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《污垢對(duì)節(jié)能減排影響》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、污垢對(duì)火力發(fā)電廠節(jié)能減排的影響來源:中國電力聯(lián)盟網(wǎng)??更新時(shí)間:2012-09-17?? 21世紀(jì)中國火力發(fā)電主題――“節(jié)能、環(huán)保、節(jié)水”。這不僅僅是節(jié)能的重要技術(shù)措施,也是減少環(huán)境污染、溫室效應(yīng)氣體(CO2)排放與降低發(fā)電水耗的重要途徑,同時(shí)也是緩解今后煤炭供應(yīng)日趨緊張的重要技術(shù)措施。十七大報(bào)告指出,加強(qiáng)能源資源節(jié)約與生態(tài)環(huán)境保護(hù),增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力?!豆?jié)能法》的修訂,從制度上確保節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)?! 〗陙?我國火力發(fā)電廠建設(shè)得到迅猛發(fā)展,隨著我國煤炭等能源資源緊缺,人們節(jié)能降耗意識(shí)的日益
2、增強(qiáng).國家政策對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求越來越高?! ∧壳?,我國發(fā)電能源構(gòu)成中還是以煤為主(占80%),雖然今后將大力開發(fā)西部水電資源,但預(yù)測(cè)在本世紀(jì)30~40年內(nèi)以煤為主的結(jié)構(gòu)還不會(huì)改變。到2020年全國總裝機(jī)容量將達(dá)到9.5億千瓦左右,發(fā)電量將達(dá)到42000億千瓦時(shí)左右,其中火電裝機(jī)比重仍然占70%?;痣姍C(jī)組在為人們提供電與熱的同時(shí),產(chǎn)生了大量的廢棄物,嚴(yán)重污染環(huán)境,也同時(shí)產(chǎn)生很高的消耗。據(jù)統(tǒng)計(jì),在一些高度工業(yè)化國家,換熱設(shè)備污垢的消耗占國民生產(chǎn)總值的0.25%,美國僅煉油工業(yè)與污垢有關(guān)的費(fèi)用就達(dá)13.
3、6億美元。在我國,雖然工業(yè)構(gòu)成與美國不同,生產(chǎn)水平與管理水平也不一樣,污垢費(fèi)用占工業(yè)生產(chǎn)總值的比例理所當(dāng)然地也會(huì)有所不同。同樣,按0.25%這個(gè)比例估算我國在2004年因污垢而造成的損失應(yīng)為341億元(參見黑龍江省電力勘察設(shè)計(jì)研究院文章)。東北電力學(xué)院徐志明等對(duì)我國2000年電力工業(yè)因污垢而增加的費(fèi)用作了粗略估算,得出2000年鍋爐與凝汽器的污垢總損失費(fèi)用為128.21億元,約占GDP的0.15%?! 」?jié)能降耗,簡言之就是節(jié)約能源、降低消耗,用最少的投入去獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。節(jié)能降耗、點(diǎn)滴節(jié)約是企
4、業(yè)的立身之本,誰怠慢了它,輕視了它,誰就會(huì)失去立足之基。我們不能不屑于一滴水、一度電、一塊煤的價(jià)值,這些都將直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益?! 』鹆Πl(fā)電廠污垢的形成是一種極其復(fù)雜的熱量、動(dòng)量、與質(zhì)量交換過程,而且污染現(xiàn)象遍及自然過程。電廠多采用井水、河水作為循環(huán)水,水中含有能溶解在水中的鹽類、灰塵、泥砂、微生物等雜質(zhì),循環(huán)水系統(tǒng)的冷卻水由于蒸發(fā)損失、風(fēng)吹損失等不斷濃縮,雜質(zhì)在水中的比例也不斷增高,因此、污垢的形成概率也高。一般來說,污垢可以粗略按沉積物的形成機(jī)理分為二大類:水垢、泥垢等?! ”M管水垢與泥
5、垢的物理形態(tài)、形成機(jī)理、沉積區(qū)域與化學(xué)活性等都不相同,但對(duì)換熱過程的影響卻是相同的,它們都增加了換熱面的熱阻,減小了傳熱系數(shù)。一般認(rèn)為污垢還可分為以下幾種類型:①析晶污垢;②微粒污垢;③化學(xué)反應(yīng)污垢;④腐蝕污垢;⑤生物污垢;⑥凝固污垢等?! ≡谖覈?,由于人們對(duì)污垢問題普遍缺乏足夠的認(rèn)識(shí)與重視,換熱設(shè)備運(yùn)行環(huán)境惡劣與水體污染愈加嚴(yán)重等方面的原因,使得換熱器中結(jié)垢現(xiàn)象更加嚴(yán)重。污垢所帶來的危害是巨大的,也是多方面的: 首先,導(dǎo)致熱阻增大。循環(huán)水在凝汽器銅管內(nèi)流動(dòng),吸收大量的熱量,保證了汽輪機(jī)的正常運(yùn)
6、行。工業(yè)換熱器內(nèi),一般管內(nèi)流體的流動(dòng)總是處于旺盛湍流狀態(tài)。根據(jù)管內(nèi)受迫流動(dòng)換熱理論,液體在管道內(nèi)流動(dòng)分為層流邊界層、過渡流層、紊流區(qū)三種基本現(xiàn)象,并由于流體的粘性而具有不同的流動(dòng)速度。層流邊界層是貼附于管壁的一層,流速非常緩慢,水中的CaCO3等污垢最易滯留在管內(nèi)壁上形成污垢;并且,層流邊界層雖然很薄,但緊靠管壁,熱阻很大,影響傳熱效果。一般污垢的導(dǎo)熱系數(shù)都很小,為0.174-1.163W/(m.oC),僅為鋼材的1/50~1/30,即使污垢層厚度不大,也會(huì)導(dǎo)致傳熱系數(shù)降低。據(jù)《工業(yè)能源》雜志提供
7、的權(quán)威統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),垢質(zhì)每年在換熱設(shè)備與3管道中的沉積厚度至少在4mm以上,而換熱設(shè)備積垢每增加1mm,換熱系數(shù)下降9~9.6%,能耗將增加10%以上。以某電廠600MW機(jī)組雙背壓凝汽器為例進(jìn)行計(jì)算,冷卻水管結(jié)垢0.3mm時(shí)使凝汽器真空下降1.6kPa,使機(jī)組的功率減少7572.304kW,使機(jī)組的熱耗率增加95.91kJ/(kW·h)。按年發(fā)電300天計(jì)算,一年減少收入:7572.3×24×300×0.35元/kW·h=1908萬元。為了進(jìn)一步說明問題,在這里計(jì)算了不同污垢層厚度對(duì)雙背壓凝汽器真空及
8、機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響數(shù)據(jù),如表所示:機(jī)組容量(Mw)水垢厚度(mm)真空度降低(kpa)真空度降低(%)汽耗增加(%)1001.2~2.026.7~33.33~5%3~7.5%500.8~1.220~402~4%2~6% 由表上可看出,在相同的汽側(cè)放熱系數(shù)情況下,隨著垢層厚度的增加,低壓、高壓凝汽器的真空近似成正比例下降,而機(jī)組的發(fā)出功率減小量與機(jī)組的熱耗率增加量近似成正比例增大。這說明垢層的厚度增量越大,對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響也就越大。 其次,使排汽溫度升高。污垢造成傳熱系數(shù)降低,使