Medidas de reducción de consumo y ahorro energético en centrales térmicas
Fortalecer la conservación de la energía industrial y la reducción de emisiones es un requisito inevitable para practicar la perspectiva científica sobre el desarrollo y seguir el camino de una economía baja en carbono y un desarrollo sostenible. También es la principal manera que tienen las empresas de reducir costos, aumentar la eficiencia y mejorar la competitividad en el mercado. La industria energética también está cambiando su concepto de manera oportuna, aumentando la inversión en conservación y reducción del consumo de energía y acelerando el desarrollo y la aplicación de nuevas tecnologías. Ahora déjame compartir contigo las medidas para reducir el consumo y ahorrar energía en las centrales térmicas. Bienvenido a leer y navegar.
1. Descripción general del equipo
La tasa de consumo de energía de las unidades n.° 1 y n.° 2 de la planta de energía térmica de Liangcun es aproximadamente del 7,59 % y, en comparación con sus pares, es equivalente al consumo doméstico. Unidades de energía térmica avanzadas. Hay una cierta brecha. Este artículo explora el potencial de ahorro de energía a partir de aspectos como la transformación del ahorro de energía y los métodos de operación optimizados, y minimiza la tasa de consumo de energía de la planta para adaptarse a las necesidades del desarrollo de las centrales térmicas.
La central térmica de Shijiazhuang Liangcun es un importante punto de apoyo de suministro de energía y fuente de calor para la red eléctrica del sur de Hebei. La caldera producida por Dongfang Boiler es una caldera de tambor de vapor de carbón de circulación natural con recalentamiento intermedio primario subcrítico DG 1110/17.4-II 12. La máquina individual está equipada con tres molinos de bolas de doble entrada y doble salida, dos ventiladores de tiro inducido, sopladores y ventiladores primarios. La turbina de vapor es una unidad de condensación de extracción de calentamiento ajustable de dos etapas, de un solo eje, de tres cilindros y de recalentamiento intermedio primario, subcrítica, producida por la turbina de vapor Dongfang. Está equipado con dos bombas de vapor con una capacidad BMCR del 50%, una bomba eléctrica con una capacidad BMCR del 35%, dos bombas de condensado (una con regulación de frecuencia variable) y dos bombas de circulación. El generador es un generador QFSN-330-2-20 refrigerado por hidrógeno producido por Dongfang Electric. Está conectado a la estación de refuerzo de 220 kV a través del transformador principal con una capacidad de 370 MVA, y la salida del generador está conectada a la energía de la fábrica a través del transformador de alto voltaje. La energía utilizada por la fábrica se divide en dos niveles de voltaje: 6KV y 400V. Las máquinas auxiliares de gran capacidad de la unidad y los transformadores de fábrica de bajo voltaje están conectados al sistema de 6KV, y el método de suministro de energía de bajo voltaje es PC/MCC. Dos unidades están equipadas con un transformador de respaldo de arranque de alto voltaje.
2. Medidas específicas para reducir la tasa de consumo de energía de la fábrica
Hay muchos factores que determinan la tasa de consumo de energía de la fábrica, y el consumo de energía del motor de fábrica juega. un papel decisivo en la tasa de consumo de energía de la fábrica. Al mismo tiempo, los ajustes razonables, la optimización de los métodos operativos y la transformación para ahorrar energía también afectan la tasa de consumo de energía de la planta.
Después de varios años de funcionamiento, descubrimos que algunos equipos tienen un gran potencial de ahorro de energía durante su funcionamiento. La central térmica de Liangcun ha logrado resultados notables mediante la renovación de equipos de ahorro de energía y la tasa de consumo de energía de la planta se ha controlado eficazmente.
