示,设备用电约占45%,空调用电约占45%,照明及其他用电的占10%。主设备的电能节约主要是依靠设备生产商应用新技术、提高工艺来完成,作为运营商来讲,可做文章的空间几乎没有;照明的电能节约,运营商已基本进行了LED灯管的更换、声控开关改造等;只有空调的电能节约工作大有文章可做,运营商可以选择新型节能空调、进行冷热通道分离、引入新风、精确送风、空调自适应等等方式进行节电。笔者以运营商通信机房节能改造、消除“热岛”现象为实例,详细论述了“空调冷源优化送风”的实际应用。

2案例分析

众所周知,传统通信机房的专用空调机组的运行方式是采用“先冷环境、再冷设备”的方式。但进入数据时代后,服务器的单位功耗、散热量都急剧上升,机柜的散热在相对于大的机房空间内不能立即形成有效的冷热循环,造成局部热量聚集,形成“热岛现象”。而在此情况下,传统的制冷方式即使将环境温度降到17℃也不能消除局部热点的现象,而且还浪费了大量的电能。鉴于以上原因,我们采用“先冷设备、再冷环境”的工作方式,根据不同机柜发热量的需求,采用封闭冷气流的方式,实现根据机架发热“按需分配冷量”的可变风量的精确送风,既实现机房冷量的合理分配、消除了机房“热岛”带来的安全隐患,又能大大地提高空调的利用率,节省了电能。

2、1机房基础信息

该机房总面积400m2、12列设备(背对背、头对头排列)、使用中央水冷机组制冷、送风方式为上送风。2、1、1机房制冷系统现状。额定制冷量53、2kW的水冷机组终端6台;额定制冷量80kW的风冷1台;额定制冷量7、5kW的舒适性柜机空调1台。空调实际总冷量为:53、2*6+80*1+7、5*1=406、7kW。2、1、2空调消耗的有功功率。水冷空调机组大约为53、2kW(以能效比6估算);精密空调实测功率为26、3kW(现场测量三相电流为47A,未加湿状态);舒适型空调有功功率3、60kW(视在功率4、092kW*功率因素0、88)。空调消耗有功功率83、1kW。2、1、3机房主设备负荷(含建筑热负荷)。通信主设备110kW;照明用电2、76kW;建筑围护结构热负荷为40kW。以上合计152、76kW。

2、2从2个国际通用的关键指标来说明该机房存在的问题

2、2、1机房的空调总制冷量利用率偏低。目前冷源利用率为152、76/406、7*100%=37、56%,也就是说机房的空调总制冷量利用率偏低(一般不超过70%)。2、2、2机房PUE值偏高,属于高耗能机房。根据PUE公式,可知PUE=机房设备总能耗/IT设备能耗=(83、1+152、76)/110=2、14,属于高能耗机房(传统机房一般不高于2,IDC机房不高于1、5)。2、2、3机房存在严重的热岛区域。根据现场仪器勘测,第7列第01、02号机架为最热的两个机架。采用热成像仪扫描机柜温度:后侧最高温度43、9℃,平均温度32、8℃。如图1所示。由柜内PDU显示的电流计算该柜的功率约9、3kW,高出普通机柜满载负荷近1倍(通常机柜满载约4kW~5kW,通常为2kW~3kW)。2、2、4产生热岛的原因分析。机房送风方式为风管上送风,6台冷水机组终端均接入静压箱,再通过10条主送风管道延伸至设备列间,送风口高度为2、8m,设备柜高度为2m,空调送出的冷风首先与机柜顶部热空气混合来降低环境温度,功率较大的机柜明显出现热岛现象。水冷机组送风口平均温度为15、7℃,空调回风温度22℃。以上两者的送回风温差为22-15、7=6、3℃,造成送回风温差偏低的原因是制冷系统送出的冷风,没有充分与机柜散发的热量进行交换就回到了空调的回风口,造成回风温度偏低。根据制冷系统风管末端送风温度15、7℃,后侧的目标温度为30℃,则该机柜的前侧进风冷量至少需要约10kW,折合为送风量约:2000m/h。要满足机柜出风口与进风口的温度差要求≤15℃,机柜最小送风量按下式计算。Q=P/(Cp×ρ×Δt)m3/h如果不做任何的局部气流组织改善优化,纯靠机柜内服务器自身风扇的引流,已经不足以对机柜设备降温了。2、2、5解决方案。依据“先冷设备、后冷环境”的制冷思路,第一要彻底解决机房当前的热岛问题,减少高温宕机隐患;第二要达到一定的节能目的;第三要考虑机房后期建设的扩容性。“优化冷源的气流组织”方案如下:①依托静压箱、风管系统、送风仓,将机房冷热气流进行隔离,将冷源直接送至机柜,提升冷源利用率。②针对超高密度机柜,定制气流组织优化装置,加强冷热气流热量交换,彻底消除局部过热隐患。③为机柜加装风量调节装置,根据机柜负荷情况,可手动/自动调节送风量,使冷量、热量交换达到最佳配比,实现“按需供冷”。如图2所示。图2系统示意2、2、6系统组成。机房冷源优化系统由管道系统、送风装置及监测与控制系统组成。管道系统:静压箱、主风管、送风管、柔性风管、止回阀等。送风装置:风量调节阀、送风器与机架固定安装。监测与控制系统包括:机房空调控制系统、机房环境温湿度、机柜温度监控系统。在改造项目勘测设计前,为确保空调送风管道系统的设计能够满足设备供冷要求,需要针对机房空调、通信设备、走线架以及消防系统等对建筑内部空间进行测量,得出需要设计的送风管道系统进行3D仿真建模,将设计的送风管道加入到CFD仿真分析,利用前期采集的设备功率数据,结合仿真分析得出的机柜设计送风量,然后采用专业流体仿真分析软件FlowSimulation进行几百次迭代分析计算,可确保设计达到预定要求。如图3所示。2、2、7机房剩余装机容量。改造后机房只采用6台水冷机组终端供冷。根据现场空调配置冷量和现有设备热量,冗余冷量=空调总冷量-(主设备功率110+照明功率2、76+建筑围护结构冷负荷40)*1、4=319、2-(110+2、76+40)*1、4=105、3kW(建议冷量与设备功率配比系数不应低于1、4)。机房剩余功率负荷=机房冗余冷量/配比系数=105、3/1、4=75、2kW机房剩余机架容量(按照600*1100*2000规格标准机架计算):机房剩余功率负荷/单柜功率=75、2/3=25架(单独3kW),75、2/5=15架(单独5kW),75、2/9=7架(单独9kW)。通过精确送风技术改造后,设备环境改善明显,有效解决局部热岛问题,减少运行成本;空调制冷效率提高,机房装机容量提升,机房1台舒适性柜机空调、1台80kW精密空调均可下电。

