循环优化（精选11篇）
循环优化 篇1
为了科学合理的节约水资源, 提高发电机组冷却水的利用率, 电厂常采用提高循环冷却水浓缩倍率的方法来减少排污水量, 但浓缩倍率过高会加剧循环冷却水系统的结垢和腐蚀, 给热力设备的安全稳定运行带来隐患。
添加水质稳定剂是防止循环冷却水系统腐蚀结垢最为直接有效的手段, 但不同的原水水质、循环水运行工况决定需要采用不同的水质稳定剂进行处理。
因此, 评价循环水水质稳定剂的适用性对机组稳定经济运行尤为重要。
包头第二热电厂1、2号机组为200MW湿冷机组, 循环冷却水补充水采用黄河水, 凝汽器管为HSn70-1B铜管, 为了确保电厂可持续发展, 达到节约用水的目的, 并为机组安全经济运行提供可靠的理论依据, 对电厂循环冷却水的原水进行了分析, 通过静态阻垢试验、动态模拟试验及加酸处理实验, 对污垢热阻和缓蚀性能进行分析, 以评价循环水的结垢腐蚀情况, 确定机组运行的浓缩倍率、运行参数及运行加酸方案。
1 试验
1.1 试验用水
包头第二热电厂200MW湿冷机组循环冷却水补充水采用黄河水, 试验用水取自黄河水, 水质主要指标见表1。
水质的含盐量、氯根、硬度较高, 且水质指标随季节变化较大, 这就对电厂选用适宜的水质稳定剂以有效提高循环水浓缩倍率工作提出了考验。
1.2 试验原理及仪器
循环冷却水系统在运行过程中, 由于盐类浓缩, 平衡CO2散失及水温升高等原因, 使水中Ca CO3、Mg CO3等难溶盐类的含量超过饱和值, 从而引起结垢。
一般采用安全浓缩倍率判断系统是否结垢, 公式:
当△A≤0.2、△H≤0.2、△Φ≤0.2时, 系统处于不会结垢的亚稳定状态, 作为安全浓缩倍率的判据值。
试验所使用仪器及药品:
动态模拟试验台、酸度计、电子分析天平、恒温水浴锅、分光光度计、硫酸、硝酸银、EDTA、盐酸、电厂提供的水质稳定剂等, 实验管材材质为HSn70-1B。
2 结果与分析
2.1 静态试验
循环水静态实验是在一定体积烧杯取一定容量实验用水, 用加热、蒸发浓缩或化学滴定等方法破坏平衡, 通过加入水质稳定剂前后某些水质参数的变化来判断水中成垢物质的离析情况, 用以评价药剂的阻垢性能。
将相同体积的原水分别加入到6个1000ml烧杯当中, 分别加入质量浓度为0、8、10、12、16、20mg/L的试验药剂, 放置在45℃的水浴锅恒温加热、蒸发浓缩, 根据硬度、碱度、氯离子、钙离子的变化值计算出△A和△H及阻垢率, 用来评定试样的阻垢效率, 筛选出最佳加药量。
静态阻垢试验结果分析如图1, 可见对于电厂的循环冷却水:
水质稳定剂加入量为0时, 则△H和△A的值远大于0.2, 阻垢效率为0, 说明此时循环冷却水系统有严重的结垢倾向;
当加药量为0~8mg/l时, 阻垢效率随着药剂量的增加而增大, 并且增加速度较快;
当药剂量为10、12、16、20mg/l时, △H和△A的值均小于0.2, 均满足防止结垢的要求;
当药剂量为10 mg/l时, △H和△A的值最小, 此时阻垢效率最好, 经济性最高。
因此确定进行动态模拟试验时, 加药浓度选取10mg/l。
2.2 动态模拟试验
循环水动态模拟试验装置是在实验室条件下, 模拟运行机组循环冷却水系统的流态、循环水流速、凝汽器与冷却塔进出口温度差和排汽温度等参数, 以原水水质作为补充水, 考察评价整个循环水处理工艺控制的合理性, 根据试验结果确定循环水运行工况的控制参数和水质稳定剂的加入量。
试验过程中通过连续补水以保持系统水容积不变, 并根据补水量加入规定剂量药剂, 当浓缩倍率达到一定值时, 开始排污并控制排污量, 以控制系统浓缩倍率在要求范围内, 通过测定水中碱度、硬度、钙离子、氯离子、电导率的变化情况, 计算△A、△H和△Φ, 当其中任一值超过0.2时, 即判定水工况到达安全浓缩倍率值。
控制参数:
循环水进口温度:32℃;
进出热交换器温差:8~10℃;
循环流量:600l/h;
换热管长度570mm、直径25×1mm, 材质HSn70-1B;
药剂质量浓度10mg/l;
不加酸工况运行时间45h, 加酸工况运行时间85h。
循环水动态模拟试验结果见图2和图3所示。
从试验可以得出, 该水质在不加酸工况下运行, 当浓缩倍率达到2.36倍时, 水中的硬度和碱度均较高, △H值等于0.20, △A和△Φ值均接近0.20, 结垢趋势明显;为了提高循环水浓缩倍率, 降低循环水碱度不超过极限碳酸盐硬度, 采用加酸处理, 以防止换热器管材结垢。在加酸工况下运行, 加入的酸与水中碱度反应, 致使碱度浓缩平衡消失, 故△A判断指标失效, 当浓缩倍率达到3.40倍时, △H值等于0.20, 到达安全浓缩倍率值。
2.3 污垢热阻试验分析
凝汽器换热效率的好坏主要取决于换热管表面的洁净程度, 而进出口温差和污垢热阻是判断换热管换热效率的重要指标, 直接反映了换热管表面的洁净度及水质稳定剂的阻垢效果。
污垢热阻随时间的增加而增大, 本试验需要确定的是安全浓缩倍率下的污垢热阻值, 即当ΔA、ΔH、△Φ都约等于0.2时试验管材的污垢热阻。
试验结果:
1) 当不加酸、浓缩倍率达到2.36倍时, 污垢热阻值为0.39×10-4m2·℃/W;
2) 当加酸、浓缩倍率达到3.40倍时, 污垢热阻值为1.24×10-4m2·℃/W。
两种工况均符合《工业循环冷却水处理设计规范》 (GB50050-2007) 中关于换热设备的循环冷却水侧管壁的污垢热阻的规定值:<3.44×10-4m2·℃/W。
2.4 缓蚀性能试验分析
在进行动态模拟试验时, 除试验用试管外 (热交换用) 外, 分别悬挂HSn70-1B及20号碳钢挂片进行腐蚀性能测试, 以评价药剂的缓蚀性能。
动态模拟实验腐蚀挂片测试结果见表2。
两种挂片在试验浓缩倍率为3.55, 氯根为383mg/L时的腐蚀速率均满足《工业循环冷却水处理设计规范》 (GB50050-2007) 中的技术要求, 即:
碳钢管壁的腐蚀速率:≤0.075mm/a;
铜、铜合金和不锈钢管壁的腐蚀速率:≤0.005mm/a。
3 结论
1) 试验结果表明, 包头第二热电厂循环冷却水补充水采用黄河水, 其运行浓缩倍率应控制在2.36以下。可通过加酸降碱度法提高循环水浓缩倍率, 已达到节约用水的目的, 加酸后的浓缩倍率应控制在3.40以下。
2) 按照《火力发电厂凝汽器管选材导则》 (DL/T712-2000) 规定, HSn70-1B凝汽器管耐氯临界值为400mg/L, 在试验中, 浓缩倍率为3.40时, 氯根为368mg/L, 小于凝汽器管HSn70-1B耐氯临界值400mg/L, 因此包头第二热电厂1、2号机组循环水在该浓缩倍率下运行时, 凝汽器铜管不会发生腐蚀。
3) 因为该水质属易结垢腐蚀型水, 应加强循环水的监督工作, 使其在安全浓缩倍率下运行, 同时健全循环水胶球系统和循环水加药系统台账, 保证循环水加药系统和胶球系统的正常投运。
4) 凝汽器管HSn70-1B耐氯性较差, 易发生点蚀现象, 建议所用阻垢剂应提高缓蚀性能即提高所用阻垢剂中唑类含量。
5) 实际运行过程中, 循环水系统应定期投加杀菌剂, 防止循环水系统微生物的滋生及换热管附着黏泥, 避免出现垢下腐蚀和换热设备传热效率降低。
摘要：通过循环冷却水静态、动态模拟试验, 以及阻垢缓蚀剂对系统设计材质腐蚀影响试验, 确定循环水运行工况的最佳控制指标。试验研究得出的运行参数对电厂节约用水, 循环水系统的防腐、防垢具有现实指导意义, 同时也为企业节能降耗工作的开展打下坚实的基础。
关键词：循环水,浓缩倍率,动态模拟实验
参考文献
[1]孙利强等.中水回用循环水工艺控制优化研究[J].内蒙古电力技术, 2011.
[2]张强.郑敏聪.发电厂循环水阻垢缓蚀剂动态模拟试验研究[J].安徽电力, 2009.
