火力發(fā)電廠節(jié)能降耗措施研究

鄧先進(jìn)（國(guó)家電投貴州金元集團(tuán)股份有限公司習(xí)水發(fā)電廠，貴州　習(xí)水　564600）

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火力發(fā)電廠節(jié)能降耗措施研究

鄧先進(jìn)（國(guó)家電投貴州金元集團(tuán)股份有限公司習(xí)水發(fā)電廠，貴州習(xí)水564600）

能源是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和動(dòng)力，但是當(dāng)前我國(guó)對(duì)于煤炭等能源的利用率較低，在耗能量不斷增大的同時(shí)，環(huán)境污染問(wèn)題也日趨嚴(yán)重?；诖耍瑸榱藢?shí)現(xiàn)我國(guó)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，必須注重對(duì)火力發(fā)電廠節(jié)能降耗升級(jí)策略的研究。對(duì)此，本文首先介紹了火力發(fā)電廠節(jié)能降耗的重要性，然后從火電廠廠用電、鍋爐、汽輪機(jī)三個(gè)方面分別提出了相應(yīng)的節(jié)能降耗措施，以期實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

火力發(fā)電廠；鍋爐；節(jié)能降耗

1　引言

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，節(jié)能減排問(wèn)題日益嚴(yán)峻，同時(shí)其也受到了人們的關(guān)注和重視。火力發(fā)電是傳統(tǒng)式電能生產(chǎn)的主要代表，電能產(chǎn)出量的不斷提升帶來(lái)了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，但同時(shí)也消耗了大量的煤炭資源。要想實(shí)現(xiàn)火電廠的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)，必須要加強(qiáng)相關(guān)節(jié)能降耗措施研究，尋找符合自身發(fā)展形勢(shì)的新型節(jié)能降耗運(yùn)營(yíng)模式，從而真正做到為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展保駕護(hù)航。

2　火力發(fā)電廠節(jié)能降耗的重要性

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加速，我國(guó)社會(huì)整體對(duì)電量的需求越來(lái)越大，發(fā)電廠數(shù)量不斷增加，規(guī)模不斷擴(kuò)大，帶來(lái)的環(huán)境、能源等問(wèn)題卻也越加嚴(yán)重。當(dāng)前，我國(guó)火力發(fā)電廠能源實(shí)際利用率較低，并且因?yàn)槟茉聪膶?dǎo)致了各類環(huán)境污染問(wèn)題，如：溫室效應(yīng)、霧霆、酸雨等等。在此背景下，推行節(jié)能降耗，方能夠有效轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，緩解國(guó)內(nèi)能源緊缺問(wèn)題，有效治理由于能源消耗所造成的環(huán)境問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康、持續(xù)發(fā)展。

現(xiàn)如今，我國(guó)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)都在向著可持續(xù)節(jié)能的方向發(fā)展，雖然—定程度上出現(xiàn)了新能源發(fā)電，比如太陽(yáng)能發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電和水力發(fā)電，但新能源發(fā)電很大程度上受自然環(huán)境的影響，制約因素較多，沒(méi)有火力發(fā)電安全可靠。因此，在這種社會(huì)大背景下，相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，火力發(fā)電仍將是主要發(fā)電方式，我國(guó)必須對(duì)火力發(fā)電進(jìn)行不斷改進(jìn)，提高發(fā)電效率，節(jié)約能源。

3　火電廠節(jié)能減排的措施

3.1火電廠廠用電

火力發(fā)電廠身需要電能比較大，在正常的情況下發(fā)電廠用電率在6～10%之間，常用用電器材包含水泵、鍋爐、循環(huán)水泵與磨煤機(jī)等。目前，降低用電是火力發(fā)電廠首要任務(wù)，具體措施如下：

3.1.1送引風(fēng)機(jī)節(jié)能措施

就火力發(fā)電廠的耗電而言，送引風(fēng)機(jī)用電量比較大，其用電量在發(fā)電量中占比為2～3%。因此，必須在保證燃燒達(dá)標(biāo)基礎(chǔ)上，降低送引的風(fēng)量，減小送引風(fēng)機(jī)電量的損耗。

（1）保持科學(xué)合理的爐膛負(fù)壓與風(fēng)煤比。

（2）及時(shí)更新煙、風(fēng)管道，減小系統(tǒng)漏風(fēng)，實(shí)時(shí)清除煙管道與受熱面的灰塵，降低煙、風(fēng)阻力。

（3）對(duì)送引風(fēng)機(jī)電機(jī)實(shí)施變頻改造，根據(jù)運(yùn)行工況變化快速響應(yīng)調(diào)速、變頻，減少?gòu)S用電，特別是在低負(fù)荷和調(diào)峰時(shí)段節(jié)電效果非常明顯。