3可供参考推广的经验

节能降耗分析篇3

关键词:节能降耗;电力;电力计量技术

0 引言

电力作为清洁能源,是我国能源工业的重要组成部分,应用电力计量技术,实现节能降耗,不仅可以减少环境污染,也可以使电力发挥最大使用效率。以下对此做具体分析。

1 节能降耗企业的电力计量现状

当下企业中,为实现节能降耗,在其电力计量技术中,还不是相对的精确,从而会导致检测得到的电力数据有一些不准确。其次,针对电力计量检测部门之中,并没有专门的设立科学审核制度,不能有效发挥节能降耗作用[1]。再有就是电力计量技术之中,由于缺乏科学的计量,以及对计量设备的投资不足,同时在实际工作中,还存在计量检测数据不精准的弊端,影响电力降耗。同时,对于电力计量技术的管理力度较差,对于电力计量检测设备以及相关标准的制定,缺乏实际有效性,使得电力计量的实效性打折扣,影响电力计量技术的正常发挥。

2 优化改进当前电力计量技术的意义

改进电力计量,实现节能降耗。针对电力企业中,确保节能降耗,应用改进的电力计量技术,能够购置具备现代化的的电力计量设备,可以自动化进电力计量。对电力企业的电力计量技术进行改革,强化电力计量自动化技术实践,不仅有助于提高我国电力企业的综合生产力,同时,也可以有效提升电力应用效率,实现节能环保,降低电力的消耗。提高电力计量技术,实现节能降耗。

3 优化电力计量技术应用

3、1 加大对电力计量设备的投资

对于电力企业,在其节能降耗中,应该转化传统计量设备,强化资金投入,应用现代化电力计量技术设备,提高电力计量检测数据准确度。购置电子化电能表,实现对电量采集的自动化、远程监控,减少误差,提高电力计量设备在工作中对电力数据测量的准确度。

3、2 科学化管理

针对实际电力计量技术应用中,应严格的监控管理企业的电力计量工作,并且可以定期对其进行检查与校验,满足实际电力计量工作需要。提高电力计量设备的准确性,结合电力企业产业发展实际, 按照国家电力部门规定,定期或不定期的检验电力计量设备,严密谋划布局,提高电力计量管理水平。可以采取科学化方法完善电力计量中的电力考核,同时能够加大对电力计量的考核强度,可以积极实现程序化的、规范化的管理电力计量工作,并且可以建立健全当前的用电考核制度,全面进行电力检测,科学合理用电,可以安装具备分时功能的电力计量表, 进行定额、限量的电力计量工作,这样做就可以有效避免在用电高峰出现一定的安全用电问题。并且,针对电力计量工作中,还可以组建一些考核小组,主要就是针对用电单位,对其电量进行限额、考核计量,有助于提升用户在用电过程中的节能降耗意识[2]。完善电力计量考核的方法,针对大型用电的企业, 主要是由大型用电设备以及电量消耗大的企业单位,给予科学合理的电力计量考核,可以定期对其定期测试其电力平衡状态,确保电力平衡。有效限制在电力计量中的考核量,可以设置超量收费的形式,来及时控制用户电量的使用情况,从而优化电力节能。

3、3 提升职业技能标准

实现电力计量人员及服务的标准化。电力计量工作中,需要建立具备高技能、高素质的人才队伍,并且使其可以在电气计量工作中,均能够充分发挥自身的工作创造性和劳动积极性,实现电力企业的节能降耗。应用电力计量技术,在当前企业的电力计量工作之中,领导层的人员,也一定要多加关注企业人员的流动情况,因为针对电力计量工作中,新人员融入,会需要加大培训时间、费用的投入,不仅会影响电力计量工作进度,还将会降低工作质量,影响电力计量长期有效运行[3]。为有效避免在实际工作中,电力计量人员出现的流动情况,针对电力企业内,还要加强针对老员工的培训工作,并且可以适当提高电力计量的工作人员待遇,加强对电力计量人员的沟通交流,使其可以潜心工作,提升工作效率,降低电源能耗,实现节能。在电力计量技术的系统应用中,电能表占据重要地位,故此,强化人员技能培训,应该确保在电力计量中,选择合适的电力计量设备,实现节能降耗。

3、4 应用智能综合化系统

电力计量中,应用由局域网络、数据信息组成综合化系统,管理电力计量工作,进行管理。电力行业中,综合化电力计量,就是能够按照实际电力应用数据的信息,针对用电单位,可以采取科学、合理考核审计[4]。根据电能量数据信息,按照不同电力计量点的实际情况,规划考核实际中发电厂的发电方案,同时正确计算出少发电量与过多发电量,针对每一时间分段的发电计划,进行系统集中的考核。在实际电力计量中,实现对远程的电力计量工作,可以采用分布式的结构以及分层式的结构,结合移动通信网,将变电站主站以及电量配变终端,作为电力计量工作中的重点。同时在电力计量中,应用智能的远程电力计量系统,通过构成基于分布结构的电力计量局域网,根据电力配电通信模块的数据信息,智能系统化的管理电力计量工作,节省能耗,降低用户对电力能源的消耗,起到实际降耗作用。

4 结论

综上所述,在电力行业中,应用电力计量技术,倡导节能降耗刻不容缓,优化电能记录工作,优化电力计量,降低电力能源消耗,实现电力节能。

参考文献

[1]侯树锋、节能降耗的电力计量技术应用探究[J]、通讯世界, 2013(11):143-144CNKI、

[2]沈智俊、电力计量在节能降耗中的应用分析[J]、企业技术开发, 2014(27):56-57CNKI、

节能降耗分析篇4

【关键词】电厂汽轮机;运行;节能降

0、前言

目前全球能源趋紧张局势,节能降耗成为电能中的主流。电厂作为我国经济发展的重要支柱,近年来面临着日益增长的用电需求以及不断上涨的能源价格所造成的巨大压力,因此节能降耗成为一个重要的课题。在电厂发电全部过程中,汽轮机起到相当重要的作用,在汽轮机运行过程当中如果采取措施适当,降低能源消耗,可以说整个电厂的节能降耗都起到关键意义。这就要求发电厂在汽轮机的运行过程当中采取相应的技术措施,减少能源的消耗,同时对汽轮机进行适当的技术改造,降低能耗。

1、电厂汽轮机能耗分析

1、1汽轮机组能耗较高

汽轮机是电厂的原动机,汽轮机组能够实现电能、热能和动能的转化,汽轮机一般和发电机、加热器、凝汽器以及锅炉和泵配套使用,汽轮机组能耗较高主要包括两个方面的原因。首先,汽机本体方面,喷嘴室和外缸容易变形,隔板汽封和轴端汽封漏气严重,低压缸出汽边水蚀严重,调节阀油动机的提升力不足、气阀压损大、热力系统很容易发生泄漏,汽轮机组本体泄露严重。其次,机组运行调整方面,冷却水的温度过高、凝汽器的真空偏高、参数和实际运行负荷不对应、未采取优化运行方式以及未采取运行技术等都会加大运行能耗,加大电厂成本支出。