循环优化 篇2
摘要：随着社会的不断发展和人类文明的不断进步，循环经济的发展理念越来越深入人心，循环经济理论是知识理论的重要环节，该理论不仅在环境保护和经济发展中具有重要应用，在很多其他领域也发挥其重要作用。随着全球经济化趋势的迅猛发展，世界各国间的经济贸易往来也逐渐频繁。语言作为交流的基本符号之一，在各种交流和往来中具有越来越重要的作用，语言类人才也越来越受到重视。经济交易和贸易往来的频繁为语言类和管理类人才的发展提供了广阔的空间。在语言类和管理类人才的优化中，同样能体现出循环经济的发展理念，利用循环经济的发展原则来有目的地进行人才优化，这将会起到事半功倍的作用。为此，立足于当前我国语言类和管理类人才的发展现状，结合循环经济理论，对语言管理类人才的优化提出相关建议。
循环优化 篇3
关键词：循环流化床 脱硫改造 脱硫效率
现役循环流化床锅炉普遍采用炉内喷钙脱硫工艺，设计有包括石灰石粉制备、输送、给料、计量等系统。石灰石系统作为循环流化床锅炉重要的辅助系统具有工艺系统简单、工程造价低、运行电耗低等优点；但炉内脱硫系统因钙硫比偏高致脱硫运行成本较高，气力输送系统磨损、堵塞等问题突出。
粤北某电厂三期建有2×300MW循环流化床发电机组，分别于2009年和2010年投产运行。该厂两台循环流化床脱硫石灰石系统先后通过一系列技术改进，大大提高了脱硫系统运行可靠性、稳定性和经济性，目前运行情况良好。
1 系统优化方案
1.1 增加备用石灰石输送给料系统提高系统可靠性
在每炉原石灰石粉仓下增设一套气力输送给料系统，采用浓相输送方式，设计出力满足100%BMCR工况燃用设计煤种所需输送量，输送距离水平约55m，提升高度约13m，弯头7个。将给料机形式由原螺旋给料机改为变频锁气电动给料机，有助于提高石灰石给料量的调节控制精度。
1.2 增加输煤皮带添加石灰石粉系统解决石灰石与煤混合不均匀性的问题
在原石灰石粉仓下增设两套互为备用的石灰石输送给料系统，将石灰石粉输送到标高约65米的缓冲仓，输送系统水平长度约为40m，提升高度约60m，90°弯头约6个，当量长度约150m，系统出力满足两台机组100%BMCR工况燃用设计煤种所需输送量。再由缓冲仓经冲板流量计和变频锁气式给料机后，分别将石灰石粉分配到两条输煤皮带上。锅炉原煤仓上煤期间，启动该石灰石给料系统，将石灰石粉直接添加到输煤皮带的原煤上。
1.3 优化脱硫石灰石系统控制策略实现程控及自动调节
完善配置热工仪表测点，增加输煤皮带运行信号及输送煤量信号、石灰石粉称重计量信号、石灰石粉库料位信号、给煤机入炉煤煤量信号、燃煤硫份、燃煤热值等；重新设计石灰石系统程控逻辑组态，实现多套石灰石输送给料系统程控；重新设计脱硫石灰石给料量控制策略，通过仿真及工况调试，实现了石灰石给料量全自动调节。
1.4 优化脱硫石灰石系统运行方式提高脱硫运行经济性
通过对改进后的三套石灰石粉输送系统特点分析，确定了以输煤皮带直接添加石灰石粉为主，锅炉二次风口喷钙为辅的主要运行方式。输煤皮带直接添加石灰石粉量满足脱除80%的SO2量要求，剩余20%的SO2脱除量由炉内喷钙完成。
开展循环流化床锅炉脱硫运行试验，测试床温与脱硫效率的关系，确定燃用不同煤种情况锅炉最佳环保运行窗口温度。
全部优化改造完成后，每台锅炉设置有两套互为备用的炉内喷钙输送给料系统；两台锅炉共用一套输煤皮带添加石灰石粉系统，输煤皮带添加石灰石粉系统又包括两套互为备用的石灰石粉气力输送系统。
2 应用效果分析
通过上述技术改造项目的实施，循环流化床锅炉炉内脱硫系统主要运行指标得到显著改善，平均脱硫效率提高5%以上、脱硫投运率稳定在99.9%以上、SO2排放浓度波动幅度明显减小、运行钙硫比下降1.0左右，具体指标情况如下：
2.1 脱硫效率：85～95%
在实现了煤与石灰石粉充分均匀混合前提下，通过循环流化床锅炉床温运行范围控制，辅以SO2排放浓度对直接喷钙量的闭环调节，脱硫效率可稳定达到85～95%。
循环流化床锅炉炉内脱硫因无法直接监测脱硫原烟气SO2浓度，脱硫效率采用物料衡算法计算SO2产生量与脱硫后的净烟气SO2排放量进行统计。
2.2 脱硫系统投运率：99.9%以上
2.3 SO2排放浓度：50～200mg/Nm3
按现役循环流化床锅炉SO2排放标准≯200mg/m3要求，表3统计了2014年7月至2015年5月SO2排放月均值数据，可见实现了SO2稳定达标排放。
2.4 实际运行Ca/S值：2.5～3.5
在稳定脱硫效率的同时，锅炉SO2排放浓度在达标的前提下波动幅度大幅度减小。石灰石粉给料控制调节幅度也进一步缩小，有效降低了运行Ca/S值。
3 结束语
该厂2×300MW循环流化床锅炉炉内脱硫系统优化技术改造，经调试、试运行，均通过环保部门的环保技改工程“三同时”验收，验收监测数据表明该两台锅炉完全满足SO2排放标准≯200mg/m3要求，综合脱硫效率比上一年度总量减排环保核查认定的脱硫效率提高了12.4～19.6%。
现役大批循环流化床机组面临脱硫技术改造，该项技术应用工程造价较低，有效解决循环流化床锅炉炉内脱硫可靠性、稳定性和经济性等难题，具有较高的推广价值。
【参考文献】
[1] 卢啸风.大型循环流化床锅炉设备与运行[M].北京：中国电力出版社，2006.
联合循环汽机DEH电源优化 篇4
蒸汽轮机的控制是燃气-蒸汽联合循环机组控制的重要组成部分, 其控制核心是汽轮机数字电液控制系统 (DEH) 。现代DEH系统由于采用计算机控制技术为核心的分散控制系统结构, 提高了控制精度, 并且能够方便地实现各种复杂的控制算法。其执行部分由于采用了液压控制系统, 具有响应快速、安全、驱动力强的特点。
京西电厂汽轮机采用的是上海汽轮机有限公司生产的三压、再热、双缸、向下排汽、可背压可纯凝运行机组, DEH采用和集散型控制系统 (DCS) 相同的SPPA-T3000控制系统。
1 DEH系统
DEH系统主要由计算机控制部分与液压控制部分 (EH) 组成。计算机控制部分主要包括操作员站、工程师站 (此部分和DCS共用) 和控制机柜。计算机控制部分完成各种控制回路、控制逻辑的运算, 通过操作员站等人机接口设备完成运行操作、监控及系统管理。控制机柜负责实现汽轮机运行参数的实时采集, 经过各种控制策略、控制回路的运算, 将最终的阀门控制指令输出到执行机构。控制机柜主要由分散控制单元CPU、快速处理器FM458、专用接口模块ADDFEM、故障安全型卡件和普通卡件组成, 均设置冗余。其中CPU负责全部控制回路、控制逻辑的运算;FM458用于闭环控制与运算处理、转速控制、危机遮断、与ADDFEM通信;ADDFEM负责转速、重要的温度和压力信号采集;故障安全型卡件负责重要的开关量信号的采集和发送, 并负责所发送信号的24VDC供电;普通卡ET200用于柜内CPU与普通I/O卡及故障安全型卡件通信。
EH系统是DEH的执行机构, 主要包括供油系统、执行机构 (油动机) 、危急遮断系统等。执行机构响应DEH的指令信号, 由液压执行部件驱动阀门控制油动机的位置, 以调节汽轮机各蒸汽进汽阀的开度, 完成对机组的转速、压力、负荷等被调节变量的控制, 从而实现汽轮机安全稳定经济运行。危急遮断系统响应控制系统或汽轮机保护系统发出的指令, 当DEH发出超速控制信号或汽轮机保护系统发出停机信号, 危急遮断系统紧急关闭全部汽轮机蒸汽进汽门, 使机组安全停机。
2 电源概况及存在的问题
DEH系统的电源系统是DEH安全可靠工作的前提和保障, 电源设计应能满足现场实际需要及电源负荷率要求。DEH最核心的控制是保障汽轮机的运行安全, 当遇到超速、保护动作等事故工况时确保汽轮机安全停机。汽轮机停机是通过汽轮机各个主汽门和主汽调门的关闭来实现的。在上海电气的设计中, 为了达到控制的可靠性, 汽机所有跳机电磁阀均由开关量输出的故障安全型卡件控制并提供24VDC电源。跳机电磁阀的工作方式为带电关闭保证液压油工作油压, 失电时打开将液压油泄压, 从而实现关闭主汽门和主汽调门。为了防止故障安全型卡件误动作, 在设计时采用了互为冗余的配置。