3.1.2制粉系統(tǒng)節(jié)能措施

（1）保證入爐煤質(zhì)灰分、顆粒大小與水分，盡可能使以上數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)值保持一致或相近。

（2）定期檢修與更新磨煤機(jī)研磨零配件，優(yōu)化鋼球配比，保證磨煤機(jī)出力。如某4×135MW電廠優(yōu)化改造推廣使用磨煤機(jī)節(jié)能型襯板，改善鋼球配比及裝載量，改造后磨煤機(jī)運(yùn)行電流從95A降低至90A左右，按年運(yùn)行小時(shí)5000h計(jì)算，年節(jié)電量約150萬(wàn)kWh。

（3）嚴(yán)格控制系統(tǒng)漏風(fēng)情況，做好堵漏的工作。

3.1.3循環(huán)水泵節(jié)能措施

（1）嚴(yán)格進(jìn)行循環(huán)水泵經(jīng)濟(jì)調(diào)度的試驗(yàn)，然后分析每增加一臺(tái)水泵能夠加大多少的真空，減小多少煤耗量，從而根據(jù)分析結(jié)果選擇循環(huán)水泵運(yùn)作方式或?qū)嵤┫鄳?yīng)改造。

（2）在凝汽器的真空度比較高的情況下，需要縮減循環(huán)水泵的同步運(yùn)作；在凝汽器真空比較低的情況下，為保證真空度，則需保證多臺(tái)循環(huán)水泵共同運(yùn)行。

3.1.4機(jī)組啟停的節(jié)能措施

（1）在開啟機(jī)組之前，需要緊密安排每項(xiàng)工作，降低鍋爐上水至鍋爐點(diǎn)火時(shí)長(zhǎng)，縮短凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵與給水泵運(yùn)行的時(shí)長(zhǎng)。

（2）當(dāng)停運(yùn)機(jī)組時(shí)，在負(fù)荷較小或沒(méi)有負(fù)荷時(shí)，如停運(yùn)輔機(jī)不及時(shí)而延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間，就會(huì)增加廠用電量。因此，需要科學(xué)安排輔機(jī)運(yùn)作的方式，降低用電率，減小能源損耗量。

3.2鍋爐部分

3.2.1空氣預(yù)熱器改造技術(shù)

在運(yùn)行的過(guò)程中，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器往往由于結(jié)構(gòu)龐大的緣故很難保證其密封性能，管式空預(yù)器運(yùn)行維護(hù)不到位、泄漏部位封堵不及時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致空氣預(yù)熱器在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象，嚴(yán)重的影響了鍋爐的效率和風(fēng)機(jī)的電耗。對(duì)此，可以采用新型的彈性密封組件來(lái)對(duì)其進(jìn)行改造，當(dāng)前市場(chǎng)上的彈性密封組件往往具有零間隙、耐沖刷、耐磨損、耐高溫、耐腐蝕、密封磨損量自動(dòng)補(bǔ)償?shù)忍攸c(diǎn)，可以極大程度減少空氣預(yù)熱器在運(yùn)行過(guò)程中漏風(fēng)現(xiàn)象，從而降低能耗、提高效率。在這種情況下，空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)率可以從10%左右降低到3%左右。根據(jù)研究表明，600MW機(jī)組漏風(fēng)率每下降1%就可以有效的使供電煤耗下降0.19g/kWh，因此可將對(duì)空氣預(yù)熱器進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠節(jié)能減排。

3.2.2風(fēng)機(jī)節(jié)能改造技術(shù)

一方面，當(dāng)前的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主流是節(jié)能減排，但是另一方面，環(huán)境保護(hù)的需求決定了火力發(fā)電機(jī)組于近年不斷進(jìn)行脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)、煙塵排放系統(tǒng)等設(shè)備設(shè)施改造，從而導(dǎo)致了火力發(fā)電節(jié)能減排壓力巨大。解決這一問(wèn)題的有效方法是結(jié)合各廠實(shí)際采用的新技術(shù)對(duì)各大風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行狀況，可以采用軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子節(jié)能改造、高效風(fēng)機(jī)葉型增容改造、軸流靜葉可調(diào)風(fēng)機(jī)改造為動(dòng)葉可調(diào)、引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)合并改造等技術(shù)，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。雖然風(fēng)機(jī)技能改造的前期投入比較高，但是改造之后可于短期內(nèi)回收成本。

如某 4×135MW電廠設(shè)計(jì)選用武漢鼓風(fēng)機(jī)廠 MFAR218D型排粉風(fēng)機(jī)，每臺(tái)機(jī)組2臺(tái)共計(jì)8臺(tái)，發(fā)現(xiàn)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中富裕度較大，經(jīng)研究分析后全部改造為貴州鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的MF-T19D排粉機(jī)，運(yùn)行電流從改造前的56A下降至48A，平均下降8A，保守按年運(yùn)行小時(shí)5000h計(jì)算，年節(jié)電量200 萬(wàn)kWh。

