李玉生 李姝衡
隨著國家電力運營體制改革的深入,能源緊張的現(xiàn)狀和電力行業(yè)的競爭機制,都要求各火電廠必須節(jié)能降耗。為此,火電廠除加強各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理、提高職工的運行和檢修技能外,深入研究并完善火電廠優(yōu)化運行技術(shù)將進一步給整個火電廠帶來可觀的經(jīng)濟效益。
1.單元機組的主要熱經(jīng)濟指標
單元機組的經(jīng)濟運行狀況,主要取決于其燃料和電量的消耗情況,因此,單元機組的主要熱經(jīng)濟指標是發(fā)電標準煤耗率和廠用電率。標準煤耗率及廠用電率的大小主要取決于機組的設(shè)計、制造及選用的燃料;但運行人員的調(diào)整、運行方式的選擇對這兩項指標也有很大影響。單元機組的經(jīng)濟運行就是要保證實現(xiàn)標準煤耗率和廠用電率的設(shè)計值,并盡可能地降低,以獲得最大的經(jīng)濟效益。
2.單元機組的技術(shù)經(jīng)濟小指標
在運行實踐中,常把單元機組的標準煤耗率和廠用電率等主要熱經(jīng)濟指標分解成各項技術(shù)經(jīng)濟小指標。控制這些小指標,也就具體地控制了各環(huán)節(jié)的效率和廠用電率,從而保證了機組的熱經(jīng)濟性。
2.1鍋爐效率
鍋爐效率是表征鍋爐運行經(jīng)濟性的主要指標。影響鍋爐效率的主要因素有以下幾個方面:
(1)排煙熱損失。排煙熱損失是鍋爐熱損失中最大的一項,一般占鍋爐熱損失的4%~8%.影響排煙熱損失的主要因素是排煙溫度和排煙量。排煙溫度越高,排煙量越大,則排煙熱損失越大。為減少排煙容積,在減少爐膛及煙道漏風(fēng)的前提下,要保持鍋爐有效合理的過剩空氣系數(shù)。過??諝庀禂?shù)過大會增大排煙容積,過小會引起其他損失增大。
(2)化學(xué)不完全燃燒熱損失?;瘜W(xué)不完全燃燒熱損失是指可燃氣體隨煙氣排出爐外所造成的熱損失。影響這項損失的主演因素是燃料性質(zhì)、過??諝庀禂?shù)、爐膛溫度以及爐內(nèi)燃料與空氣的混合情況等。
(3)機械不完全燃燒熱損失。機械不完全燃燒熱損失是指飛灰及排渣含碳造成的熱損失。該項損失僅次于排煙熱損失。影響機械不完全燃燒熱損失的主要因素是燃料性質(zhì)和運行人員的操作水平。如煤中含灰分、水分、揮發(fā)分高,煤粉細度不合理以及運行中鍋爐一、二次風(fēng)不匹配等均會使機械不完全燃燒熱損失增加。
(4)散熱損失。影響散熱損失的因素有鍋爐容量、負荷、爐相對表面積、環(huán)境溫度、爐保溫情況。加強保溫是減少散熱損失的有效措施。
(5)灰渣物理熱損失。灰渣物理熱損失是指爐渣排出爐外時帶出的熱量。影響灰渣物理熱損失的因素有燃料灰分。爐渣占總灰量的比例及爐渣溫度。一般固態(tài)排渣煤粉爐的該項損失很小。
2.2主蒸汽壓力
主蒸汽壓力是單元機組在運行中必須監(jiān)視和調(diào)節(jié)的主要參數(shù)支一。汽壓的不正常波動對機組安全、經(jīng)濟運行影響很大。所以,在火電廠單元機組運行中,必須控制主蒸汽參數(shù)在額定值運行。
2.3主蒸汽溫度
主蒸汽溫度的波動同樣對機組安全、經(jīng)濟運行有著很大影響。氣溫升高可提高機組運行經(jīng)濟性,但氣溫過高會使工作在高溫區(qū)域的金屬材料強度下降,縮短過熱器和機組使用壽命,嚴重超溫時,可能引起過熱器爆管。氣溫過低,汽輪機末幾級葉片的蒸汽濕度增加,對葉片的沖蝕作用加劇,同時,使機組汽耗、熱耗增加。經(jīng)濟性降低。
2.4凝汽器真空
凝汽器的真空對煤耗影響很大,真空每下降1%,煤耗約增加1%~1.5%,出力約降低1%.在單元機組運行中,影響真空的因素很多,如真空系統(tǒng)的嚴密性、冷卻水入口溫度、進入凝汽器的蒸汽量、凝汽器銅管的清潔程度等。因此,運行值班人員應(yīng)根據(jù)機組負荷、冷卻水溫、水量等的變化情況,對凝汽器真空變化及時作出判斷,以保證凝汽器安全經(jīng)濟運行。
2.5凝汽器端差
凝汽器端差通常為3~5℃,凝汽器端差每降低1℃,真空約可提高0.3%。
2.6凝結(jié)水過冷度
凝結(jié)水過冷度通常應(yīng)低于1.5℃.凝結(jié)水出現(xiàn)過冷卻,不僅使凝結(jié)水中含氧量增加引起設(shè)備腐蝕,而且凝結(jié)水本身的熱量額外地被循環(huán)水帶走,影響機組安全、經(jīng)濟運行。