开关量输出的故障安全型卡件的工作特性:
(1) 通道分布:每块卡件有10个通道, 每个通道带一个外部负载, 即每个通道提供一个外部电磁阀的电源。
(2) 工作原理:双层卡同时独立工作, 互为备用。互为备用卡件的相同通道带同一电磁阀负载, 即互为备用的两卡件通道由柜内配线汇总为一路对就地一个电磁阀进行供电。当卡件的通道由于外部或内部原因引起电压小范围波动时, 该通道将发出故障报警, 但冗余卡件正常工作, 即外部负载可以正常工作;当互为备用的两个通道其中一个电压波动达到安全型卡件的安全值时, 为外部负载供电的互为备用的两个通道将同时出现故障且钝化, 即安全型卡件将主动切断通道电源以避免其它通道受到影响, 对于DEH来说, 此时对应阀门将失电关门。
故障安全型卡件的稳定工作电压为20.4~28VDC。当超出其稳定工作电压范围后, 卡件进入不稳定工作区间, 其安全稳定特性丧失, 易发生故障或钝化, 可能危及其所带负载安全。
原供电方案如图1所示。
在运行过程中发现随着跳机电磁阀的打开数量增加, DEH控制柜入口电压随之下降, 故障安全型卡件的监视电压下降更加明显。当所有跳机电磁阀全部带电时, DEH控制柜入口电压下降至22.34V, 故障安全型卡件的监视电压下降至19.89V。
原供电方式存在的主要问题:
(1) 电源模块负荷率高。
(2) 电源到DEH控制柜导线截面积小, 供电回路电压损失大。
(3) 控制柜内导线截面积小, 柜内电压损失大。
3 电源优化方案
根据现场实际情况, 制定电源系统的改造方案 (如图2所示) :
(1) 将DEH1号柜伺服阀专用电源由DEH24V母排供电改为DCS24V母排供电, 目的是降低DEH电源模块的负荷率。
(2) 将DEH1号柜电源供电电缆由2×10mm2更换为2×20mm2, 以降低供电回路电压损失。
(3) 将DEH电源模块出口电压25.9V提高至27.5V, 以提高DEH控制柜电源电压。
(4) 将DEH柜内由硬跳闸回路至故障安全型卡件的供电线0.5mm2更换为1.0mm2, 以降低柜内电压损失。
4 优化效果
4.1 电压测量
(1) 优化前电压测试。电源模块出口电压25.94V, DEH控制柜入口电压24.35V, 卡件监视电压21.96V, 跳机电磁阀带电后测试结果见表1。
(2) 优化后电压测试。电源模块出口电压27.47V, DEH控制柜入口电压26.81V, 卡件监视电压23.97V, 跳机电磁阀带电后测试结果见表2。
4.2 电磁阀故障试验
试验方案:
(1) 保持电源模块的出口电压, 观测FDO监视电压和通道出口电压。
(2) 将FDO部分电磁阀带电, 然后观测FDO监视电压和通道出口电压, 做电磁阀连接导线+、-两线间短路试验。
(3) 将FDO全部电磁阀带电, 然后观测FDO监视电压和通道出口电压, 做电磁阀连接导线+、-两线间短路试验。
优化前试验现象:
(1) CA014四个电磁阀带电时, 做短路试验, 仅动作所短路通道对应电磁阀, 其他电磁阀无异常, “RE-SET ALL PASS OUT”复位后电磁阀会带电。
(2) 全部电磁阀带电时, 做短路试验, 发报警的FDO通道增加包括CA013:8/9/10、CA014:7/8, DA014:7/8和DA015:1/2/3/4均亮红灯, CA014:6和DA014:6绿灯灭, 其他电磁阀无异常, 所亮红灯会自动消失。CA014:6和DA014:6绿灯灭后需复位, 但复位后电磁阀不会带电。
优化后试验现象:CA014四个电磁阀带电时和全部电磁阀带电时, 做短路试验, 仅动作所短路通道对应电磁阀, 其他电磁阀无异常, “RESET ALL PASS OUT”复位后电磁阀会带电。
5 结语
电源系统优化后, 不仅降低了DEH电源模块的负荷率, 而且提高了故障安全型卡件的工作可靠性。如果故障为短暂性故障, 可以通过操作员“RESET ALL PASS OUT”复位消除故障, 保证机组安全稳定运行;即使为永久性故障, 也不会将故障扩大, 为申请处理故障争取一定的时间。
摘要：介绍DEH的组成, 针对原DEH电源存在的问题, 提出优化方案。
关键词：DEH,电源,负荷率,电压损失
参考文献
[1]李国豪.DEH电源系统改造和优化[J].中国科技信息, 2014, (14) :057
循环优化 篇5
0 前言
循环流化床锅炉具有效率高、燃料适应性广、负荷调节灵活、环保性能好等优点，近年来发展非常迅速，技术日趋成熟。随着我国对环保要求越来越高，环保电价政策的出台，国内一些拥有循环流化床锅炉的电厂正在抓紧改造或新加脱硫装置。
近几年，一些采用循环流化床锅炉的厂家还是被环保部门坚决要求进行锅炉尾部烟气脱硫，主要原因就是CFB锅炉炉内脱硫的效率令人怀疑。传统的粗糟的炉内脱硫系统设计及设备制造使脱硫效率低下，同时脱硫固化剂的消耗量却非常可观，即使采用廉价的石灰石脱硫也使成本显著增加。加之出现了锅炉灰渣的综合利用受到脱硫固化剂品种的影响，有的厂只能将灰渣当做废品抛弃掉。
循环优化 篇6
【关键词】 资源型城市产业结构循环经济唐山
我国目前有资源型城市118个，占全国城市总数的18%。这些城市为经济建设做出了突出贡献，但近些年随着我国2/3的矿山进入中老年期，1/4的资源型城市面临资源枯竭，资源型城市在经济、社会和生态环境等方面的矛盾开始集中。唐山作为典型的资源型工矿业城市，形成了以传统物质性产品为主的刚性很强的资源型产业结构。虽然唐山市尚不属于资源枯竭城市之列，但是唐山市也应该未雨绸缪，加快产业结构优化的步伐，使得全市经济可以持续发展。
一、唐山市产业结构形成背景及其存在的问题
1、资源型城市的产业形成背景
我国资源型城市产业结构的形成深受计划体制下国家产业政策的影响。在计划经济体制下，自然资源禀赋因素得到了放大，国家过分强调这些城市的专业化功能，主要对这些地区的资源型产业进行投资，在产业安排上形成了以资源开采、加工等重工业为主的产业结构。作为资源型城市的河北唐山也不例外，多年来依存良好的矿产资源优势形成了以钢铁、煤炭为主的重工业和资源型工业为主要经济结构的工业格局。其产业结构的特点就是高度的非均衡性，具体表现为钢铁、煤炭等重工业企业在城市经济发展，居主导地位，而且在产业结构中，占有较大比重资源型产业在资源型城市中既是主导产业，又是支柱产业。这种高度非均衡的产业结构，是国家根据各地的自然资源禀赋和全国范围内的区际分工对产业结构进行统一布局的产物。
2、唐山市产业结构存在的问题
（1）产业结构及布局不合理。唐山市第二产业比重大，第一产业和第三产业比重较小由来已久。新型的环保产业虽然近些年发展较快，但还不具备对废物的完全处理以及进行资源化利用的能力，产业链远未形成。从生态学角度看，产业结构体系不稳定，经济增长受基础设施配套不完善的干扰，污染物集中处理的难度大、费用高，“三废”利用率低的现象非常明显。再加上城市工业布局的原发性缺陷，依托工矿建成的城区工业、商业居民区混杂，环境状况不尽人意。一些大气污染严重的企业建在了城区内或城区的上风向，有的污染企业建在水源保护地区内，对人民群众的生活、生产及经济社会发展产生了严重的影响。
（2）传统资源型产业特征突出，产品结构不合理。依托资源优势发展起来的钢铁、建材、能源、机械、化工五大行业，其增加值占全部工业的87%，工业中属于重工业的采掘和原材料工业比重高达70%左右，而加工工业发展较慢。新兴产业特别是高新技术产业发展薄弱，电子、电气、医药工业所占比重仅2%左右，重型化产业结构没有明显转变。唐山市的工业产品结构，主要是以资源密集型的基础工业产品、初级加工产品和中低档产品为主。由于能源、原材料及初加工产品处于产业链的上游，其产品的附加价值低。黑色金属冶炼及压延加工业自1985年起工业产值一直居于首位，但产品质量贡献率不高。同时，唐山市产业结构处于低级的发展阶段，资源依赖型传统产业仍然占据主导地位，工业效益的增长主要依靠基础工业和传统资源加工工业的拉动，产业升级和产品更新换代缓慢，结构不合理的矛盾突出，一般产品过剩，技术含量高附加值高的产品相对较少，初级产品多，精加工产品少。由以上分析可以看出，唐山市依靠地区矿产资源优势的生产性质一直没有改变，以能源原材料为主体的工业结构愈加明显。产品技术含量低，产业结构偏重于基础工业。