1. Transformación de bolas de acero con alto contenido de cromo en molinos de carbón
Dado que esta unidad es la central eléctrica principal de la red eléctrica del sur de Hebei, a menudo participa en la regulación de los picos unitarios, desde Desde las 22:00 de la tarde hasta las 6:00 del día siguiente suele estar en un estado de carga baja y, a veces, la carga unitaria es sólo ligeramente superior a la carga mínima de combustión estable. En este momento, incluso si se utilizan operaciones de molienda dual, el consumo de energía del molino de carbón sigue siendo alto, lo que resulta en una gran cantidad de desperdicio de energía. Al investigar el uso de bolas de hierro fundido resistentes al desgaste de tungsteno y manganeso con cromo (bolas de acero con alto contenido de cromo) para reemplazar las bolas de acero con contenido medio de cromo existentes y optimizar el esquema de clasificación de las bolas de molienda, primero se llevó a cabo una prueba de modificación en el molino 1B para reemplazar el bolas de acero. Después de la transformación técnica, según el análisis estadístico de los datos operativos, el consumo de energía del molino de carbón 1B disminuyó significativamente, mientras que la producción del molino de carbón y la finura del carbón se mantuvieron sin cambios. La corriente se reduce de los 140 A anteriores a 115 A y la potencia del motor se reduce de 1200 kW/h a 1000 kW/h/h. Según los cálculos, se ahorran unos 4800 kWh de electricidad cada día y el coste anual es de unos 420 000 yuanes. Al mismo tiempo, al reemplazar las bolas de acero, se redujo la carga interna del molino 1B, se aumentó el área de flujo, también se redujeron la presión del aire primario y el consumo de energía del ventilador primario, y se redujo la corriente de los dos ventiladores primarios. 5 años y la potencia por hora se redujo en unos 45 kW. Suponiendo que la unidad funcione durante 5.500 horas y el suministro de energía sea de 0,3 yuanes por kilovatio, el ahorro de costos anual es de aproximadamente 74.000 yuanes. Luego de la exitosa experiencia, se modificaron sucesivamente seis molinos de las dos unidades.
2. Transformación de la conmutación de alta y baja velocidad del motor de la bomba de agua de circulación
Las dos unidades de 300 MW de la central térmica de Liangcun están equipadas con cuatro bombas de circulación y cada unidad está equipada con un Bomba de circulación de dos velocidades. Debido al problema de la instalación del suministro de energía de baja velocidad, es imposible cambiar entre el suministro de energía de alta y baja velocidad. La bomba de circulación de alta velocidad sigue funcionando en invierno, lo que genera un alto consumo de energía. Al mismo tiempo, la diferencia entre los extremos del condensador aumentó a 65438 ± 05 °C y la economía y seguridad de la unidad se redujeron considerablemente. Para ello se modificaron las fuentes de alimentación de las dos bombas de circulación de dos velocidades 1B y 2B. Según la fórmula de velocidad del motor asíncrono n=60f/p, la velocidad se puede cambiar simplemente cambiando la frecuencia f o el número de polos n. Para la bomba de circulación, la velocidad sólo necesita ajustarse con poca frecuencia en un rango pequeño. Teniendo en cuenta el costo de modificación y mantenimiento, se prefiere modificar el número de polos para cambiar la velocidad e instalar un gabinete de interruptores de energía de alta y baja velocidad para conmutar las fuentes de alimentación de alta y baja velocidad de la circulación. bomba. Antes de la transformación, la velocidad de funcionamiento de una sola bomba de circulación era de 12 polos, 496 r/min y la potencia nominal del motor era de 1900 KW. Después de la transformación, la velocidad de funcionamiento de una sola bomba de circulación es de 16 polos y 373 r/min, y la potencia nominal del motor es de 800 KW. Después de la transformación del equipo, se formuló un plan de operación para igualar las velocidades alta y baja de la bomba de circulación, y la tasa de consumo de energía de la bomba de circulación y la tasa de consumo de energía de la fábrica disminuyeron significativamente año tras año. Los datos muestran que la corriente disminuyó significativamente después de que se puso en funcionamiento la bomba de circulación de baja velocidad, de 195 A a 120 A. A través del análisis de datos de diferentes maneras en invierno y verano, la tasa de consumo de energía de la bomba de circulación cayó del 0,67% al 0,5%, una disminución significativa. Al mismo tiempo, el agua en circulación corre en paralelo y el arranque y la parada de la bomba de circulación se organizan razonablemente según el vacío en invierno y verano.