2.7給水溫度
機組運行中,應(yīng)保持給水溫度在設(shè)計值運行。給水溫度每降低10℃,煤耗約增加0.5%。
2.8廠用輔機用電單耗
輔機運行方式合理與否對機組的廠用電量、供電煤耗影響很大。各輔機起停應(yīng)在滿足機組起停、工況變化的前提下進行經(jīng)濟調(diào)度,以滿足設(shè)計要求,提高機組運行的經(jīng)濟性。
3.提高單元機組經(jīng)濟性的主要措施
3.1維持額定的蒸汽參數(shù)
根據(jù)熱工理論,提高蒸汽參數(shù)可提高循環(huán)效率。但由于受金屬材料的限制,機組的蒸汽參數(shù)已在設(shè)計時確定,運行中的主要任務(wù)是維持規(guī)定的蒸汽參數(shù),即在額定值運行,防止由于蒸汽參數(shù)的降低而使機組的經(jīng)濟性降低。
3.2保持最佳真空
提高凝汽器真空可以增加可用焓降,減小凝汽損失,提高循環(huán)效率,因此運行時應(yīng)使凝汽器保持最佳真空。具體辦法有以下幾點:
(1)降低循環(huán)水溫度。當循環(huán)水溫度在20℃時,循環(huán)水溫每下降1℃,真空可提高0.3℃,降低煤耗0.3%~0.5%.閉式循環(huán)供水系統(tǒng)應(yīng)注意提高冷水塔和冷卻水池的效率,降低循環(huán)水溫。
(2)增加循環(huán)水量。增加循環(huán)水量可提高真空,但同時增加了循環(huán)水泵的耗電量,是否經(jīng)濟需綜合比較。
(3)保證凝汽器傳熱面清潔。傳熱面的清潔程度可由凝汽器端差反映出來。清潔程度高,在相同的循環(huán)水溫時,可改善傳熱效果,得到較低的排汽溫度和較高的凝汽器真空。運行中要定期進行凝汽器的膠球清洗或反沖洗,以提高它的冷卻效果。
(4)提高真空系統(tǒng)的嚴密性。其效果相當于提高了真空。
3.3充分利用回熱加熱設(shè)備,提高給水溫度
利用回熱加熱設(shè)備,可減少冷源損失,提高給水溫度,從而減少了煤耗,所以正常運行中要盡可能使高、低壓加熱器全部投入運行。運行中要注意加熱器水位的調(diào)節(jié)、空氣的抽出和加熱器保護裝置的維護,保證加熱器的正常運行。
3.4合理的送風(fēng)量
鍋爐的送風(fēng)量與鍋爐的效率有直接關(guān)系。送風(fēng)量過大,將增大鍋爐排煙容積,使排煙損失增大,還增加了風(fēng)機耗電率;送風(fēng)量過小,將影響燃燒,是化學(xué)不完全燃燒熱損失和機械不完全燃燒熱損失增大。運行中除要保持合理的送風(fēng)量外,還需維持最佳過??諝庀禂?shù)。最佳過剩空氣系數(shù)一般由鍋爐熱效率試驗確定,運行中一般用氧量表來監(jiān)視。最佳氧量值一般在4%~5%.通過送風(fēng)量的調(diào)節(jié)可維持最佳氧量值。
3.5注意燃燒調(diào)整
通過燃燒調(diào)整,可減少不完全燃燒熱損失,提高鍋爐效率,降低煤耗。在保證汽溫正常的條件下,盡可能使用下排燃燒器,或加大下排燃燒器的負荷,減小上排燃燒器的負荷,以降低火焰中心,延長燃料在爐膛內(nèi)的停留時間,達到完全燃燒。
3.6降低廠用電率
發(fā)電廠在生產(chǎn)過程中要消耗一部分廠用電,用以驅(qū)動輔機和用于照明。隨著蒸汽初參數(shù)的提高,廠用電率也增大。對單元機組來說,因發(fā)電量大,廠用電量的絕對數(shù)字也相當大,節(jié)省廠用電量成為單元機組經(jīng)濟運行的重要內(nèi)容。
3.7減少工質(zhì)和熱量損失
運行中應(yīng)盡可能回收各項輸水,消除漏水漏汽,以減少凝結(jié)水和熱量損失,降低補給水率;應(yīng)注意對汽輪機軸封的維護、調(diào)整,避免軸封漏汽量增加;加強對設(shè)備保溫層的檢查維護,減少散熱損失。
3.8提高自動裝置投入率
由于自動裝置調(diào)節(jié)動作較快,易使各級設(shè)備和運行參數(shù)維持在最佳值,故自動裝置的投入可提高鍋爐效率0.2%~1.5%,降低蒸汽參數(shù)的波動,從而提高循環(huán)效率,使實際熱耗可降低2%,并可以降低輔機電耗率??傊?,最優(yōu)化、最經(jīng)濟的生產(chǎn)過程,會給火電廠帶來良好的經(jīng)濟效益。
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