（3）产业链条较短，产业组织化程度和关联度较低。经过多年的改革和发展，唐山企业有了一定的规模。但优势产业在本土的关联系数低、产业链条短、上下游配套比较差。从总体上看，还是传统产业摊子过大，产业集中度不高，工艺技术装备落后，资源利用率低，低水平生产能力过剩与高附加值产品短缺并存等问题仍很严重，改造和提升传统产业的任务十分艰巨。从制造业结构分析，装备制造业总体水平比较低，质量及可靠性能较差，在许多领域还缺乏提供先进和成套技术装备的能力。
（4）装备水平落后，劳动生产率低。唐山市产业结构的技术与组织结构水平依然较低。大中型企业主要生产设备达到国内先进水平的只占48%，而劳动密集型企业约占57%，小型企業同大型企业具有相同的结构特征，造成工业经济集约度低，重复建设使得56%的产品生产能力利用率在60%以下，因而有限的投入难以发挥应有的效益。
二、应用循环经济理论优化产业结构的途径
由以上分析可以看出，资源型城市唐山市产业结构失衡，资源循环利用率低，存在种种弊端，粗放式的资源依赖性的经济发展模式给唐山的发展带来了巨大的阻碍。因此，从理论角度出发，应调整优化其产业结构，利用循环经济理论建立各个产业结构的连接，从而带动资源型城市的转变与发展。
1、循环经济
循环经济是物资闭环流动性经济、资源循环经济的简称，是以资源的高效利用和循环利用为目标，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以物资闭路循环和能量梯次使用为特征，按照自然生态系统物质循环和能量流动方式运行的经济模式。它要求按照生态规律组织整个生产、消费和废物处理过程，将经济增长方式由传统的“资源—产品—废物排放”的开环模式，转化为“资源—产品—再生资源”的闭环模式，使物质和能量在整个经济系统中得到合理和持久的利用，最大限度地提高资源环境的配置效率，实现社会经济的生态化转向。
传统经济在资源利用和污染排放表现为“高开采、低利用、高排放”，而循环经济则表现为“低开采、高利用、低排放”。相对传统经济，循环经济是一种新的系统观，循环是指在一定系统内的运动过程，循环经济的系统是由人、自然资源和科学技术等要素构成的大系统；新的经济观，在工业经济的各要素中，不仅要形成资本、劳动力的循环，而且要形成资源的循环；新的价值观，在开发利用自然资源的同时，充分考虑对生态系统的维系和修复，从而维持良性循环的生态系统。同时，重新认识过去认为是废物的可利用废弃资源的价值，进而开展综合利用，实现资源的优化配置；新的生产观，在生产过程中，无论是材料选取、产品设计、工艺流程，还是废弃物处理，都要求实行清洁生产，尽可能减少资源投入，延长产品使用周期，以及最大限度减少废物排放；新的消费观，循环经济要求摒弃传统工业经济的“拼命生产、拼命消费”的误区，倡导物质的适度消费、层次消费，在消费的同时就考虑废弃物的资源化，建立循环生产和消费的观念。
2、循环经济在优化产业结构中的应用
（1）建立生态农业。唐山市的农业在产业结构中所占的比例较小与标准模式也有一定的距离，因此建立发展生态型农业成为调整产业结构最重要的一项。生态型农业是按照生态学原理，建立和管理一个生态上自我维持的经济上可行的农业生态系统，努力提高物质能量的固定率和利用率，以尽可能地增加农林牧副渔以及加工品的输出，实现农业的可持续发展。
农业同其他产业相比与自然生态环境相连更紧密，农业生态系统更易于和谐地纳入到自然生态系统的物质循环过程中，因此，资源型城市唐山的生态型农业可以利用食物链循环利用原则，使农业生产中提供经济产品的每一环节所附带生产的非经济产品均成为下一环节的利用“原料”，形成范围大小不同、层次高低不同的循环利用途径，这样既节约资源又获得了经济效益，符合循环经济和可持续发展的生态模式。
（2）改造钢铁工业。唐山市是重工业城市，钢铁行业起步早，占比重高、产品多、规模大，在全省经济发展格局中占有举足轻重的地位。首钢搬迁后，首钢和唐钢联合建设曹妃甸钢厂，建成后将成为年产1500万吨的国内最大的新型精品钢材生产基地，在全国经济发展格局中亦占有举足轻重的地位。钢铁业劣势是污染严重，“三废”排放量大，这又恰恰是发展循环经济的优势所在。首钢搬迁后，在曹妃甸建设中，把循环经济作为重中之重，在以铁为核心的转化过程中实现小循环，回收钢铁生产过程中产生的边角料，重新加工利用，在钢铁厂内部不同的工序之间进行能源和物质的中循环，如炼钢高炉所产生的副产品高炉煤气，经过处理以后，煤气的化学能可以转化成电能，从而实现钢铁厂内部一种能源和物质的转化，钢铁厂作为一个整体和社会之间进行大循环，社会产生的一些废钢铁、废塑料，可以作为钢铁生产的原料和基础能源，进行加工和利用，钢铁厂生产出的产品可以服务于社会。
（3）建造资源循环产业结构网。具体见图1。
其一，小循环。构建种植—饲养—食品加工—污水和废物回收利用等产业链。以此带动畜禽饲养加工企业的发展。这种产业链向上延伸带动玉米、大豆和饲草种植，玉米、大豆分别向饲料和食品工业转化，饲草、秸秆、玉米芯分别向饲料和化工原料转化，向下延伸带动畜禽精细加工程度不断提高，实现向分割制品、熟肉制品、禽肉食品转化，拉长饲养加工链条。综合利用秸秆及畜禽血、骨、脏器、粪便、羽毛和废水，打造畜禽饲养加工—粪便—有机肥—优质无公害蔬菜和秸秆—畜禽饲养加工—粪便—沼气废渣—肥料还田循环链。
其二，中循環。唐山市现有的钢铁、能源、化工、设备制造以及建材工业的发展构成了产业链网，物质能量得以转换，形成了工业区内的中循环。得天独厚的资源优势使得唐山的能源工业较为发达，可以向其他各大工业提供大量的生产原料及能源，五个产业相辅相成，钢铁工业可以向设备制造及建材业提供材料，而设备制造企业废料又为钢铁企业提供了原材料。五个产业同时推行清洁生产大循环：一在资源开采环节，要大力提高资源综合开发和回收利用率，大力推进尾矿、废石的综合利用；二在资源消耗环节，要大力提高资源利用效率，加强对钢铁、有色、电力、煤炭、化工、建材等重点行业的能源、原材料、水等资源的消耗管理，实现能量的梯级利用，资源的高效利用和循环利用，努力提高资源的产出效益；三在废弃物产生环节，要大力开展资源综合利用，综合利用各种建筑废弃物积极发展物质能源。
其三，大循环。在唐山市建立高教信息园区，园区内建立高等学校以及高新技术信息系统，发展信息科学技术。这样高教信息园区考虑与农业区工业区以及以旅游、商贸为主的第三产业的联系与合作，开发新技术、新品种、新成果有效地引导工业区农业区和第三产业在循环经济的指导下耦合发展，生产出有市场竞争力的工业及农业产品，从而走出科学、农业、工业一体化的综合发展道路，增强资源型城市唐山的竞争力。
综上所述，唐山市发展循环经济意义重大，不仅是转变经济增长方式的有效途径，也是真正实现优化产业结构的现实选择。
【参考文献】
[1] 张锦瑞、王艳彦：唐山市发展循环经济的思考[J].环境科学与管理，2007（2）.
[2] 张莹雪：唐山市产业结构现状问题以及升级途径研究[J].环渤海经济瞭望，2006（3）.
[3] 刘慧勋：资源型城市发展循环经济的探索[J].中州煤炭，2006（6）.
[4] 刘丹丹：资源型城市产业结构优化中循环经济的应用——以黑龙江省伊春市为例[J].经济研究导刊，2006（5）.
[5] 鲁召：唐山市产业结构优化问题的研究[J].科技与产业，2006（9）.