1、2空冷凝汽器存在的问题

首先,凝汽器性能受到风和沙尘影响,在我国西北部地区,沙尘会积聚在翅片管,增加爱翅片管热阻,恶化凝汽器传热性能,堵塞机器的通道。在负风压地区,风机吸入空气量较少,凝汽器热气流动不畅。其次,凝结水的溶氧超标,直接空冷汽轮机组传热效率降低,管道和设备腐蚀加剧,空冷凝汽器很容易在冬季出现流量不均、气体凝集成死区等问题,影响汽轮机运行效率。

2、机组汽轮机节能运行的可行性

2、1经济方面

在对汽轮机进行改造之前应该对改造之后的成本收益进行计算,不能盲目追求所谓的节能,而忽视改造的成本,最后导致得不偿失。根据当前改造成功的实践来看,对现有汽轮机进行改造投入资金要远远低于采购新式汽轮机的成本,此外改造之后的汽轮机能耗大大降低,从长远看也符合电厂的经济效益,因此改造具有经济上的可行性。

2、2技术方面

经过我国对老式汽轮机的几十年技术改造经验,国内对于汽轮机节能改造的技术相对比较成熟。经过改造之后的汽轮机的热效率获得了较大程度的提升,大部分上都可以减少了能源的消耗,提升可能源转化的效率,另外,经过改造之后的汽轮机的安全性和可靠性全面提高。所以,当前我国对汽轮机进行节能改造在技术方面是完全具备的。

3、维持凝汽器最佳真空

为了使汽轮机保持较高的效率,应该保持凝汽器处于最佳的真空状态,这样在一定程度上可以大大的减少燃料的消耗量,从而使整个机组的经济效益获得很大的提升。因此应该采取以下几个方面的措施来确保凝汽器的最佳真空状态。

(1)做好射水泵的维护工作,对于蛇水池的水位定期进行检查,同时应该及时的了解水温,如果出现水温过高的情况应该及时的进行换水。

(2)保证机组的密封性良好,应该定期对机组的密封性进行检查,为了防止凝汽器存在泄漏,应该利用大修的机会对漏洞进行检查,及时做好相应的处理。

(3)为了减缓凝汽器的铜管出现水垢,应该对循环水的品质进行严格的控制,并且定期对铜管的水垢进行清理,从而保证铜管具有较高的热交换效率。

(4)应该确保凝结水位位于合理的位置,如果水位过高,就会造成空间过小而导致冷却的面积不足,最后造成凝汽器的真空下降。

4、提高给水温度

给水温度的高低对于锅炉所需要的燃料的数量具有直接的影响。如果给水的温度低,那么就需要多消耗更多的煤来进行升温,而在这个过程当中大量的热量随着锅炉排烟而损失,导致锅炉的热效率降低。

4、1保证高加投入率

机组滑启、滑停、严格应控制给水温升率符合规程规定;机组启停严格按照规程规定及时投入或解列高加;加强高加运行维护,防止运行操作不当,造成高加保护动作解列。保持高加水位稳定;清洗高压加热器换热管,可以清除管内沉积物,降低换热管积垢部位内外,的温差应力和热应力,减少换热管泄漏机会,进而提高高加投入率。

4、2加热器经常保持正常水位运行

正常水位的维持是保证回热的经济性和主、辅设备安全运行的重要环节。

4、3机组大小修时对加热器进行检漏

检查加热器钢管有无漏点,检查水室隔板密封性,检查高加筒体密封性,发现漏点应及时予以消除。如果水室隔板焊接质量不过关,势必导致部份高压给水“短走旁路”,而不流经加热钢管。这样这部份给水未与蒸汽进行热交换,造成给水温度编低;如果加热器受热面的筒体密封性不好,导致部份蒸汽短路现象,致使给水与蒸汽的热交换效率下降,影响给水温度。

5、汽轮机的启动、运行及停止

5、1汽轮机的启动

降低冲转参数,冷态汽轮机的冲转参数为:主汽压力2、5~3、5MPa,主汽温度为300℃以上,具有50℃以上过热度,且不高于420℃,凝汽器真空在60KPa以上。但根现有的运行情况来看,每次启动机组时主汽压力都高于2、5~3、5MPa,真空都高于80~90KPa,每次在启动后都需要长时间暖机,从而加长了并网时间,增加了启动时的厂用电率,每次锅炉启动后汽轮机方面暖管的时间长,暖管的质量不高,从而每次启动汽轮机前主汽压力均偏高,针对此种情况特提出以下措施:主汽压力高采用开高低旁的方法将压力维持在2、5MPa~3、0MPa左右,适当手动开启真空破坏门维持汽轮机真空在65~70KPa,以增加进入汽轮机的蒸汽量,提高暧机速度而且还有利于胀差的控制,缩短并网时间。

5、2汽轮机的运行

汽轮机采用定-滑-定的运行方式,即在极低负荷时为了保持锅炉的水循环工况和燃烧的稳定性、给水泵轴临界转速的限制,因而采用低水平的定压调节;在高负荷区域采用喷嘴调节,用改变通流面积的方法(定压)以保持机组的高效率;在中间负荷区采用一个现(或两个)调节汽门关闭处于滑压运行状态,此时通过锅炉调整压力来加减负荷。且定-滑-定适应负荷变化能力强,能满足机组一次调频的需要,此种方式也由于只有一个调节汽门未全开从而减少了节流损失。在高负荷运行时汽轮机的主汽压力,主汽温度适当提高,保证加热器有高的投入率,合理调整加热器水位,减少加热器端差提高给水温度。

5、3汽轮机的停机

汽轮机机组在正常停机或在非计划停机时宜采用(下转第163页)(上接第55页)滑参数停机,这样即可以利用锅炉余热发电,也可以降低锅炉、汽轮机设备的温度以利于设备的检修。

6、结束语

汽轮机作为电厂的主要耗能设备,可以提高电厂经济效益,促进我国电业的发展。节能降耗手段应是多样的,不局限于运行调整方面,关键在于我们平时的细心观察及运行经验的总结。节能降耗也是一项长期任务,电厂工作人员要细心观察汽轮机组运行,总结机组运行经验,将节能降耗作为长期的任务来抓,最大限度的降低发电成本,为电厂创造可观经济效益。

【参考文献】

[1]李纯磊、浅析电厂汽轮机运行的节能降耗[J]、才智,2011(32)、

[2]王金锋、电厂汽轮机运转的节能降耗措施分析[J]、机电信息,2012(15)、

节能降耗分析篇5

关键词:污水处理厂;节能降耗;能耗分布

1 我国城市污水处理厂能耗及分布

城市污水处理是高能耗行业,其能耗主要包括电能、药耗和燃料等多个方面,其中电耗约占总能耗的60%~90%,电耗也成为了污水处理厂运行成本的主要组成部分。2011 年,我国城镇污水处理厂用电量约为100 ×108kW・h, 约占全国社会总用电量的0、2%。污水处理厂电能主要消耗在污水污泥的提升、生物处理的供氧、推动混合、污泥的处理处置、附属建筑用电和厂区照明等方面。其中曝气能耗最大,约占到整个污水处理厂能耗的一半左右,此外,污泥处理环节能耗也不容忽视,我国污水处理厂在该环节的能耗约为3%~5%左右,与日本、美国等发达国家20%~30%相比有很大差距,这也反映出我国的污泥处理工艺和设备还有待进一步完善。城市污水处理厂处理单元能耗分布情况见表1。