Después de funcionar durante un período de tiempo, comparando los datos antes y después de la optimización, se encontró que la tasa de consumo de energía de la bomba de agua en circulación cayó del 0,85% en 2012 al 0,8% en 2013 y al 0,79% en 2014, con tasas de disminución siendo 0,05% y 0 respectivamente. Después de adoptar el plan de optimización, el consumo de electricidad de la fábrica ** en 2004 será de aproximadamente 1,8823 millones de kilovatios hora, equivalente a 6211654380 RMB. El efecto de ahorro de energía es obvio.
3. Modificación de la iluminación del cuerpo de la caldera
El cuerpo de caldera número uno de la central térmica de Liangcun tiene un total de 546 juegos de lámparas, todas las cuales son lámparas de halogenuros metálicos de 70 W. A partir de 2014, las lámparas se han utilizado durante más de tres años y la frecuencia de envejecimiento y daños graves es extremadamente alta, y los costos de mantenimiento, como mano de obra y materiales, son altos. A través de la transformación, todas las lámparas de halogenuros metálicos de 70 W existentes en el horno n.° 1 fueron reemplazadas por 436 juegos de lámparas LED de bajo consumo de 30 W, lo que redujo la cantidad de lámparas en 110 juegos y satisfizo las necesidades de iluminación del lugar. La caja de control controla diferentes áreas (control remoto manual parcial a largo plazo, control automático de luz/conversión manual de iluminación nocturna). Hay 546 juegos de lámparas en el cuerpo de la caldera número 1 y el volumen de mantenimiento anual es de aproximadamente 200 juegos. 200 juegos de bombillas de repuesto (82 yuanes), balastro (79 yuanes), disparador (15 yuanes) para cada juego de lámparas* * *. El costo del material directo es de 35.200 yuanes, el costo de mano de obra es de 16.000 yuanes y el costo del andamio es de 4.600 yuanes. Antes de la transformación, el consumo eléctrico de la sala de calderas número 1 era de 208.000 kWh; después de la transformación, el consumo eléctrico era de 55.700 kWh, ahorrando 152.300 kWh de electricidad. Calculado en base al precio actual de la electricidad conectada a la red de nuestra fábrica de 0,4316 yuanes, el costo de ahorro de electricidad es de 63.900 yuanes al año y la factura de electricidad de siete años es de 447.300 yuanes. Calculado en base al ahorro de costos de mantenimiento y energía eléctrica, el costo anual total se puede ahorrar en 119.700 yuanes; el costo real de esta transformación es de 390.000 yuanes, el precio unitario de las lámparas es de aproximadamente 902 yuanes y la cantidad es de 436 juegos. Calculada sobre la base de un ahorro anual de 119.700 yuanes, la inversión se puede recuperar en 3,26 años. Durante la revisión de 2015, también se remodeló la iluminación de la caldera n.° 2.
4. Optimizar razonablemente el modo de funcionamiento de los motores auxiliares.
(1) La turbina de vapor cambia el modo de suministro de agua del condensador a un suministro de agua autocebante, detiene la bomba de agua de condensación, succiona el agua ablandada del tanque de agua de condensación hacia el condensador a través del negativo. presión del condensador y garantiza que el nivel del líquido del tanque de agua de condensación no puede ser inferior a 4200 mm para evitar fugas del condensador. En circunstancias especiales, cuando el volumen de agua autocebante no puede cumplir con los requisitos, la bomba de condensado se pone en marcha para reponer agua, lo que acorta en gran medida el tiempo de funcionamiento de la bomba de condensado. Durante la fase de arranque de la unidad, el método de arranque de la bomba eléctrica se utiliza para arrancar la bomba de refuerzo de la bomba de vapor para suministrar agua al tambor de la caldera, y se establece de antemano una velocidad constante de 3100 r/min de la bomba de vapor para garantizar la Requisitos de suministro de agua del tambor de vapor.
