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1、 毕 业 论 文题目：火力发电系统的节能减排改造方案设计姓 名： 学 号： 系（院）： 班级： 指导教师： 王志 职 称： 教授 2017年 3月 3日23目录火力发电系统的节能减排改造方案设计0第一章 课题背景及意义0第二章 系统节电工程项目技术原理3第三章 系统节电工程前期调研7第四章 给水泵改汽动泵技术及各节能技术软件编制12第五章电除尘电源及控制改造15第六章 结论18参考文献21致 谢22摘要 本文通过对我国电动机系统节能技术研究，针对性的进行大型火力发电厂节电工程研究与应用，系统的建立一套实施计划和评估方法，为火力发电行业提供一整套从分析研究到调研、实施、评价的全流程系统节电工作研
2、究。本文将设计大型火电厂系统节电改造方案，获得火力发电厂整体节电工作实施的有效方法。通过结果比较验证前期计算的科学性全寿命周期成本评价，对大型火电厂节能项目运作模式进行了研究和探索。关键词：全流程系统节电，整体节电，全寿命周期成本评价。Abstract Based on the research of energy saving technology in our country motor system, the research and application of large thermal power plants energy-saving projects, establish a
3、 set of implementation plan and evaluation method of the system, to provide a complete set of analysis to the research and implementation of the whole process, the system energy-saving research work for the evaluation of thermal power industry. In this paper, the design scheme of large power plant e
4、nergy saving system is proposed, which can be used to implement the whole power saving work in thermal power plant. Through the comparison of the results to verify the scientific life cycle cost evaluation, the paper studies and explores the operation mode of the energy saving project in large therm
5、al power plant.Key words: power saving in whole process system, overall power saving, life cycle cost evaluation.火力发电系统的节能减排改造方案设计第一章 课题背景及意义我国能源资源相对不足,资源约束突出,优质能源资源更加不足,制约了供应能力的提高;能源资源分布不均,也增加了持续稳定供应的难度;经济增长方式粗放、能源结构不合理、能源技术装备水平低和管理水平相对落后,能源效率偏低,导致单位国内生产总值能耗和主要耗能产品能耗高于主要能源消费国家平均水平,进一步加剧了能源供需矛盾。单纯依靠
6、增加能源供应,难以满足持续增长的消费需求。我国正处在工业化和城镇化的快速发展阶段,能源消耗强度较高,消费规模不断扩大,特别是高投入、高消耗、高污染的粗放型经济增长方式,加剧了能源供求矛盾和环境污染状况。解决我国能源问题,根本出路是坚持“开发与节约并举、节约优先”的方针,大力推进节能降耗,提高能源利用效率。节能是缓解能源约束,减轻环境压力,保障经济安全,实现全面建设小康社会目标和可持续发展的必然选择,体现了科学发展观的本质要求,是一项长期的战略任务。国务院管理节能工作的部门会同国务院有关部门制定电力、钢铁、有色金属、建材、石油加工、化工、煤炭等主要耗能行业的节能技术政策,推动企业节能技术改造。1
7、.我国的发展我国电机系统量大面广,节电潜力巨大。2003年数据,各类电动机总容量约4.2亿千瓦,运行效率比国外先进水平低10一20个百分点,相当于每年浪费电能约1500亿千瓦时,用电量约占全国用电量的60%1,节电工程理应成为节能重点。而对于火力发电厂主要耗电设备就是电机,另外还包括其他电气系统以及使用方式的调整优化,如错峰用电、变负荷用电、调整运行控制方式等根据生产流程来最高效率的使用电能。我国能源消耗高、浪费大的根本原因在于粗放型的增长方式。要大幅度提高能源利用效率,必须从根本上改变单纯依靠外延发展,忽视挖潜改造的粗放型发展模式,走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优
8、势得到充分发挥的新型工业化道路,努力实现经济持续发展、社会全面进步、资源永续利用、环境不断改善和生态良性循环的协调统一。近几年,由于经济增长方式转变滞后、高耗能行业增长过快,单位国内生产总值能耗上升,节能工作面临更大压力,形势十分严峻。2.国内外研究动态我国电机系统能效现状是,虽然高效电机与国外先进水平相当,但价格高、市场占有率低;风机、泵、压缩机产品效率比国外先进水平低2%4%。虽然设计水平与国外先进水平相当,但制造技术和工艺有差距;电机传动调速及系统控制技术差距较大,产品效率比国外先进水平低20%一30%。我国节电工程,从提高能效技术应用入手。中国电机工程学会秘书长周小谦曾分析认为,随着我