表1 污水处理厂处理单元能耗分布

2 城市污水处理厂节能降耗途径分析

从以上分析可以看出,我国城市污水处理厂的能耗分布主要在污水提升、处理以及污泥处理等单元,包括设备的电能消耗、污水处理和药剂消耗等,因此,我国城市污水处理厂节能的途径选择应该是在曝气和泵领域、污泥处理以及日常运行的节能设计优化等等。

2、1 污水提升泵站节能途径

污水提升泵在整个污水处理中是主要的耗能设备之一,因此,具有优化提升泵站设计能够产生较大的节能效果。目前国内城市污水处理厂泵的能量高消耗主要由于电机效率不高、设计的运行能力超过了实际水量所需的能量、水量波动以及运行控制不良等原因所致。提升泵的优化节能主要途径有改工频泵为部分变频泵作为调速泵;所有提升泵都是变频泵,如绍兴污水处理厂通过提升水泵变频技术改造,节能达到12%;多级动态液位控制策略技术。在实际运行过程中通过转速加台数控制法,实现定速泵平均流量运行;当水流出现较大波动时应该适时增减运转台数,调速泵变速运转来适应水流量的变化;定期对水泵进行维护,以减少摩擦降低电耗。水泵的节能降耗最关键的是要提升泵的运行效率,在采用上述方法之外在泵设备上下功夫外,还需要加强日常的管理和高程布置等,结合污水处理厂的实际运行情况不断的总结最佳运行条件,以实现效率的最大化。

2、2 曝气设施节能途径

曝气机是污水处理厂耗能最多的设备之一,降低污水处理厂的能耗关键是要做好曝气机的节能。在污水处理曝气环节的操作主要有风机、空气扩散、控制以及动力等方面,现实中造成曝气过高能耗的原因主要有设备容量过大、操作效率低等等,因此,可以通过优化曝气系统和智能控制来实现曝气机的节能降耗:考虑曝气机动力效率、氧利用率、堵塞故障以及工程造价等因素来合理选择曝气装置;选择渐减式曝气布置,如第1~3 段分别按照35%、30%、25%进行布置;选择溶解氧自动控制系统来实现对溶解氧浓度的控制;选择变频器来改变交流电机的转速方式对风机流量进行控制,实现风机的节能。

2、3 污水处理节能途径

污水处理环节的能耗主要产生于污水预处理和生化处理,其中预处理阶段主要包括格栅、沉砂池,生化处理阶段的主要能耗单元是曝气系统(之前已作论述)。这里重点探讨污水预处理环节的能耗。首先是做好格栅的安装,虽然整个格栅本身在污水处理过程中的节能空间不大,但对后续其他设备的降耗起着重要作用,需要做好格栅的安装,一般会选择将格栅安装在污水处理厂的前段或者污水渠道、泵房集水井的进口处,以此来实现对较大漂浮物的截留,减少堵塞,保证污水设施的正常运转。曝气沉沙池由于曝气设备的使用而产生较高能耗,因此沉砂池的设计一般应选择平流式和旋流式。

2、4 污泥处理节能途径

污泥处理单元是产生能耗较大的部分,既要做好该部分的节能降耗,也需要探寻污泥资源的二次利用,因此污泥处理系统的节能主要着眼于污泥的处理和资源的回收阶段。首先是污泥处理方面,目前主要包括污泥的浓缩、稳定和脱水三个环节。其中,污泥浓缩应优先使用生物气浮技术来代替简单的重力气浮,以提升浓缩效率、降低能耗的效果;污泥的稳定主要有厌氧、好氧和堆肥处理,当然也有许多未经稳定处理就直接进入了脱水环节。一般厌氧消化后可以产生沼气来弥补稳定环节的能量。污泥脱水有机械脱水和自然脱水两种方式,目前大多选择的机械脱水,机械脱水的主要能耗是电耗,一般使用离心脱水的电耗较低,但对污泥的预处理效果要求高,还容易磨损,还需要在实践中探寻新的脱水工艺,提升节能降耗效果。此外,要做好污泥的回收再利用,污泥中大部分成分是挥发性有机物,在日本,60%污泥可以经由厌氧消化削减,每吨挥发性有机质可产生约680m3 的沼气,利用磷酸型燃料电池壳获得污水厂约50%的能源。污泥的回收途径一般有两种:利用污泥焚烧产生的热能、厌氧消化气的利用。

2、5 药剂消耗节能途径

药剂消耗虽然在整个污水处理厂中所产生的能耗比例不大,但在污泥消毒、调理和除磷等环节也存在一定的节能空间。首先是除磷方式的选择,一般会使用无需投加药剂、污泥产量又少的生物除磷技术,但这项技术工艺较为复杂,需要在实践中不断的加以完善。如果选择化学除磷,可以尝试使用高分子混凝剂除磷,能够有效降低药耗;污泥调理是为了进一步提升污泥的脱水性能,通常有选择化学调理和物理调理两种工艺;污泥的消毒可以推荐使用辐射技术,无需高温高压,是污泥消毒的新技术,有利于污水处理厂的节能降耗。生物消毒由于不需要投加药剂,也是目前国内大多数污水处理厂选择的污泥消毒方式,这一工艺需要进一步提升污泥的脱水性能,以减少后续污泥脱水环节的能耗和药耗。

3 加强日常生产经营管理

污水厂的节能降耗渗透于日常的生产运营管理的方方面面,加强日常生产经营管理也是污水处理厂的节能降耗的重要举措。首先是加强教育培训,提升人员的节能意识,树立节能生产理念;其次是做好日常的生产经营成本分析,通过对城市污水处理厂各个处理环节的能耗分析,准确掌握不同单元的具体能耗,从而有针对性的提出控制能耗的重点环节;再次是建立节能降耗目标,把节能降耗目标设置于各个环节,对于完成预期目标的给予一定的奖励,从而激发大家开展节能降耗的积极性。