循环水凉水塔性能优化 篇7
1 凉水塔运行中的问题
延安石油化工厂循环水凉水塔设计回水温度≤41 ℃,冷后温度≤31 ℃,温差10 ℃,但自2009年3月投运后不足一年,凉水塔热力性能已严重下降,冷后温度高达38.6 ℃,循环热水和循环冷水最大温差3~4 ℃,均达不到设计值。
循环水是连续、安全、高效生产的重要保障,水系统的良好运行,对于减少检修频率及费用,延长设备寿命,稳定、提高生产的产量和质量,降低综合生产成本、避免意外事故等方面,具有重要意义。为保证全厂装置正常运行生产,减少资源浪费,改造凉水塔势在必行。
2 首次技术改造
2010年5月对凉水塔进行检修,发现填料层粘泥堵塞严重,这是由于原水来自洛河与沮河,泥沙较多,同时含有部分油类物质,水质富营养化严重,易滋生菌藻。粘泥堵塞严重会导致系统风速、风量远低于设计值,进而导致循环水进出口温差小。
为了保证生产正常运行,需对凉水塔填料层进行在线粘泥剥离。粘泥剥离是指在循环冷却水系统中投加一定量化学药剂,利用循环水系统的循环运行,达到清除换热器和冷却设备上的藻类、生物粘泥。
同时进行杀菌剥离处理,通过大剂量高效氧化性杀生剂和非氧化性杀生剂交替使用,利用不同的杀生作用把输水管线、凉水塔钟填料、水冷却器中的菌藻和粘泥剥离杀死,并使其脱落。药剂配方及用量见表1。
经过在线剥离,凉水塔填料层表面洁净、无粘泥,填料支撑梁及凉水塔内壁无明显微生物、藻类,凉水塔的进风量、风速及冷却效果有所改善,循环冷水温度降至35 ℃左右,循环热水和循环冷水温差增至5 ℃左右,但仍未达到设计值。
3 再次技术改造
通过对凉水塔结构及填料深入调查分析[1],针对造成循环冷水温度高的原因,采取以三间运行一间改造的方式对凉水塔进行改造。
3.1 进风口偏小,风筒高度不足
干燥空气在凉水塔中作为冷介质和不饱和介质,带走了循环水中的热量,因而进风量的大小直接关系到冷却效果,进风口偏小、风筒高度不足,导致进风量严重不足,故对进风口、风筒进行改造,改造效果见表2。
3.2 配水系统改造
原配水系统采用槽式重力配水,配水压力偏低。原喷淋系统喷头喷洒水幕小,且有伞膜及中空现象,填料实际利用率低;喷臂质量较差,且损坏现象严重,出现了水柱和偏流现象,这些原因均减小了水流与填料的有效接触面积,需对配水系统进行改造。一是将槽式重力配水改为密闭管式压力配水系统;二是改造喷淋系统,选用多层流溅式喷头,消除喷淋中的中空现象,使布水均匀细密,最大限度充分利用淋水填料性能。同时,溅式喷头可以拆装,可以在堵塞时清理,有效解决了散热翅片管堵塞带来的热水槽溢流问题。
3.3 填料改造[2,3]
凉水塔填料原来采用老式薄膜填料(图1),该填料片纹路简单,易脱落,高度为1.2 m,相对较低,且为单层,这些原因将导致水流在填料层中停留时间较短,热交换时间短。而新型淋水填料(图2)具有较好的综合性能,通道面积大,粘接牢固,整体组装钢度好等优点。因而将填料改用新型填料,并将填料层高度提至1.5 m,改为3层,层与层之间水流方向发生改变,进行两次换热,同时增加了塔内单位空间的填料表面积,提高了换热效率。
3.4 收水器改造
设置收水器是为了减少塔内水滴风吹夹带的损失,好的收水器在降低水滴飘失的同时对气流进入风机前能起到导流的作用。效率高的收水器,一般其比表面积亦大,通风阻力相应要高。本厂凉水塔原来采用的收水器由现场加工制成,收水效果较差,水量损耗较大,影响换热效果,改造后采用新型收水效果明显的PVC收水器,漂水量小于0.01%,通风效果好。
3.5 增设填料支架
原填料片质量差,水流冲刷导致填料碎片脱落,且填料直接摆放在凉水塔内横梁上,承重时间过长会导致横梁发生变形、填料脱落等现象,填料碎片会进入循环水系统后堵塞换热器,影响正常生产。其次,无填料支架,入塔作业较为危险,故增设填料支架。填料支架采用H58玻璃钢挤拉型材做网格,填料采用搁置方式,平整严密,没有较大的空隙。
注:以上测量数据时,环境温度为18~20 ℃。
由表3可以看出,经过再次技术改造后,温差效果达到原设计指标。表明此次技术改造的彻底性,方案是完全正确的、可行的。从而为我厂的主装置的平稳运行,提供了强有力的保证。
4 结 语
在冷却水处理过程中,由于种种原因,不可避免的会发生一些特殊情况,关键是要及时处理,减少损失,避免造成不良后果。本厂针对凉水塔冷后温度高,经过多项技术改造,提高了凉水塔的温降效果,最终达到循环冷水温度≤30 ℃,循环热水和循环冷水温差在10 ℃左右。冷水塔大大提高了处理量,提高了循环水利用率,降低了运行成本,取得了可观的经济效益,同时为全厂装置及水冷设备“安、稳、满、优”运行提供了有力保证。
摘要：介绍了延安石油化工厂循环水凉水塔存在的问题,通过对问题的分析,采取一系列整改措施,如对凉水塔填料层进行粘泥剥离、改造填料等方法,使循环水冷后温度≤30℃,循环热水和循环冷水温差达到10℃左右,确保了全厂装置的平稳长周期运行。
关键词：凉水塔,填料,改造
参考文献
[1]王艳红.中国水网[OL].http://paper.h2o-china.com/1471_0.shtml.
[2]曹翠芝,丁文峰.百度文库[OL].http://wenku.baidu.com/view/fe042c6f58fafab069dc021e.html.
循环水系统能效优化分析 篇8
江苏禾友化工有限公司 (以下简称禾友公司) 目前具备200kt / a合成氨, 联产80kt / a联醇的生产能力。2007 年, 禾友公司合成氨生产系统实现两水闭路循环, 即造气污水循环系统和碳化、合成氨工艺水循环系统。循环水泵电机启动方式采用直接启动, 系统压力为0.4MPa, 从运行来看, 存在较大富余空间, 阀门开启度有20%~80%左右, 阀门对水有阻挡作用, 多消耗系统能量。根据禾友公司的生产负荷, 江苏恒丰劲力节能科技有限公司对循环水系统进行了测试检测, 经过科学论证, 拿出对循环水系统节能改造方案, 禾友公司决定实施这一方案。
1 循环水系统运行状况
1.1 造气污水冷却水循环水系统
造气循环水冷却水泵为160 kW两台 (一用一备) , 电机额定功率160kW, 额定电流287A, 功率因数0.89, 额定转速1480r/min, 水泵转速1450 r/min, 水泵额定流量1000m3/ h, 扬程40m, 电机运行电流210A, 阀门开度80%, 运行压力0.4MPa, 其系统实际供水高度为25m, 系统末端有二次阀门控制, 各用水部门根据需要控制水量, 电机启动方式为自耦降压启动。
热水泵为132kW两台 (一用一备) , 电机额定功率132kW, 额定电流239A, 功率因数0.89, 额定转速1480 r/min, 水泵转速1450 r/min, 水泵额定流量1000m3/h, 扬程30m, 电机运行电流195A, 考虑到后续可能再建冷却塔, 上水泵配置留有非常大的余量空间, 目前水泵出水阀开度 (闸阀) 仅10%~20%左右, 水泵憋泵情况较为严重, 电机启动方式为自耦降压启动。
1.2 碳化循环水系统
冷却水系统配有7#、8#两台水泵电机 (一用一备) , 额定功率90kW的水泵电机, 额定电压380V, 闸阀开度60%, 压力为0.3MPa, 实际运行电流75A、85A。实际供水高度不超过20m。
热水系统配有9#、10#两台水泵电机 (一用一备) , 额定功率90kW的水泵电机, 闸阀开度50%, 实际电流分别为90A, 该系统存在明显富裕量, 其工艺要求保证冷却塔水池液位平衡。可考虑对其中一台90kW电机进行改造。
1.3 合成氨循环水系统
冷排冷却水系统共配备15 台水泵电机, 其中冷水泵6 台, 执热水泵9 台。
其中冷水泵1#、2#、3#水泵功率为90kW, 流量为792m3/h, 扬程32 m , 转速为1450r/min, 配用电机功率为90kW , 电压380V, 转速为1485r/min。4#、5#、6# 水泵功率, 为75kW, 流量为400 m3/h, 扬程32 m, 转速为1450 r/min。以上水泵正常是一用一备, 所有水泵管网并联, 其阀门一旦设制好基本不动, 以保持整个水系统流量平衡, 现场看各阀门均未全开, 开度在50% ~60%之间。
热水系统为11#~19#, 共配备9 台水泵电机, 其中11#~15#为45kW, 开3 台备2 台。16#水泵为132kW , 17#~19#为90kW (2 用台备2 台) 。由于水泵配备情况较多样, 系统的压力需求在0.35MPa, 现实际压力为0.4MP, 但从现场情况看, 其阀门均未全开, 存在一定的节能空间。
2 循环水系统节能技术改造方案
本次技术改造是在满足正常生产负荷前提下, 充分利用大气压力设计量身定做与系统相匹配的高效节能设备。
2.1 造气污水冷却水循环水系统
拆除上塔1 台热水泵电机, 更换成1 台劲力高效节能水泵, 重新匹配变频调速电机, 保持全年运行。
2.2 碳化循环水系统
拆除1 台热水泵和1 台冷水泵电机, 更换成高效节能水泵, 重新匹配变频调速电机, 全年正常运行。
2.3 合成氨循环水系统
拆除2#、4#、5#水泵换成高效节能水泵, 重新匹配变频调速电机, 保持全年运行。
拆除16#、17#、18#水泵, 更换成高效节能水泵, 重新匹配变频调速电机, 保证全年运行。
3 技改效果
循环水系统实行节能技术改造于2013 年2 月开始, 至4 月15 日结束, 调试时间15 天后转入正常运行。技改后, 循环水系统实现了长周期稳定运行, 提高设备运行效率, 解决原系统设备偏离设计工况运行等问题。在更换后的系统上增加计时和能耗计算系统, 以便及时掌握电耗。技改前、后各台循环水泵电耗如表1 所示。