9、国政府对节能产业的扶持,与消费者对节能观念的深入普及,打造健康有序的节电产业只是时间问题。目前国内电动机产量大、使用面广,在能源和环境问题极为严峻的形势下,有必要开发节能电机或高效率电机,使电机本身消耗的电能进一步下降,从而减少全国电动机系统的用电量。国家节电工程的实施方案目前已经发布。该方案将推动更新淘汰低效电动机及高耗电设备,推广高效节能电动机、稀土永磁电动机,高效风机、泵、压缩机,高效传动系统等。同时也将致力于提高电机系统效率,推广变频调速、永磁调速等先进电机调速技术,改善风机、泵类电机系统调节方式,逐步淘汰闸板、阀门等机械节流调节方式。在节电工程的实施方案中,也提出了相关配套措施,包括
10、设备融资租赁、合同能源管理、制定发布相关标准政策、能效标准标识制度、经济运行标准等。引进这些新的市场机制,有利于推动节电工程改造。国家节电工程的各项工作在2007年全面启动,将在重点用电行业节电改造示范的基础上,推广到所有改造行业,每年改造500万千瓦,形成年节电能力50亿千瓦时;同时实施电动机系统节能工程所需的配套政策、标准、规范的制定、颁布及宣贯。计划到2010年共改造2500万千瓦,实现节电250亿千瓦时。目前,许多专家对节电工程表示看好,认为只要加快技术创新、提高电动机的能效水平、扎实推进相关配套措施的落实,节电工程很快会成为最具潜力的节能发展方向。目前电机系统降低损耗提高效率的途径有
11、很多,包括增加有效材料,降低绕组损耗和铁耗;采用较好的磁性材料和工艺措施以降低铁耗;缩小风扇降低通风损耗;通过设计和工艺措施降低杂散损耗:改进压铸工艺,降低转子损耗;应用计算机优化设计,降低损耗提高效率等。国外,许多发达国家早已意识到提高电机系统能效对节能的重要意义,这些国家正积极通过法令推动电机系统降低损耗提高效率。美国于1992年10月颁布EPACT能源政策法令,规定电动机的效率必须达到NEMA标准所规定的最低效率值。到上世纪90年代末,美国能源部对EPACT法令实施的效果进行了评估,认为通过该标准的实施,到2010年后,可每年节电130亿千瓦时,相当于电动机总用电量的2.3%,并可相应地
12、节约大量的电费和430万千瓦发电容量的投资。此后美国还出台了更多的相关法令,比如超高效率电机标准。美能源部曾作评估,如在EPACT实施的基础上,再实行超高效率能效标准,估计到2010年,每年可再节电68亿千瓦时,占电动机总用电量的1.2%。第二章 系统节电工程项目技术原理2.1脱硫增压风机性能调整及电机液体电阻调速2.1.1脱硫增压风机性能调整原理电厂脱硫增压风机用于烟气提压,以克服FGO系统烟气阻力。一般使用静叶可调轴流风机,这是一种子午加速风机,它由进气室、前导叶、集流器、叶轮、后导叶和扩压器组成。静叶轴流风机工作时,烟气由除尘器出来后进入静叶可调轴流风机进气室,经过前导叶的导向,在集流器
13、中收敛加速,再通过叶轮的作功产生静压能和动压能;后导叶又将烟气的螺旋运动转化为轴向运动而进入扩压器,并在扩压器内将烟气的大部分动能转化成静压能,从而完成风机的工作过程;最后烟气由烟囱排入大气。静叶可调轴流风机风量调节是由前导叶完成的,前导叶一般为机翼型,在一75“至+30“范围内实现无级风量调节,通过转动前导叶(静叶)安装角改变,从而使风机的流量、压比发生改变,减小静叶安装角度可以使风机的特性线向小流量方向移,开大静叶安装角度能使风机的特性线向大流量方向移。静叶调节范围宽,调节效率高。 另外,风机叶轮的叶片数也需要根据输送情况进行确定,选择叶片数的依据为:封姗铃拱薄求白.一方面考虑尽量减少叶片
14、的排挤和表面的摩擦;另一方面使叶轮流道具有足够的长度,以保证液流的稳定性和叶片对液体的充分作用。 随着叶片数的增多,叶片对液体的作用增强,流动滑移减弱,泵的扬程增加。根据电磁感应原理,交流异步电动机定子三相绕组间隔120度的相角,当通过三相电流后,在定子线圈中将产生旋转磁场,按照电动机的基本原理其旋转磁场的转速满足下式:N=60 x F x (1一S)/P (2一1)式中:n为旋转磁场的转速,f为交流电源的频率,p为电动机的定子级对数,S为电动机的转差率。”从式(2一1)中可知,电动机的转速随着电源频率f或电动机极对数户或电动机的转差率S变化。因此通过调整电源频率f、电动机极对数P和电动机的转
15、差率S均可实现电动机的调速,也就是说可以采用变频、改变电机极对数和改变转差率三个方向进行节能改造。液体电阻调速就是通过改变电动机转差率S调速的应用方式中的一种。绕线式异步电机转子串入可变电阻调速就是通过改变转差率S达到改变电机转速的目的。由于绕线式电机转子线圈串入电阻后,不同的电阻对应的转差率不同,电阻越大,转差率越大;电机转速越低,电阻越小,转差率越小,所以改变绕线式电机转子线圈的电阻可以改变电机的转速。液阻调速主要应用于大中型绕线式高压交流异步电机拖动的风机、水泵的起动与调速,它是通过调整绕线式电机转子线圈中串入的电阻,通常是浸没在液体中的动静两块极板,通过改变动、静极板间的距离,改变电阻的大小,使转差率变化,从而实现电机调速运行。电机在调速运行状态下电阻所产生的热量,由冷却水通过换热器带走。液体电阻改造不改变原电机外壳定子及连接,需要重新制造一套与原电机定子匹配的新绕线转子,将开关柜和集电环电刷接入新电机转子。液体电阻器采用模块化结构设计,它既可在就地通过开关量进行转速的增减