参考文献

[1]王崇、污水处理厂能耗分布与节能机会分析[J]、市政技术,2013(3):148-151、

节能降耗分析篇6

关键词:汽轮机组 节能降耗 措施 分析

现代科技的快速发展,加剧了能源的消耗。作为国民经济发展的基础、国家综合实力及社会稳定的重要体现,电力能源的供应对我国国民生产总值的提高、人们的日常生活都有着重要的影响。火力发电是我国电力能源生产供应的重要形式,其总发电量占全国电力生产的60%以上,煤炭能源的消耗占全国煤炭能源消耗52%以上。在全球能源危机不断加剧的环境下,我国提出了构建节约型社会、可持续发展的战略。通过加大风能、水利资源的利用减少煤炭消耗。但是,火力发电在一段时期内仍是我国电力能源供应的主要来源,因此加快电厂节能降耗工作是目前促进我国煤炭资源综合利用、降低消耗的关键。汽轮机组作为火电厂的重要机组,其节能降耗工作的开展能够有效促进电厂能耗的降低、促进电厂综合成本的降低。根据电厂汽轮机组节能降耗的需要及其重要性,现就某一电厂的汽轮机组节能降耗措施与方法进行了简要论述。

一、汽轮机组节能降耗原因及措施的具体分析

(一)分析汽轮机组能耗较高的原因

为了实现汽轮机组节能降耗目标,在汽轮机组降耗措施制定过程中应首先了解汽轮机组能耗较高的成因。现从某电厂某机组长时间运行的情况具体分析有以下因素:

1、在汽机本体方面:(1)高中压缸内、外缸、喷嘴室容易变形;(2)轴端汽封及隔板汽封漏气严重;(3)低压缸末级叶片出汽边水蚀严重;(4)汽阀压损大、调节阀的油动机提升力不足;(5)通流部分出现结垢等因素造成了高、中压缸的效率不高;(6)热力系统发生泄漏。如:高加危急疏水门泄漏严重以及一系列的阀门管道发生泄漏现象。

2、运行调整方面:(1)没有采取循环水优化运行方式、二次滤网维护不及时造成堵塞以及真空泵冷却水温度过高等因素造成凝汽器真空偏高;(2)启停过程中暖机时间过长或调整不当造成机组跳闸,频繁开停机;(3)运行调整不当造成参数与实际负荷不相对应;(4)没有采取新的运行技术。

(二)针对以上原因根据实际需求积极开展节能降耗技术改造

汽轮机组经过长时间运行后能耗必然大大增加,因此必须不断地更新改造才能有效降低能耗。但在技改工作中我们也应针对节能降耗需求以及机组安全性需求等进行技改技术的选择,并通过技改后的效果评价确定降耗数据,指导技改后汽轮机组的实际运行。例如某电厂300KW机组通过增容改造为330KW后汽轮机组能耗大大降低。汽轮机本体具体的技术改造如下:

1、通流部分采用300KW改造最先进的成熟技术:层流叶栅、薄出汽边·高负荷扭曲动叶·可控涡流型·平围带多齿汽封·分流叶栅·边界层抽吸·弯曲、弯扭静叶片·子午型线,光滑子午流道等。

2、高压缸采用10级,优化各级焓降,出汽角也非常理想,调节级后的压力升高;根茎提高到938mm,提高了根部的反动度;静叶采用SCH层流叶型,动叶采用HV型,适当减小静叶宽度提高相对叶高,自带冠结构。通流改造后缸效率达87%。

3、中压部分6级反动度为11%,同时叶型设计与高压缸相似。缸效率相对原D42提高了约2、03,达到了93%。

4、低压部分末级叶片高度由原来的851改为909mm,CCB结构,有效减少了排汽损失提高了机组效率。

5、汽封部分:(1)端汽封:高压后、中压后采用侧齿汽封;低压后采用侧齿(配前后各两圈接触汽封。(2)隔板及动叶顶部汽封均采用DAS汽封(除低压末三级叶顶采用蜂窝汽封)等汽封改造保证了汽封齿间隙,有效减少了级间漏气。

6、热力系统泄漏方面:(1)更换一系列泄漏阀门及管道;(2)将高加危急疏水通过疏水扩容器回收至凝汽器。

(三)优化机组运行方式,促进节能降耗目标的实现。

优化机组运行效率对汽轮机组节能降耗有着重要的促进作用。

针对以上原因采取的具体优化运行方式如下:

1、积极开展运行小指标竞赛活动,根据汽轮机组的负荷情况对机组的配套运行功率等进行分析,优化各配套设备的实际运行参数,实现汽轮机组节能降耗目标。

2、循环水采用优化运行方式:一般实行两机两泵运行,当进出水温差超过12℃及时增加运行泵,低于12℃时及时停运;冬季当真空高于92、5kpa时,尽量减少循泵运行通过及时调整有效减少厂用电耗。

3、发现二次滤网进出水压差增大时(12、5kpa)时进行排污或反冲洗。4、保持真空泵水温在正常范围(5-35℃),如该厂机组在真空泵冷却器进出口加装冷却系统能有效维持水温在15℃,大大提高机组真空。

5、在机组启停机时汽泵利用辅汽作为汽源进行锅炉上水,大大减少了使用电泵造成的厂用电耗。

6、在机组启动时高加随机投入,增大了机组通流量,有效减少了暖机时间,以及减少温差提高了高加投入的安全性。

该厂汽轮机组通过以上有效的技术改造及采用相应的优化运行方式后单机能耗大大降低:发电煤耗由334、3g/kw、h降为293、4g/kw、h;热耗由8635、2kj/kw、h降为7948、3kj/kw、h、

(四)建立能耗监测系统,促进节能降耗工作的开展

能耗监测系统的应用不仅能够对电厂汽轮机组能耗的实施数据进行掌握,同时还能够通过能耗数据了解汽轮机组存在的故障隐患,预防设备故障的发生。利用计算机监测技术建立的能耗监测系统,还能够通过数据的实时记录为电厂节能降耗分析总结提供详实、准确的信息,为保障电厂技改科学性、促进电厂节能目标的实现奠定基础。

二、以预防性养护理论提高机组运行工况

汽轮机组的运行工况以及机组设备的完好性对机组能耗有着重要的影响。为了避免带病运行造成的能耗增加,现代电厂汽轮机组的维修养护中应加强预防性养护理论的运用。以预防性养护理论应用保障汽轮机组始终处于完好状态,促进节能降耗工作的开展。

三、结论

综上所述,电厂汽轮机组节能降耗工作是一项复杂的、系统的技术工程,电厂的运行管理、维修养护、技术改造以及综合技术水平都对节能降耗工作有着重要的影响。现代电厂汽轮机组节能降耗工作中应针对影响机组能耗的各因素进行分析,并积极引入现代节能技术及管理方式对机组进行技术改造与管理,以此满足我国节约型社会对电厂节能降耗的需求、满足电厂竞价上网对节能降耗的需求。

参考文献:

节能降耗分析篇7

以对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)、间苯二甲酸(IPA)、聚乙二醇(PEG)为单体合成了一种新型分散染料常压可染聚酯(NEDDP),其玻璃化转变温度低于70℃,冷结晶温度约为120℃,熔融温度为252℃。以NEDDP为岛组分,易水解聚酯(EHDP)为海组分纺制的海岛型复合纤维,用稀碱溶液水解剥离制备NEDDP超细纤维时,岛组分不会被刻蚀。0、006texNEDDP超细纤维织物可在100℃下染中深色,120℃下染深色。用NEDDP也纺制了多种规格(10~15)tex/(48~72)f的DTY及FDY,该NEDDP纤维织物可在100℃染成黑色。NEDDP纤维织物具有优良染色牢度。与以往的PET纤维织物在130℃染色相比较,可节省能量30%以上,染中深色时可节约染料20%左右,可缩短染色时间25%,提高了劳动生产率。

关键词

分散染料常压染色聚酯;海岛复合纤维;节能;玻璃化转变温度

聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维大分子结构具有较大的刚性和规整性,无定型PET玻璃化转变温度约为79℃,取向并结晶的成品PET纤维(涤纶)的玻璃化转变温度则升至125℃左右;又因PET大分子链上缺少可与染料结合的官能团,因此PET纤维只能采用分散染料在接近或超过自身玻璃化转变温度的高温、高压条件下染色。单纤维小于0、05tex的超细纤维显色性很差,更难达到深染效果。解决PET纤维的染色问题可从染料结构、染色工艺等手段加以改进;倘若从对PET的化学结构改性加以改进,会收到较好效果。自PET纤维诞生以来,先后诞生了化学改性的分散染料常压可染聚酯(EDDP)纤维[1],高温高压型和常压沸染型阳离子染料可染聚酯(CDP和ECDP)纤维[2-4]等,前期研究开发了一种新型阳离子染料可染聚酯(NECDP)超细纤维[5],也有关于采用碱性染料染色的改性聚酯的报道,但尚未形成生产能力。聚酯超细纤维的染色是国内外业界有待解决的一大难题。本文研究合成了一种新型分散染料常压可染聚酯(NEDDP)[6-7],它具有良好的可纺性和制成纤维的物理机械性能;与PET相比较,NEDDP可降低玻璃化转变温度,适度地降低了其结晶能力,用以保证在常压条件下染色及良好的染色牢度;它具有良好的耐碱性能,可用于以NEDDP为岛组分,以易水解聚酯(EHDP)为海组分构成的海岛型复合纤维在碱减量剥离过程中不会伤害岛组分;NEDDP超细纤维织物还具有良好的耐日晒色牢度及强度保持率。本文重点介绍了NEDDP的基本结构与性能,纤维加工工艺和纤维性能,织物的染色效果及染色牢度以及染整加工过程的节能、减排与降耗效果。

1实验部分

1、1纤维制备用复合纺丝机(螺杆直径为35mm,单纺位6头)制备了EHDP/NEDDP海岛型复合纤维POY-DTY及FDY,以及不同规格的单组分NEDDP圆形及异形截面纤维。

1、2NEDDP热性能分析采用SEIKOEXSTARDSC6200热性能分析仪研究NEDDP的玻璃化转变温度Tg,冷结晶温度Tcc及熔融温度Tm等。预先将样品消除热历史而后进行DSC扫描,升温速度为20℃/min,扫描温度范围为室温至300℃。用SEIKOEXSTARTGDTA6300热分析仪研究NEDDP的热失重性能,测试条件是N2气氛,升温速度为10℃/min,扫描温度范围为室温至600℃。

1、3海岛复合纤维织物的碱减量剥离将海岛型复合纤维织物用质量分数为0、7%~1、0%的92~98℃NaOH水溶液处理25~35min,以水解溶除EHDP,得到线密度约为0、006tex的超细纤维织物。

1、4纤维的形态结构分析试样先行镀金后用JSM-6360LV型扫描电子显微镜观察纤维形态结构并记录。

1、5织物的染色NEDDP织物分别在100℃及130℃,采用不同品种和颜色的染料在实验室及生产装置上染色。染色织物测定K/S值,表征同种染料在不同染色温度条件下的染色效果。

2结果与讨论

2、1NEDDP的热性能用于纺制海岛纤维和常规复丝的NEDDP等原料的主要性能如表1所示。由表1及图1可见:NEDDP的特性黏数达到0、765dL/g,可保证纤维良好的物理机械性能;NEDDP的Tg比PET降低了23℃,有利于在较低的温度下染色;Tcc比PET降低了20℃,且结晶峰型尖锐,表明它具有良好的结晶能力,有利于织物良好的染色牢度;Tm比PET降低了8℃,比其他的EDDP高4~5℃[8],表明NEDDP的结构比EDDP的规整性要好,NEDDP应具有较好的耐碱性和染色牢度。而图2的TG谱图则表明,NEDDP的初始热分解温度为360℃,具有很好的热稳定性能。

2、2海岛复合纤维制备及剥离表2示出海岛型复合纤维的力学性能。EHDP/NEDDP海岛型复合纤维纺丝时,海组分与岛组分的配比例为30/70,POY的纺速为2800m/min,FDY的纺速为4500m/min,均与以PET为岛组分的EHDP/PET复合纤维纺速相同,可纺性良好。POY、DTY、FDY均有良好的物理机械性能,唯EHDP/NEDDP海岛型复合纤维比EHDP/PET复合纤维强度略低0、3cN/dtex,但足以满足纺织加工及织物性能要求。图3示出海岛纤维横截面和碱减量开纤后的SEM照片。由图3(a)可见,海岛纤维岛与海的界区结构清晰,海岛型复合纤维经碱水解溶除海组分后制得NEDDP超细纤维。表3示出碱减量过程的减量率与处理时间的关系。可见在实验条件下,经过20~25min可将海组分全部溶除。图3(b)示出该海岛纤维经碱溶液处理的减量率为29、8%时,岛纤维表面光滑,未受到刻蚀,单纤维直径约2μm,经计算线密度为0、006tex。这是以NEDDP作为海岛型复合纤维岛组分最为关键的突破,也显示了NEDDP化学结构与生产工艺设计的合理性。

2、3单组分NEDDP纤维的成形加工使用单组分NEDDP纺制了线密度为14tex/36f、11tex/48f、8、3tex/48f、8、3tex/72f等多种规格的POY-DTY及FDY圆形截面纤维以及8、3tex/48f“十”字型截面异形纤维,可纺性良好。表4示出线密度为8、3tex/48f的PET与NEDDP圆形截面纤维和“十”字型截面纤维的力学性能。值得注意的是NEDDP纤维的初始拉伸模量比常规PET纤维降低了24、6%,显然是由于NEDDP大分子链中引入的柔性PEG链段改善了纤维的硬挺度,使NEDDP纤维更加柔软。这样的“十”字型纤维织物同时兼具有常压沸染、吸湿排汗和良好的柔软性等多功能。