4 经济效果
表1 中所测数据本期为2013 年5 月7 日至2013 年8 月13 日, 总计天数99 天, 于改造前同期相比, 节能量为789032.52kWh。节能量单价按0.56 元/ kWh计, 节能经济收入为79032.52×0.56=44.18 万元。全年生产运行按照333 天计算, 经济效益收入为148.6 万元。
5 结语
循环水系统优化运行的研究 篇9
在火电厂汽轮机辅助设备中,循环水泵是耗电大户之一,约占汽轮发电机组额定发电量的1.5%左右。据笔者统计,张家口发电厂300 MW凝汽式机组的循环水泵耗电量约占机组额定发电量的0.6%～1.2%,占厂用电量的13.85%～19.67%。其次,循环水系统又是电厂耗水大户。一般1台600 MW凝汽式发电机组所需循环水量为65 000 t/h左右,1台300 MW机组所需循环水量为30 000 t/h左右,由于蒸发、风吹和排污的原因,循环水会不断损失,如果循环水的损失率按2.5%(与各地的环境温度和气候条件有关)计算,那么600 MW和300 t/h凝汽式发电机组所需的循环水的补充水量分别为1 625 t/h和750 t/h。在缺水地区,这是一个令人瞩目的数字。如果循环水系统采用闭式循环,这些损失的水量需要用地下水来补充,而地下水的价格是比较昂贵的。因此,无论从耗电方面还是从耗水方面来说,合理优化循环水系统运行方式都是至关重要的。
目前,最佳真空和最佳循环水流量的确定是按以下方法所确定的:改变循环水流量使机组电功率的增加值与循环水泵所耗功率的增加值之间的差值达到最大时所对应的真空称为最佳真空,最佳真空时的循环水流量为最佳循环水流量。上述最佳循环水流量的确定方法对于实现运行费用的优化起到了很重要的作用;但其最大的问题是在循环水运行费用处理上只考虑到输送循环水所消耗的循环水泵电功率,而没有考虑循环水本身的费用。实际上,水费用的日益上涨,由此造成的经济损失已不容忽视。例如张家口发电厂1台300 MW凝汽式汽轮机额定循环水流量为30 560t/h,该地区循环水的损失率为2.5%,1 a运行时间按7 000 h计算,如果循环水费用为0.5元/t,则该厂1台300 MW汽轮机每年因为循环水费用而支出267元。张家口发电厂现在有8台300 MW机组,那么该厂1 a中花费在循环水上的费用总和为2 136×104元。因此,最佳循环水流量的确定应考虑循环水本身的费用。
1 目前最佳循环水流量的确定方法
为了便于说明,本文以1台汽轮机配两台定转速循环水泵为例,来说明在某一确定的汽轮机排汽量和循环水入口温度下最佳循环水流量计算方法的步骤[1,2]。
在某一循环水入口温度、循环水流量下,当汽轮机排汽量取不同的值时,由式(1)计算循环水温升Δt,由式(2)计算凝汽器端差δt,然后由式tc=tw1+Δt+δt计算出凝汽器的饱和温度tc,其中tw1为循环水入口温度,℃。然后依据水蒸汽程序得到相应的凝汽器压力pc。
式中,Dw为循环水流量,t/h(其余公式中同);Dc为汽轮机的排汽量,t/h(其余公式中同);称为凝汽器的冷却倍率,它表明循环水量是凝结蒸汽量的多少倍。
式中,Ac为凝汽器的冷却面积,m2;K为凝汽器总体传热系数,kW/(m2·℃),K由别尔曼公式计算。
当循环水泵运行台数改变后,先根据上述步骤计算出循环水流量改变后的凝汽器压力,然后根据背压变化对汽轮发电机组电功率的影响的计算方法算出汽轮发电机组电功率的变化值,并将其表示在图1(a)中。这样就得到不同的循环水入口温度tw1,min～tw1,max下,汽轮机各个排汽量与汽轮发电机组电功率增加值之间关系的一簇曲线ΔP=f(Dc,tw1),如图1(a)所示(图中只表示出了由单台泵变为两台泵运行的情况)。
测量由单台泵变为2台泵运行时的循环水泵耗功增量ΔPp=Pp2-Pp1,并在图1(a)的纵坐标上表示该点。由该点做平行于横坐标的虚线,与ΔP=f(Dc,tw1)相交,这些交点表示当循环水泵台数由单台变为两台时,汽轮发电机组电功率的增加值等于循环水泵功耗的增加值的工况。把这些交点描在图1(b)Dc=f(tw1)坐标图上。
对于循环水量连续调节的循环水泵,只有汽轮发电机组电功率净增加值ΔPnet达到最大时,才是最有利的,但对于循环水量不能连续调节的定转速循环水泵,当改变循环水泵的运行台数后,并不能保证所得到的循环水量是最佳值,而只能是接近最佳值。也就是说改变循环水泵的运行台数并不能保证达到最大值,因此,判别循环水泵的运行方式是否属于经济工况,应该根据ΔPnet值的大小来判断,当ΔPnet>0时,即当循环水泵的运行台数改变以后,汽轮发电机组电功率的增加值ΔP大于循环水泵泵耗的增加值ΔPp时可以采用双泵运行,否则应采用单泵运行。这样就可以根据ΔPnet>0或ΔPnet<0而把Dc=f(tw1)坐标图分为两部分,ΔPnet>0对应Dc=f(tw1)坐标图上的B区间即双泵运行区间,ΔPpet<0对应Dc=f(tw1)坐标图上的A区间即单泵运行区间。如图1(b)所示。
同理,也可以得到2台泵过渡到3台泵工作时的经济分界线。
2 最佳循环水流量的确定方法的改进
上述计算方法为确定凝汽器最佳真空和循环水泵最佳组合方式提供了重要的理论依据,但是以上计算循环水泵最佳运行方式的方法没有考虑循环水本身的费用,考虑了循环水本身的费用以后,最佳循环水流量的确定方法如下所示。
在考虑了循环水本身的价值后,汽轮机的净收益ΔCb为:
式中,Rd为上网电价,元/(kW·h)(其余公式中同);τ为机组运行时间,h;Rw为循环水本身的价格,元/t(其余公式中同);α为系数,对于循环水开式循环,α=1;对于循环水闭式循环,α为循环水系统的补水率;Dw为机组所需的循环水流量;ΔP为由于循环水流量的增加汽轮机功率的增加值;ΔPP为由于循环水流量的增加循环水泵所多消耗的功率。
显然,为了获得最大净收益,需要合理选择循环水流量,最佳循环水流量的数值应满足:
上式化简得:
考虑了水费用以后所确定的凝汽器的最佳真空和循环水量才是真正意义上的最佳真空和最佳循环水量。这种确定凝汽器最佳真空的方法能保证汽轮机运行的经济收益最大。
而常规的不考虑循环水本身价值的最佳真空和最佳循环水量的确定方法认为所消耗的循环水本身并不存在费用。亦即认为Rw=0=0,式(3)变为:
显然,由式(6)所确定的凝汽器的最佳真空和最佳循环水流量在考虑了循环水本身的价值以后就变为非最优了。
3 应用计算
本文以张家口发电厂2号机组为例进行计算,得到了对应不同循环水入口温度和不同的汽轮机排汽量下单台循环泵运行和2台循环泵运行的区间。2号机组配置了2台循环水泵,1台循环水泵的循环水量为25 989 t/h,两台循环水泵的循环水量为30 560 t/h,一台循环水泵投入运行时所消耗的电功率为1 740kW/h,循环水系统的补水率α=2.5%。本文通过编程计算得到了在不同的排汽量Dw和不同的循环水入口温度tw1条件下,对于不同的循环水费用,2号机组由单泵运行变为双泵运行的分界线如图2所示。
图2中的横坐标表示循环水的的入口温度,纵坐标表示汽轮机的排汽量。图中下面的那条曲线表示循环水的费用Rw=0.6元/t时的由单泵变为双泵运行的分界线,上面的那条曲线表示循环水的费用Rw=0.7元/t时的由单泵变为双泵运行的分界线。每一条曲线上面的区间表示双泵运行的范围,下面的区间表示单泵运行的范围。由图2可见,所取的循环水的价格不同,由单泵运行转变为双泵运行的分界线不同。循环水的价格越低,分界线越向左、向下移,单泵运行的范围越小,双泵运行的范围越大。也就是说当循环水的价格上长时应推迟投入双泵运行。由上分析可知,在确定循环水泵最佳运行方式时,要视当时的循环水的价格而定,而不能一概而论。
同时,图2也为张家口发电厂2号机组在什么时候投入双泵运行提供了一定的理论依据。
4 运行中节省循环水的措施
4.1 采用循环水泵变速调节
前面已经讨论了最佳循环水流量的确定方法,但目前循环水泵的调节大都采用整台泵调节方式,这种调节方案并不能保证所得到的循环水量是最佳值,而只能是近似最佳值。因此,不仅不利于保持凝汽器在最佳真空下工作,而且也不利于循环水流量的节省。因此,建议循环水泵采用变速调节方式,并实现以考虑循环水本身费用的最佳真空为目标的最优控制。
4.2 防止凝汽器出现极限真空
在冬季寒冷地区,如果单纯保持凝汽器在最佳真空下运行。可能出现凝汽器真空高于极限真空的情况。该优化的结果,应当是减少了循环水流量,以保证凝汽器真空低于极限真空。如果此时的凝汽器压力已经低于极限背压,则增加循环水流量就没有任何效益了,此时应减少循环水量,减少循环水泵耗功,使凝汽器压力高于极限压力。
5 结语
a)本文对循环水最佳流量和最佳真空的确定方法进行了改进,考虑了循环水的费用,并计算出了常规方法和改进方法下由单泵运行转变为双泵运行的分界线。使凝汽器实现了真正经济意义上的最佳真空;
b)张家口发电厂2号机组的实例计算说明,循环水的价格不同,由单泵运行转变为双泵运行的分界线不同。循环水的价格越低,分界线越向左、向下移,单泵运行的范围越小,双泵运行的范围越大。也就是说当循环水的价格上长时应推迟投入双泵运行;
c)本文提出的考虑节水因素的凝汽器最佳真空的确定方法,为实现汽轮机的低污染、低耗水量运行,奠定了一定的基础。
参考文献
[1]李勇,孟芳群.凝汽器最佳真空确定方法的改进[J].汽轮机技术,2005(2):84-86.