(2) El profesional de la caldera organiza periódicamente la limpieza del separador y la adición de bolas de acero de acuerdo con la producción del molino de carbón para garantizar el mejor rendimiento del sistema de pulverización y reducir la tasa de consumo de energía del proceso de pulverización. sistema. De acuerdo con la producción operativa de la unidad, se deben tomar medidas oportunas para detener la operación de los molinos de carbón 1C y 2C, y la operación del molino de carbón C debe reducirse tanto como sea posible garantizando al mismo tiempo que la carga no esté bloqueada. Al mismo tiempo, el hollín que sopla sobre la superficie de calentamiento y el precalentador de aire se fortalece para garantizar que la diferencia de presión del precalentador de aire no aumente y la superficie de calentamiento no acumule polvo, reduciendo así el consumo de energía del ventilador.
(3) El electricista principal controlará el funcionamiento automático del ventilador de refrigeración del transformador y tratará de evitar los métodos manuales. La iluminación del lugar se basa en el principio de garantizar la luminosidad necesaria en el lugar de producción y ahorrar al máximo la electricidad auxiliar. Según las condiciones del sitio, solo se controla un canal individualmente y la mitad del control multicanal está habilitado. El control del aire acondicionado in situ se basa en el principio de garantizar la temperatura de los equipos interiores. Debido a que el regulador de voltaje en carga del transformador de iluminación se ajusta a 380 V debido al alto voltaje de iluminación de 402 V, el voltaje de trabajo se reduce para ahorrar electricidad, mientras que la vida útil de las lámparas se extiende y el consumo de energía sin producción. de la oficina está controlado para ahorrar energía.
(4) La bomba elevadora de efluentes de ultrafiltración para la industria química utiliza una bomba de frecuencia variable para funcionar, y la bomba de frecuencia eléctrica debe detenerse tanto como sea posible. Mantenga el tanque de agua desalada funcionando con un nivel de líquido alto y confíe en la diferencia de nivel de líquido para hacer fluir el agua condensada al tanque para reducir el tiempo de funcionamiento de la bomba de agua desalada. Al descargar amoníaco líquido, el nivel del líquido se equilibra mediante la diferencia de presión entre el tanque de almacenamiento de amoníaco líquido y el camión cisterna de amoníaco líquido para reducir el tiempo de arranque del compresor de amoníaco líquido y reducir el consumo de energía. Las bombas de descarga de aguas residuales y residuales funcionan automáticamente según el control del nivel de líquido para evitar el ralentí.
(5) El profesional del transporte de carbón acorta el tiempo de carga de carbón y evita la operación de sobrecarga de la correa y la operación de bajo flujo a largo plazo. En caso de bloqueo de carbón, falla del equipo, etc., el equipo aguas arriba se dispara y el equipo aguas abajo deja de funcionar después de que se vacía el flujo de carbón para evitar el ralentí a largo plazo del equipo aguas abajo durante el proceso de tratamiento de defectos, y esforzarse por reducir el ralentí. tiempo del equipo de transporte de carbón y reducir la tasa de consumo de energía del transporte de carbón.
(6) Con la premisa de cumplir con los requisitos de protección ambiental, el profesional de eliminación de polvo ajusta los parámetros de alto voltaje del colector de polvo para limitar el límite de corriente secundaria de cada campo eléctrico. Arranque y detenga el compresor de aire a tiempo de acuerdo con la carga de la unidad y el compresor de aire, y ajuste oportunamente el valor de configuración de la presión final de transferencia de cenizas de acuerdo con la curva de presión de transferencia de cenizas de la caldera para reducir el consumo de aire comprimido y reducir la salida. del compresor de aire.
Después de casi tres años de práctica de transformación tecnológica, la central térmica de Liangcun ha logrado resultados notables. A junio de 2015, las tasas de consumo de energía de las plantas generadoras n.° 1 y n.° 2 fueron aproximadamente 6,85 % y 7,19 % respectivamente. En el segundo semestre de 2015, debido a la transformación integral del precipitador electrostático y la desulfuración y desnitrificación, se agregó una gran cantidad de equipos que consumen energía y aumentó la tasa de consumo de energía de la planta. Con la profundización de las políticas nacionales de conservación de energía y reducción de emisiones, las empresas de generación de energía deben responder activamente a las políticas nacionales y considerar la reducción del consumo de energía de las centrales como una cuestión de largo plazo.