2、4超细纤维织物的染色图4a示出0、006texNEDDP超细纤维织物在100℃的染色效果,可染成多种鲜艳的中深色。由图4(b)、(c)可见,NEDDP超细纤维织物在120℃染色,可获得深棕色或深黑色的效果。这一直是国内外PET类超细纤维的研究目标。图5示出PET及NEDDP超细纤维织物印花后再经100℃汽蒸热固色再还原清洗后的效果。图中显示出PET超细纤维印花织物100℃汽蒸未能很好固色,而NEDDP超细纤维印花织物固色效果良好。而图6示出PET及NEDDP超细纤维麂皮绒在125℃高温高压染色效果。显然,经过化学改性后的NEDDP超细纤维较PET超细纤维具有更好的染色性能。通常较粗的纤维应当具有较好的显色性,然而以8、3tex/48fPET纤维为底层,以0、006texNEDDP纤维为表层构成的麂皮绒织物在常压沸染时显示出NEDDP绒面超细纤维颜色远较底层较粗PET纤维具有更深的颜色,结果如图7所示。结果表明在沸染过程中NEDDP纤维具有更加优异的上染率,夺走了染料,致使PET纤维几乎未能上染。表7示出图6中的PET和NEDDP深棕色超细纤维麂皮绒的染色牢度检验结果。可见:PET及NEDDP2个试样的染色牢度均能达到国家标准;只是NEDDP的耐湿摩擦牢度比PET略低半级,而NEDDP的耐皂洗牢度高于PET半级。0、006texNEDDP超细纤维织物也可采用转移印花技术,节约用水,印花效果如图8所示。由图可见,随定型温度的升高颜色加深,超过175℃颜色基本不再变化。

2、5常规线密度NEDDP纤维的染色图9示出纱线线密度为8、3tex/48f的涤/棉(65/35)双层织物的染色效果图。图中所示的涤/棉织物是在125℃而NEDDP/棉织物在95℃染黑色的效果比较,可见二者的染色基本一致,但目测涤/棉织物略泛红光,而NEDDP/棉织物略泛蓝光。而在此前聚酯类纤维织物是无法在常压下采用分散染料染成深黑色的。表6示出上述深黑色涤/棉织物色牢度检测结果。表中显示除耐湿摩擦牢度(或许与棉纤维有关),其余指标均达到国家标准。然而,该批货是出口产品,该公司是依据日本标准JISL0849—2004《耐摩擦色牢度试验方法》评价的,所有合成纤维深色织物湿摩擦牢度要求为2级。图10示出8、3tex/48fNEDDP十字型纤维筒子纱的染色效果。该产品兼具常压可染和吸湿排汗功能,可在色织产品方面展现出更好的效果。表7示出用K/S值表征的同种染料在不同染色温度时的染色效果。可见,对于上述纤维而言,在100℃常压沸染时可获得多种深浅各异且鲜艳的颜色,然而不同牌号染料的色相略有差异。在2种不同温度下染色织物的K/S值只在所选用的个别染料的个别颜色时产生些许差异。图11示出8、3tex/48fNEDDP纤维分别在100℃和130℃温度,使用D、F、T、Y4种不同牌号染料所染效果。

2、6常规线密度NEDDP纤维的印花图12示出用33、3tex/144f扁平一字型同规格PET与NEDDP纤维织造的毛毯印花效果。其中PET纤维毛毯是在130℃汽蒸定型,而NEDDP纤维毛毯则是在100℃汽蒸定型。NEDDP纤维染色效果鲜艳,与PET纤维样品相近。NEDDP印花毛毯测试依据为GB18401—2010《国家纺织产品基本安全技术规范》A类及FZ/T61004—2006《拉舍尔毯》,检测的色牢度均合格。

2、7NEDDP纤维与粘胶纤维交织物的染色图13示出NEDDP纤维与粘胶纤维交织织物分别在100℃与130℃的染色效果。其染色深度基本相当,但低温染色织物比高温染色织物的手感柔软性有较大的改善。

2、8NEDDP纤维加工及织物染色的节能降耗由上述可知,NEDDP纤维具有良好的分散染料常压可染性能和染色牢度。而且从原料聚合物的合成、纤维成形加工、织物的染色等整个生产过程具有节能、减排及降耗的特点。表8示出NEDDP和PET合成及纺丝温度。由表可见,无论NEDDP切片的制造和纺丝加工过程的温度均比PET低,在长期的生产过程中是一笔不小的能耗缩减。NEDDP的染整加工过程中更是显示出非常显著的节能及降低染料消耗的效益。图14示出高温高压染色与常压沸染过程的操作曲线图。织物染色通常是在40℃入浴,常压染色是沿A-B-D-E-F路径:升温—保温(100℃)—降温—出织物;而高温高压染色过程是沿A-B-C-G-H-I-J路径:升温—保温(130℃)—降温—出织物。若计算二者之间的能耗差异,常压染色时可以A-B-D-E-F-A所包含的面积计算,高温高压染色时可以A-B-C-G-H-I-J-A所包含的面积计算。那么,常压染色比高温高压染色节约的能量差值即为图中所示阴影的面积。若对染色过程的热量进行理论分析,可按下述数据粗略计算。即高温高压染色耗能为常压染色时的1、5倍,亦即常压染色可节省能量33、3%。这和上述图13的面积估算相近,也与企业初步生产统计结果相近。表9示出常压染色与高温高压染色的生产周期,常压染色比高温高压染色生产周期缩短了25%,提高了劳动生产率。NEDDP化学结构的改变不仅可降低染色温度,还会提高上染率,因此NEDDP纤维与PET纤维染色相比较,在获得同样染色深度时,可降低染料使用量。初步生产实践的结果表明,在染中深色织物时大约可降低染料量20%~25%。

3结论

节能降耗分析篇8

关键词:节能降耗;变频改造;锅炉改造;优化运行

200MW机组曾在20世纪八九十年代担负着主要发电任务,随着高参数大容量机组迅速增长,风电、核电等一些新能源电厂相继并网发电,许多200MW机组逐渐将被大机组及新能源电厂取代,曾经的主力发电机组逐渐变为调峰机组甚至有些时候进行50%深度调峰,服役多年的机组必须进行大部分设备技术改造,如何降低机组能耗迫在眉睫。以下针对200MW机组的生产运行过程,结合节能降耗、经济环保的实施经验,做一些分析和探讨。

一、设备概况

通辽发电总厂自第一台机组投产发电已近30年,现有四台200MW机组,汽轮机设备是哈尔滨汽轮机厂生产的,型号为N200-130/535/535-55型,锅炉设备是哈尔滨锅炉厂生产的HG670/140-HM-2型,一次中间再热自然循环煤粉炉,局限于当时的制造工艺和技术水平,其经济性较为落后。这些年虽然经过多次大规模技术改造,但节能降耗和烟气排放方面还有提升的空间,为了进一步降低机组发、供电煤耗、设备故障率,使烟气排放标准达到国家环保部要求,因此从节能降耗,绿色环保方面,必须进一步进行设备改造和运行方式优化。

