污垢對(duì)節(jié)能減排的影響.doc

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1、污垢對(duì)火力發(fā)電廠節(jié)能減排的影響來(lái)源：中國(guó)電力聯(lián)盟網(wǎng)??更新時(shí)間：2012-09-17??　　21世紀(jì)中國(guó)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)排放和降低發(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)約和生態(tài)環(huán)境保護(hù)，增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力。《節(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?lái),我國(guó)火力發(fā)電廠建設(shè)得到迅猛發(fā)展,隨著我國(guó)煤炭等能源資源緊缺,人們節(jié)能降耗意識(shí)的日益增強(qiáng).國(guó)家政策對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求越來(lái)越高?！　∧壳埃覈?guó)發(fā)電能源構(gòu)成中還是以煤為主(占80%)，雖然

2、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(guó)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%。火電機(jī)組在為人們提供電和熱的同時(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(guó)家，換熱設(shè)備污垢的消耗占國(guó)民生產(chǎn)總值的0.25%，美國(guó)僅煉油工業(yè)與污垢有關(guān)的費(fèi)用就達(dá)13.6億美元。在我國(guó)，雖然工業(yè)構(gòu)成與美國(guó)不同，生產(chǎn)水平和管理水平也不一樣，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(guó)在2004年因污垢而造成的損失應(yīng)為341

3、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(guó)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年鍋爐和凝汽器的污垢總損失費(fèi)用為128.21億元，約占GDP的0.15%。　　節(jié)能降耗，簡(jiǎn)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)約是企業(yè)的立身之本，誰(shuí)怠慢了它，輕視了它，誰(shuí)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、和質(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、

4、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(lái)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。　　盡管水垢和泥垢的物理形態(tài)、形成機(jī)理、沉積區(qū)域和化學(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。　　在我國(guó)，由于人們對(duì)污垢問題普遍缺乏足夠的認(rèn)識(shí)和重視，換熱設(shè)備運(yùn)行環(huán)境惡劣和水體污染愈加嚴(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(lái)的危害

5、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)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

6、源》雜志提供的權(quán)威統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),垢質(zhì)每年在換熱設(shè)備和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(wàn)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

7、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)出功率減小量和機(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，使循