3. Potencial de transformación de ahorro de energía
1. Utilizar nuevas tecnologías de conversión de frecuencia y transformación de ahorro de energía de máquinas auxiliares.
La salida del motor auxiliar de las centrales térmicas cambia con la carga del generador, la carga de la red cambia en cualquier momento, la potencia de salida del generador cambia y la salida de los motores auxiliares principales, como ventiladores y bombas de agua, también debe ajustarse en consecuencia. Para ventiladores y bombas regulados por válvulas reguladoras o deflectores, las características durante el funcionamiento son: cuando la velocidad de rotación cambia dentro del 20%, la eficiencia operativa no cambia mucho, el caudal es proporcional al cuadrado de la velocidad de rotación y la presión es proporcional al cuadrado de la velocidad de rotación. Proporcional a la potencia del eje es proporcional al cubo de la velocidad de rotación. Cuando la velocidad de rotación disminuye, la potencia del eje disminuye con el cubo de la velocidad de rotación y la energía eléctrica requerida para los motores que accionan los ventiladores y las bombas de agua también se puede reducir en consecuencia. Por lo tanto, la regulación de la velocidad es una forma importante de ahorrar energía. ventiladores y bombas de agua. En el ajuste del caudal de ventiladores y bombas, el ajuste por estrangulamiento es actualmente el método de ajuste más sencillo y más utilizado. La principal desventaja es el alto consumo de energía. Dado que la regulación de velocidad de frecuencia variable no tiene comparación con la regulación de velocidad de CA en términos de rango de frecuencia, respuesta dinámica, compensación de deslizamiento, factor de potencia y eficiencia de trabajo, es imperativo llevar a cabo una regulación de velocidad de frecuencia variable para ahorrar energía y reducir el consumo.
2. Selección optimizada de material eléctrico.
Para los equipos eléctricos que deban modificarse o agregarse en el futuro, se deben realizar comparaciones técnicas y económicas desde la perspectiva de la conservación de energía, y la evaluación de la oferta y la selección de equipos eléctricos deben realizarse bien.
(1) Se prefieren motores de alta eficiencia.
Los motores de alta eficiencia se refieren a motores cuyas pérdidas totales se reducen en más de un 20% respecto a los motores de serie estándar. Debido a que el núcleo del estator y el núcleo del rotor del motor de alta eficiencia están hechos de láminas de acero al silicio eléctrico de alta calidad con alta permeabilidad magnética y baja pérdida, y tecnología de fabricación avanzada, el motor tiene baja pérdida, alto factor de potencia, buena estabilidad térmica. y larga vida útil. En las mismas condiciones, la eficiencia de los motores de alta eficiencia es un 3% mayor que la de los motores estándar, pero el costo de fabricación es un 30% mayor que el de los motores estándar. Es un método eficaz para sustituir motores de tracción por motores de alta eficiencia para máquinas auxiliares en centrales térmicas que no requieren ajuste de estado.
(2) Utilizar transformadores ahorradores de energía.
Debido al desarrollo continuo de la tecnología de materiales y la mejora continua de las estructuras de las fábricas de transformadores, los transformadores de ahorro de energía se han desarrollado rápidamente y ahora se han desarrollado hasta S10 o incluso S11. En comparación con el transformador S11 con mejor efecto de ahorro de energía, el transformador S9 con características técnicas de ahorro de energía se ha convertido en un tipo de "consumo de energía". Los transformadores S11 se utilizan ampliamente y tienen niveles de rendimiento más altos que los transformadores S9, con una reducción promedio de pérdida sin carga del 30% y una reducción promedio de corriente sin carga del 70%. Por lo tanto, se debe preferir el transformador de ahorro de energía S11 o un transformador de ahorro de energía más nuevo. Al seleccionar transformadores de distribución (con una capacidad de 2500 KVA o menos), se debe dar prioridad a los transformadores de tipo seco S11 para reemplazar los transformadores sumergidos en aceite u otros transformadores de tipo seco de la misma capacidad, lo que puede reducir significativamente las pérdidas de potencia reactiva.