3.3汽輪機(jī)部分

3.3.1汽輪機(jī)本體改造技術(shù)

汽輪機(jī)及其系統(tǒng)是火力發(fā)電廠的重要組成部分，現(xiàn)階段，對(duì)于汽輪機(jī)的本體改造一般從三個(gè)方面進(jìn)行：①汽輪機(jī)通流部分的改造，當(dāng)前部分火力發(fā)電廠先后采用了先進(jìn)的三維流場(chǎng)動(dòng)靜葉片設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)汽輪機(jī)通流部分進(jìn)行了改造，取得了良好節(jié)能效果。實(shí)踐證明，通流部分改造之后火力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行的過(guò)程中煤耗量大概降低10g/kWh左右。②汽輪機(jī)汽封系統(tǒng)的改造。由于汽輪機(jī)通流部分的改造前期投入較大，限于資金的壓力有一部分火力發(fā)電廠嘗試對(duì)汽輪機(jī)汽封系統(tǒng)進(jìn)行了改造，雖然實(shí)踐證明改造之后的氣缸效率有著明顯的提高，煤耗量也明顯下降，但是由于這方面的研究成果不多，起長(zhǎng)期效果仍舊有待商榷。③汽輪機(jī)進(jìn)汽部分的改造。對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)汽部分進(jìn)行改造的主要目的是為了減少進(jìn)汽部分的節(jié)流損失和盡量避免汽流激振，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

3.3.2汽輪機(jī)輔機(jī)及系統(tǒng)改造技術(shù)

汽輪機(jī)輔機(jī)及系統(tǒng)改造主要包括各種水泵的改造以及熱力系統(tǒng)的改造兩大部分。其中由于汽輪機(jī)的型號(hào)或者設(shè)計(jì)上與電廠的不契合，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)水泵壓頭余量過(guò)大或者效率不高的現(xiàn)象。對(duì)此，可以在對(duì)水泵進(jìn)行精確測(cè)試的基礎(chǔ)上采用車削葉輪、流道打磨、修正進(jìn)出口角葉型等方式對(duì)水泵進(jìn)行改造，從而提高水泵的使用效率，達(dá)到降低能耗的目的。如某4×135MW電廠設(shè)計(jì)選用上海電力修造廠FK5G32型全容量電動(dòng)給水泵，每臺(tái)機(jī)組2臺(tái)共計(jì)8臺(tái)，實(shí)際運(yùn)行中流量及壓頭均存在較大富裕，該廠采取車削葉輪方式對(duì)每臺(tái)機(jī)組各改造一臺(tái)，在滿足鍋爐BMCR工況條件下，改造后運(yùn)行電流平均下降10A，按年運(yùn)行小時(shí)5000h計(jì)算，年節(jié)電量170萬(wàn)kWh。

而熱力系統(tǒng)的構(gòu)造相比于水泵系統(tǒng)更加復(fù)雜，因此，也很容易出現(xiàn)各種設(shè)計(jì)、安裝上的錯(cuò)誤，不僅會(huì)增加火力發(fā)電機(jī)組的能耗，而且還會(huì)給后期的優(yōu)化改造造成很大的影響。對(duì)此，不僅需要聘請(qǐng)專業(yè)人才，而且還應(yīng)該啟用維修人員對(duì)熱力系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模檢修，確定其中的不合理之處，然后再進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化。

4　結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，節(jié)能減排是電力企業(yè)發(fā)展的核心問(wèn)題，電力企業(yè)應(yīng)該從技術(shù)管理和政策等各個(gè)方面對(duì)節(jié)能減排進(jìn)行不斷完善。另外，政府各個(gè)部門以及各火電廠企業(yè)，務(wù)必要加強(qiáng)對(duì)節(jié)能減排的意識(shí)，充分地利用先進(jìn)的技術(shù)和手段來(lái)有效減少能量的損耗和浪費(fèi)，減少生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染，促進(jìn)火電廠企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

［1］陸在濤.火力發(fā)電廠鍋爐燃煤節(jié)能策略探究［J］.大科技，2015（14）：56～57.

［2］邢 哲.火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行優(yōu)化策略分析［J］.橡塑技術(shù)與裝備，2015 （20）：137～138.

［3］馮治邦.節(jié)能降耗技術(shù)在發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行中的有效運(yùn)用［J］.通訊世界，2015（23）：81～82.

鄧先進(jìn)（1971-），男，漢族，貴州甕安人，中級(jí)工程師，本科，主要從事火力發(fā)電生產(chǎn)技術(shù)及管理工作。

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2095-2066（2016）13-0050-02

2016-4-10