二、火电节能降耗工作应遵循的原则

为了使火电企业的高效节能运行,合理科学管理过程及运行设备的逐步优化必须提到日程,如今科学技术井喷的年代,智能控制、变频技术的发展为火电厂设备优化提供有效手段,但200MW机组局限于当时技术水平,自动化水平较为落后,要想高效的达到节能降耗的目的,必须提高机组智能控制水平,但改造的同时必然带来成本的投入,对于像通辽厂这样的老企业来说,经营管理都存在资金短缺的现状,这就要求我们结合本厂实际情况,以全厂经济效益为主线,既要实现节能降耗、经济环保,又要做到技术更新、控制改造成本,力求项目实施相对独立,可操作性强。

三、节能降耗措施

1、机炉辅机变频改造

针对我厂200MW机组频繁调峰的实际情况,应努力降低机组的厂用电率,提高机组经济效益指标,厂用电量占比率最大为6KV辅机电耗,对全厂主要6kV辅机进行统一变频改造势在必行,改造后,电机频率降低,电流比改造前大幅度降低,转机转速降低延长了设备检修周期限,另外设备的低转速启动,减轻了对厂用电系统的冲击,机组低负荷运行时,辅机的变频调节较比工频运行更能降低机组厂用电率,因此辅机的变频改造为提高我厂经济效益指标发挥重要作用。

2、提高机组经济性指标

2、1凝汽器真空是火力发电厂重要的经济性指标,加强机组真空严密性管理,努力提高真空,增强机组做功能力,机组正常运行中胶球清洗装置正常投入运行,且保证收球率大于80%,严格控制机组各监视段压力不超过规程允许值,经常检查冷却水塔淋水正常,保证水塔水位在规定内,循环水硬度在标准规定值内,采取以上措施严格控制凝汽器真空指标,进一步提高我厂的经济效益指标。

2、2锅炉排烟热损失是影响锅炉效率最大因素之一,锅炉运行中,严格控制排烟温度,降低排烟热损失,造成锅炉排烟温度高的主要原因就是受热面上发生结渣或积灰受热面的传热变差,排烟温度升高。这就要求运行中加强受热面吹灰。但吹灰同时增加了工质损失及热量损失,吹灰次数和时间都应按照规程中规定进行。以保证锅炉在最佳工况下运行,使锅炉效率提高,从而提高经济性。

3、锅炉燃烧系统改造

根据节能环保要求,我厂200MW锅炉燃烧器进行全部改造为低氮燃烧器,低氮燃烧调整方式是将燃尽风根据负荷进行配比,并根据燃烧器情况、烟气中CO含量和NOx排放情况进行调整主燃烧器二次风量。采用燃烧区低氧和燃尽区富氧的分级燃烧形式降低NOx排放浓度,为锅炉脱销系统做好先期准备工作,从节能降耗方面,低氮燃烧器采用逐渐减小二次风门开度,或降低预热器出口风压的方式逐渐降低氧量,从而使二次风总量降低,送、引风机的能耗降低,锅炉燃油点火系统全部改造为微油点火系统,微油点火系统就是将原来的重油燃烧器改造为轻柴油燃烧器,重油燃烧器每支油枪容量为2500kg/h,轻油燃烧器每支大油枪容量为300kg/h,轻油燃烧器每支小油枪容量为110kg/h,一组燃烧器中有一支轻油大油枪和4支小油枪,改造后每组燃烧器每小时节省燃油1760kg,机组启停时大大降低了机组的燃油消耗量。

4、生产用水系统改造

凝汽器式火电机组运行过程中需要大量的生产用水,对电厂补、供水系统进行改造,制定合理的循环水利用措施:

4、1对于采用工业水冷却的辅机设备,采用循环再利用原则,对工业水系统不合理排放的要求及时整改,确保机组零排放。

4、2锅炉除尘、除灰水系统合理化,锅炉水封水进行平衡调节,实现自循环。

4、3机组疏水系统充分回收,尤其是在机组启停是大量疏水应该得到回收利用,运行中严格控制系统跑、冒、滴、漏现象。

四、优化运行方式

以上节能降耗措施中通辽发电总厂结合运行实际情况,进一步进行优化并取得了显著的效果,具体有以下几点优化项目。

1、优化运行管理

通辽发电总厂优化运行管理以运行绩效考核管理为手段,以值际竞赛为平台,特制定完善的《PMS生产指标管理考核办法》,并设立专项绩效奖励基金,通过完善的奖励体系,增强运行人员运行调整、节能与优化运行的主观能动性。

2、优化机组厂用电量

机组厂用电率是影响电厂经济型指标的重要因素,为了降低机组厂用电率,我厂现在锅炉送、引风机,汽轮机凝结水泵、给水泵都已经改造为变频调节,可是大量辅机的变频改造,变频器的故障率就会增加很多,所以变频器的大、小缺陷应及时处理,确保各大辅机变频的正常运行,因此辅机的变频投入率直接影响厂用电率,保证辅机变频稳定性是节能降耗的一个重要举措。

3、优化经济效益指标

加强机组真空严密性试验管理。坚持每月定期做真空严密性试验,并根据数据分析真空情况,便于运行中或停机后查找负压系统漏点,加强凝汽器胶球清洗装置管理,对每台胶球装置收球率进行统计分析;加强对循环水水质处理,采取运行中水塔加药,停机时加强凝汽器钢管除垢工作,最近我厂凝汽器又增加了一套循环水高频除垢装置,这套设备的投入使用凝汽器换热效果明显优于以前,凝汽器端差、过冷度都有所下降,凝汽器真空得以提高,使汽轮机效率提高,从而提高经济性。

4、优化锅炉燃烧调整

优化锅炉燃烧调整需要从很多方面入手,首先锅炉运行中合理的加强入炉燃煤掺配的科学管理非常重要,因为入炉燃煤掺配工作直接影响到锅炉的稳定运行,其次加强磨煤机运行方式调整,按要求及时切换磨煤机运行方式,防止长时间处于一个运行方式造成锅炉结焦、积灰、煤粉气流偏射水冷壁影响锅炉的安全运行,最后锅炉燃烧调整最重要的就是合理配风了,因为锅炉炉膛燃烧空气动力场是一个非常不确定的因素,无论是内部因素还是外部因素对锅炉运行中参数影响都很大,综上所述,优化锅炉燃烧调整是一个漫长而复杂的工作,要求我们运行值班员不断总结经验,力求燃烧调整做到精益求精。

结束语:

通辽发电总厂经过采取大量的节能措施和优化运行管理,确保全厂经济效益指标有了大幅度好转,降低了机组的供电煤耗、生产厂用电率、生产用水率等各项经济指标,确保顺利完成集团公司制定的年度目标值,在机组安全运行、经济效益、节能降耗方面取得的成绩,为企业摆脱经营困境,提高竞争力打下了坚实的基础。

参考文献

[1]杨建明,胥建群、汽轮机原理[M]、北京:中国电力出版社,2008、

[2]泰、锅炉原理[M]、北京:中国电力出版社,2009、

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