循环流化床锅炉启动优化浅谈 篇10
1 主要参数
某火力发电厂二期工程采用哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计制造的HG-440/13.7-L.WM9型循环流化床锅炉。该锅炉采用超高压参数中间再热机组设计，与135MW等级汽轮发电机相匹配，可配合汽轮机定滑压启动和运行，采用单锅筒、自然循环，循环物料的分离采用高温绝热分离器。
锅炉主要由炉膛、高温绝热分离器、自平衡“U”形回料阀和尾部对流烟道组成，采用床上床下联合点火的启动方式。启动燃烧器共10只，其中4支床下油枪，每支设计出力为0.9t/h(实际为0.9t/h);6支床上油枪，每支设计出力为1.7t/h(实际为1.0t/h), 油枪均为机械雾化、内回油方式油枪，燃用0号轻柴油，油枪进油压力为3.5MPa。由锥形阀控制排渣，高温炉渣进入滚筒冷渣机冷却后(渣温<150℃)，在冷渣机出口处落入二级刮板输渣机，再输送到斗式提升机，将炉渣送至底渣仓。
2 机组冷态启动优化
大型循环流化床锅炉机组冷态启动过程是一个复杂、不稳定的传热、流动过程。由于冷态启动前锅炉、汽轮机各部件压力、温度接近环境压力、温度，锅炉升温升压、汽轮机暖缸、暖机需要一定的时间，检修后的机组冷态启动过程中，发电机或汽轮机需要做多项试验，锅炉只能维持在低参数状态下运行，需要消耗大量燃油。因此，合理安排机组冷态启动步骤，尽量缩短启动时间，可以节约大量燃油。
2.1 提高给水温度
机组采用锅炉、汽轮机、发电机滑压(同时)启动方式，可缩短整机启动时间，有效地降低启动油耗。锅炉汽包上水时，在保证汽包壁温差不超40℃前提下，尽可能的提高除氧器给水温度，特别是锅炉起压后，保证省煤器出口给水温度高于汽包壁温20～30℃，除氧器水温要115℃以上，缩短锅炉汽包起压时间，有利于节油。
2.2 启动床料的选择和添加
启动床料一般采用停炉后滞留在炉内的旧床料或重新加入经过筛选后的新床料。通过每次锅炉启动前对床料的检查，发现停炉后滞留在炉内的旧床料的粒度一般偏细，即细颗粒的比重较大，这主要是由于锅炉的运行原理造成的。在锅炉长时间的运行当中，物料颗粒经过炉内的多次循环，不断进行摩擦碰撞，细颗粒的比重会逐渐增加。这些细颗粒是参与炉内循环和热量传递的主体，它们在正常情况下都悬浮于炉膛密相区的上部和稀相区，当锅炉停运后这些细颗粒才会全部沉积到流化床内。而新床料一般采用筛选后合格的炉渣，因此新床料的粒度一般偏粗。
因此，在循环流化床锅炉启动的初始阶段，选用粒度偏粗的床料的好处：一方面，在保证炉膛床温稳定升高的条件下，可以减少启动耗油量;另一方面，可以保证充足的流化风量，控制点火风道壁温，保证耐火材料温度在规定范围内。
当床料粒度偏粗时，随着流化风量的增加，只有占床料比重较少的细颗粒离开床层，进入炉膛上部稀相区，而大部分粗颗粒仍然在床层内流化，因而床层压力和床层差压始终十分接近。因为密相区的物料比重增大，加之粗颗粒的蓄热能力大于细颗粒的蓄热能力，使得密相区所占的热量份额偏大，床温容易提升。到启动后期，排出粗颗粒后(如床压偏低时加床料)，粗细颗粒比重正常，从密相区带走的热量就多，稀相区颗粒对流换热量上升，水冷壁换热增强，就会导致锅炉负荷上升。因此当投运冷渣器时，大量粗颗粒床料排出炉膛，所以一般情况下，启动床料选择合格的新床料。
经过两台循环流化床锅炉多次启动试验，一般在锅炉点火后即开始添加床料，添加床料期间要保证加床料系统的连续稳定运行，启动床料大概用40t左右，床料加至平均床压3.8～4.0kPa。锅炉点火至投煤点约需3.5h，这期间如添加床料过多，需增加临界流化风量，提升床温的热量必然会相应的增加，进而增加燃油量;如添加床料过少，而较细的床料会被流化风带走损失，床压会下降，到达投煤温度时如床压太低(床料太少)会影响燃煤和床料混合加热稳定性，影响煤的着火燃烧，并且容易引起锅炉结焦，床料太少也影响炉膛密相区水冷壁的换热能力，影响锅炉升温升压，也会导致燃油量的增加。
2.3 保证床下启动器出力
4支床下启动燃烧器布置在水冷风室的下部，其中心线标高为1628mm，每个床下启动燃烧器用一个耐高温的非金属补偿器与水冷风室相连接。每个床下启动燃烧器主要由风室接口、非金属补偿器、热烟气发生器、一次风入口和油点火装置组成。床下启动燃烧器的配风分为二股风：第一股为燃烧风亦称点火风，点火风口和稳燃器进入风道，用来满足油燃烧需要;第二投风为混合风，经预燃室的内外筒之间进入风道内，补充油燃烧不足的风量，并将油燃烧产生的高温烟所降到启动所需温度，同时这股风对燃烧筒壁起到冷却作用，这两股风均为一次风机出口的冷风，点火风量与混合风量随油枪负荷的调整可参照表1。
床下油枪运行时, 须调整为金黄色火焰, 火焰尾部无黑烟, 控制油燃烧产生的烟气温度达750～960℃, 在保证燃油压力3.5MPa前提下, 利用调整每支油枪或总回油控制油枪出力, 调整烟气温度。启动器燃烧不良、油燃烧产生的烟气温度太低时, 将影响启动过程中床料的换热, 增加燃油量。一般情况下, 4支床下启动前运行即可将床温提升至投煤温度, 尽可能不投入床上油枪运行, 减少燃油量。
2.4 选择挥发分高的煤种及合适的煤粒度
每次计划性停运机组时，将某一原煤仓(每台炉有两个原煤仓)烧空，在机组启动前，往该原煤仓上挥发分较高的煤用于启动时用煤。挥发分高的煤种，在较低的温度下，挥发分就可以析出并着火，一方面使得煤粉颗粒表面积增大，另一方面挥发分燃烧放出热量，从而更快地提高了煤粉颗粒的温度，使煤粉尽快着火。选择挥发分高的煤种，可以有效地降低投煤床温，缩短床料加热及燃油时间，对节省燃油起到极大的作用。
因为在一定的煤粉浓度下，煤粉越细，进行燃烧反应的表面积就越大，而煤粉本身的热阻减小，因此可以加快化学反应速度，更快地达到着火，所以要采用合适的燃煤粒度。
通过表2中数据对比，无烟煤启动时床温达631℃投煤，烟煤启动时床温达365℃即可投煤，烟煤挥发分为37.11%，无烟煤挥发分为10.2%，烟煤挥发分较高、着火点明显较低，缩短了投煤时间，缩短启动油枪运行时间，节油效果明显。
2.5 控制好一、二次风量
一次风量能确保床料能够完全流化，二次风量能提供燃烧所需氧量和防止床料返回二次风箱的前提下，尽量取较少风量。在投煤前后总风量控制较小，对锅炉主、再汽温的控制和减少减温水量非常有利，也减少了因风量过大影响密相区床料的换热效果，并降低风机出力。一般点火后一次风量控制在120000Nm3/h，投煤前增加10000Nm3/h风量(即130000Nm3/h)，二次风量控制在60000Nm3/h运行，待机组并网后，在加负荷过程中，根据燃烧负荷情况，对一、二次风量进行调整。
3 结论
循环优化 篇11
然而，经济发展的同时资源环境受到很大的影响。经济发展和环境质量关系很密切。环境质量取决于经济规模、产业结构、投入产出效率及单位投入物所造成的环境破坏的累积效应影响。决定环境质量的这四个因素是相互作用，相互影响的：经济规模的扩大引起产业结构的变化，并能促进投资于环境的意愿的增加;产业结构的变化有助于总的投入产出效率的提高;投入产出效率的提高和单位投入物对环境影响的减少有助于经济规模的继续发展。总之，随着人口和收入的增加，经济活动规模的扩大，经济对资源环境产生的压力趋于增加。要维持经济的持续快速地增长，必须改善产出结构，提高投入产出效率，减少单位投入对环境的污染。这就需要我们改变当前的经济发展模式，即发展循环经济，从而优化山东省的经济结构。
工业是唯一生产现代化劳动手段的部门，它决定着国民经济现代化的速度、规模和水平，在当代世界各国国民经济中起着主导作用。工业还为自身和国民经济其他各个部门提供原材料、燃料和动力，为人民物质文化生活提供工业消费品;它还是国家财政收入的主要源泉,是国家经济自主、政治独立、国防现代化的根本保证。因此，发展循环经济中，优化我省的工业结构显得尤为重要。
1 循环经济
循环经济是以可持续发展思想为指导，运用生态学规律，重构人类社会经济活动，实现资源高效循环利用，是可持续发展思想的实施途径。循环经济体现了一种新的经济发展理念，是一种新型的经济发展模式。它从根本上改变了人们的传统思维方式、生产方式和生活方式。循环经济要求全社会增强珍惜资源、循环利用资源、变废为宝、保护环境的意识，实现资源的减量化、产品的反复使用和废弃物的资源化;要求政府在产业结构调整、科学技术发展、城市建设等重大决策中，综合考虑经济效益、社会效益、环境效益，节约利用资源，减少资源与环境财产的损耗，促进经济、社会与自然的良性循环;要求企业在确定经营方针和从事经济活动时，兼顾经济发展、资源合理利用和环境保护，逐步实现“低排放”或“零排放”，从而营造出一个人与自然和谐共存的循环型经济社会。