3. Reducir la tasa de consumo de energía de la fábrica ajustando el voltaje económico de la energía de la fábrica.
En condiciones de alto voltaje, no solo pone en peligro el aislamiento del motor, sino que también aumenta en gran medida la pérdida del motor. Un voltaje de funcionamiento excesivamente alto aumentará el desperdicio innecesario de energía. Por lo tanto, es necesario optimizar un rango de voltaje operativo razonable para los equipos auxiliares, aprovechar aún más el potencial de ahorro de energía del equipo y reducir la tasa de consumo de energía de la planta. Los estándares de la industria energética y los "Reglamentos" estándar empresariales estipulan que el rango de voltaje de funcionamiento del motor es del 95% al 110% del voltaje nominal, y la pérdida total del motor es diferente dentro de este rango. El propósito de analizar el voltaje aplicado es encontrar el voltaje de operación más económico. Es muy complicado encontrar la expresión funcional de las pérdidas mínimas del motor de todas las máquinas auxiliares de toda la fábrica. Por lo tanto, el valor extremo de la función se puede encontrar probando (regulación de voltaje) la pérdida automática de múltiples motores de fábrica en toda la fábrica, encontrando así el voltaje de bus Uj de 6 kV correspondiente, que es el voltaje económico. A juzgar por el voltaje de funcionamiento actual de la sección de fábrica de 400 V, debería ser factible reducir adecuadamente el voltaje del bus de fábrica ajustando el grifo, y se espera que el ahorro de energía sea considerable. En cuanto al efecto de ahorro de energía de sus pares, la tasa de consumo de energía de la fábrica se puede reducir en aproximadamente un 0,1%.
4. Reducir las pérdidas ferromagnéticas durante el proceso de transmisión de la barra cerrada del grupo electrógeno.
Los conjuntos generadores a gran escala utilizan barras colectoras cerradas para transmitir energía desde el generador al transformador principal para reducir las pérdidas ferromagnéticas durante la transmisión de energía. Debido al blindaje magnético suelto en la posición de conexión local de la barra colectora cerrada y al bucle cerrado formado por la instalación de la estructura de acero, el acero producirá pérdidas por corrientes parásitas y pérdidas por histéresis bajo la acción del campo magnético alterno, lo que se denomina pérdida ferromagnética. Si la pérdida ferromagnética es demasiado grande, provocará un sobrecalentamiento local del acero, lo que amenazará la seguridad personal, la seguridad del equipo o la seguridad estructural, y también provocará una gran pérdida de energía eléctrica. Para reducir las pérdidas ferromagnéticas, se debe reducir el uso de materiales de acero en campos magnéticos alternos, se debe aumentar el blindaje para evitar la formación de bucles cerrados y se debe mejorar la relación espacial entre los materiales de acero y los conductores que transportan corriente.
5. Controlar eficazmente el sobrecalentamiento de los equipos eléctricos.
Los equipos eléctricos, como interruptores, barras colectoras, etc., debido a un diseño, instalación inadecuados, mantenimiento inadecuado, condiciones ambientales adversas, etc., a menudo provocan que los contactos de aislamiento del interruptor y las juntas de las barras colectoras se sobrecalienten durante el funcionamiento. lo que no sólo amenaza el funcionamiento seguro del equipo, también consumirá una cierta cantidad de electricidad. Cuando las capacidades de diseño e instalación son insuficientes, las actualizaciones de los equipos deben llevarse a cabo de manera específica. Cuando no se realiza mantenimiento y el medio ambiente se ve afectado, se deben implementar estrictamente los estándares del proceso de mantenimiento, se deben tratar las piezas sobrecalentadas y se debe usar pasta conductora. Después de limpiar los contactos del interruptor y las juntas del bus que transportan la corriente de carga, aplique pasta conductora. La resistencia del contacto se reducirá entre un 25 % y un 95 % en comparación con ninguna aplicación, y el aumento de temperatura se reducirá entre un 25 % y un 70 %. Puede ahorrar energía activa.
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