2 山东省工业结构现状
2.1 工业结构对环境质量的影响
产业对环境的影响主要由生产过程中的废弃物排放所造成的。因此，通过对不同工业部门的废弃物排放情况进行分析，将有助于研究产业结构对环境质量的影响。
工业各部门产生的废弃物总量相差很大。2007年，在各工业部门废水排放总量中，造纸及纸制品业排放水量最多，占工业废水排放总量的29.92%，其次为化学原料及化学制品制造业(14.37%)，纺织及鞋帽制造业(9.25%)。印刷业和文教体育用品制造业排放废水量最小，占工业废水排放总量的0.03%，其次为塑料制品业(0.07%)，木材加工及家具制造业(0.20%)等。
在工业废气排放中，电力、热力的生产和供应业排放废气的总量最多，占工业废气排放的34.80%，以下依次为金属冶炼及压延加工业(26.87%)，非金属矿物制品业(17.97%)。印刷业和文教体育用品制造业排放的废气总量最少，占工业废气排放的(0.003%)，其次为皮革、毛皮、羽毛及其制品业(0.04%)，塑料制品业(0.06%)。
在工业固体废弃物中，电力、热力的生产和供应业产生的固体废弃物总量最多，占总量的30.66%，以下依次为矿业(26.45%)，金属冶炼及压延加工业(24.36%)。印刷业和文教体育用品制造业产生的固体废弃物总量最少，占工业固体废弃物排放量的0.004%，其它较少的行业为塑料制品业(0.02%)，木材加工及家具制造业(0.04%)
2.2 工业部门结构变动对资源环境的影响
随着我省的经济的迅速发展，产业结构也发生了较大的变化。下面，主要通过对工业各部门废物排放总量的对比，单位增加值排放量的对比以及部门增加值在工业增加值中的比例变化，分析我省近年来产业结构变化及其对我省环境保护的影响。与2003年相比，2007年工业各部门废物排放总量及单位增加值产生的废物量均发生了较大的变化。
工业废水排放量呈增加趋势。对于废水排放总量而言，电力、热力的生产和供应业的废水排放量减少最为明显，2007年比2003年少排了2238.2万吨;其次为非金属矿物制品业，减少了大约1907.5万吨。相反，造纸及纸制品业、化学工业、纺织及鞋帽制造业、医药工业、金属冶炼及压延加工业等行业的废水排放总量增加显著，如造纸及纸制品业废水排放总量增加了12537.2万吨。但是，对于单位增加值废水排放量而言，除了食品、饮料和烟草制造业、化学纤维制造业(生产规模增大，排废量明显增多，所以单位增加值排废增加)以外，所有工业部门均有下降，下降最多的是造纸及纸制品业，为76.2万吨/亿元;其次为木材加工及家具制造业，为36.60万吨/亿元;电力、热力的生产和供应业,24.83万吨/亿元。单位增加值排放量下降最少的是皮革、毛皮、羽毛及其制品业，约为0.35万吨/亿元。
废气排放总量近年来呈增加趋势。主要集中在金属冶炼及压延加工业、电力、热力的生产和供应业、非金属矿物制品业和化学工业等行业，这些行业的废气排放总量分别减少了7051亿立方米、4746亿立方米、1433亿立方米和1093亿立方米;少数行业的废气排放量略有减少，如印刷业和文教体育用品制造业减少了1亿立方米左右，矿业的减少最为明显，为396亿立方米。而以单位增加值的排废量计算，工业各部门的废气排放量大部分都有所下降，电力、热力的生产和供应业、非金属矿物制品业下降最为明显，分别为25.66亿立方米/亿元和14.85亿立方米/亿元，其它行业的减少均较少。而像皮革、毛皮、羽毛及其制品业、印刷业和文教体育用品制造业、医药工业、塑料制品业则有所增加，这与近几年来这些行业的迅速发展有关。
固体废弃物近年来呈增加趋势。从各工业部门排放总量来看，食品、饮料和烟草制造业、木材加工及家具制造业和印刷业和文教体育用品制造业的排放总量有所减少，分别为156.25万吨、4.14万吨和0.46万吨。其余的行业则都有所增加，增加最多的是金属冶炼及压延加工业，为2750.13万吨;其次为电力、热力的生产和供应业，为3461.40万吨。印刷业和文教体育用品制造业变化幅度最小，这与该行业本身排放的固体废物就很少有关。但是，单位增加值排放量，除食品、饮料和烟草制造业、造纸及纸制品业、化学纤维制造业外，其余均有所减少，减少最多的是矿业(1.64万吨),其次是化学工业(1.19万吨)。
另外，2007年与2003年比较，我省工业增加值及其构成已发生了一些变化。一些部门的增加值占工业增加值的比例上升了，其中三个是原材料工业部门，六个是加工工业部门。比重增加较大的部门是金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造业、纺织及鞋帽制造业、金属制品业;比重下降较大的是机械、电器及电子设备制造业、矿业和电力、热力的生产和供应业等。结合工业各部门的能源密集浩然污染程度的划分，现将我省工业内部结构变化综合成下表：
3 山东省工业结构存在的问题
二十世纪九十年代以来，山东省的工业处于转型期，结构调整、升级缓慢，而且技术构成比较低。制造业虽得到了快速发展，但是与发达国家或地区制造业的先进水平相比，山东省技术密集型的工业品制造业比重偏低，钢铁工业、非金属材料业等中间投入品行业比重较高。消费品制造业的比重与世界平均水平基本接近，但纺织业的比重较高，食品工业比重较低。这种结构反映出山东省制造业的国际竞争力还不够强。另外，资源消耗强度大，污染排放强度大的原材料工业部门的比重高于世界平均水平，而低消耗、低污染产业的比重低于世界平均水平。因此，必须积极调整工业内部结构，大力发展技术含量高、附加值高、低资源消耗、低污染的部门，提高整个产业的技术水平，进而提升工业结构层次。
4 调整与优化工业结构的对策
4.1 加强基础设施与基础工业的建设，大力振兴支柱产业
由于基础设施与基础工业建设的投资巨大，周期较长，而且还存在盲目布点与低水平的重复建设现象。因此，一定要统筹兼顾，合理布局，突出重点，兼顾一般，集中力量建设一批重点骨干工程，避免盲目发展和低水平的重复建设。
4.2 加大对加工工业的改造
4.2.1适应城乡居民消费结构的变化，开发和生产适销对路的工业消费品。食品、纺织、轻工、电子、机械、化工、建材、医药等，要根据市场需求，有针对性地开发和生产适应不同消费层次，不同消费需求的产品。由于收入水平和结构的变动，消费需求呈现多样化的局面。现在市场既有对高档名牌产品的需求，也有对物美价廉产品的需求。只有面向市场，认真研究需求，才能生产出适销对路的产品。
4.2.2适应多元化的国际市场，促进机电轻纺产品的出口创汇。在出口上，除了需要增加高技术产品的出口外，要转向以质取胜和市场多元化，避免单纯地扩大数量和单一市场的贸易磨擦。轻纺产品要从目前依靠扩大数量转为主要依靠提高产品质量，提高单位产品创汇能力上。机电产品则要采取相应措施来扩大成套设备的出口。
4.2.3采用先进技术，努力开发重化工产品和轻工原料产品。大型成套设备、精密机械、合成材料、有机化工原料、纸浆等产品，在国民经济中用途广泛、需求量大，但山东省乃至全国生产能力仍有不足，目前进口数量大的，主要是这几类产品。因此，通过现有企业的改建和扩建，挖潜增能，是大有可为的。认真做好这项工作，对山东省产业结构的调整和优化，将产生重大影响。
4.2.4要以节能降耗、提高质量和增加品种为重点，改善原材料产品的结构。目前钢铁、水泥、化工等产品的生产能力较大，关键是品种结构不合理，生产耗能大，产品质量差。因此，要使原材料工业的技术进步，调整产品结构、降低能耗、提高质量、减少污染、节约用水用地。
摘要：当代资源和生态环境问题日益突出,向人类提出了严峻的挑战。这些问题既对科技、经济、社会发展提出了更高目标,也使日益受到人们重视的综合国力研究达到前所未有的难度。在目前情况下,循环经济的提出就势在必然。本文在循环经济的理论指导下,根据目前山东省工业结构的特征和存在的问题,提出优化我省工业结构的对策。
关键词：山东省,循环经济,工业结构
参考文献
[1]张凯.循环经济理论研究与实践[J].北京:中国环境科学出版社,2004.
[2]陈秀洁.山东省区域产业结构系统分析[J].曲阜师范大学学报.2002,28(3):105-107.
[3]吕铁.中国工业结构调整与升级三十年的历程和经验[J].社会科学战线,2008(5).
[4]山东省统计局.山东统计年鉴[M].中国统计出版社.