火電機(jī)組運(yùn)行中的節(jié)能優(yōu)化措施研究

黨永鋒

【摘 ?要】火電發(fā)電機(jī)組目前是我國最主要的發(fā)電機(jī)組之一，通過對火電發(fā)電機(jī)組進(jìn)行降耗的方法的研究，進(jìn)而提高電力機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平和競爭力，這是目前電力企業(yè)所面臨的主要問題之一。文章將兩臺火電發(fā)電機(jī)作為研究的對象，分別對鍋爐燃燒和制粉系統(tǒng)、汽輪機(jī)和熱力系統(tǒng)進(jìn)行了全方面的分析，并且實現(xiàn)了對各種類型的火電發(fā)電機(jī)進(jìn)行優(yōu)化的目標(biāo)，最終，能夠獲得良好的節(jié)能效果。

【關(guān)鍵詞】火電機(jī)組;節(jié)能;運(yùn)行

1引言

節(jié)能作為全球性的熱點(diǎn)話題，受到了廣泛的關(guān)注，電力行業(yè)作為電能的創(chuàng)造者也肩負(fù)著節(jié)能的重要責(zé)任，不僅是社會可持續(xù)發(fā)展的需要，也是電力企業(yè)節(jié)約成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的重要舉措，因此，節(jié)能成為了電力企業(yè)現(xiàn)在和未來發(fā)展道路中迫切需要解決的問題之一，特別是占中國發(fā)電量比重70%左右的火力發(fā)電更要注重電力生產(chǎn)節(jié)能問題。其中，火電機(jī)組作為火力發(fā)電中能耗的重要組成部分需要重點(diǎn)加以關(guān)注和研究，文章主要對火電機(jī)組運(yùn)行中的節(jié)能措施進(jìn)行分析，具有一定的實踐指導(dǎo)價值。

2機(jī)組運(yùn)行能耗特性影響因素

①電廠工作人員運(yùn)行水平

運(yùn)行人員的素質(zhì)高低和運(yùn)行經(jīng)驗的豐富與否都將直接影響電廠經(jīng)濟(jì)性的變化。加強(qiáng)對運(yùn)行人員的培訓(xùn)與規(guī)范運(yùn)行操作工作可以減少在運(yùn)行過程中人為因素對經(jīng)濟(jì)性的影響，也可以減少在不同班次運(yùn)行人員運(yùn)行機(jī)組時引起能耗曲線變化的影響。

②季節(jié)變化

火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)性將隨季節(jié)變化而產(chǎn)生不同的變化。夏季的經(jīng)濟(jì)性略高于冬季的經(jīng)濟(jì)性，這主要是由循環(huán)水溫的變化造成的。夏季循環(huán)水溫高，氣溫也高，在相同機(jī)組運(yùn)行方式的情況下，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性有所提高;而冬季循環(huán)水溫和氣溫較低，在相同機(jī)組運(yùn)行方式下，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性降低。對于能耗特性曲線而言，表現(xiàn)為冬季整體上移而夏季整體下移。因此在不同季節(jié)和氣候情況下，機(jī)組的特性曲線將發(fā)生不同的變化。

③機(jī)組運(yùn)行方式

機(jī)組運(yùn)行時，采用不同的運(yùn)行方式，其經(jīng)濟(jì)性也是不同的。一般來說，滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性較定壓運(yùn)行高，所以該過程相應(yīng)的能耗曲線應(yīng)位于定壓運(yùn)行方式的下方，在理論上應(yīng)根據(jù)機(jī)組不同的運(yùn)行方式分別通過熱力試驗做出機(jī)組能耗特性曲線，供負(fù)荷分配時選用。

④單元機(jī)組設(shè)備熱力特性

單元制機(jī)組的熱力特性不是一成不變的，這種特性是隨機(jī)組運(yùn)行時間的增加、機(jī)組檢修次數(shù)的增多和設(shè)備技改工作的進(jìn)行而不斷變化的。隨著環(huán)境因素的變化再加上機(jī)組設(shè)備狀態(tài)的不斷變化，機(jī)組設(shè)備的熱力特性也要發(fā)生相應(yīng)的變化。比如在機(jī)組投運(yùn)到一定年限后，機(jī)組的熱力設(shè)備工作狀態(tài)變差，效率降低，必將引起熱力特性變差，同時能耗特性也會相應(yīng)朝著不利于經(jīng)濟(jì)性的方向變化。

⑤煤種

機(jī)組煤種變化也將對機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性帶來有利或不利的影響。煤種變化的影響主要是針對機(jī)組的鍋爐設(shè)備而言的。當(dāng)機(jī)組煤種變化時，鍋爐的輔機(jī)工作狀況首先發(fā)生變化。

3機(jī)組啟停過程中節(jié)能優(yōu)化的方面

3.1暖機(jī)時間還有縮短的空間，從研究文獻(xiàn)查閱，國內(nèi)有部分廠利用軸封蒸汽或者其它方式在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前對汽輪機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，由于軸封投運(yùn)時間較早，如此以來，必然縮短了暖機(jī)時間，節(jié)能降耗不言而喻，再次機(jī)爐各個轉(zhuǎn)機(jī)的啟停時機(jī)也可以進(jìn)一步探討優(yōu)化，從而節(jié)省大量的廠用電，還有其它的方面不一一例舉。

3.2節(jié)油仍可優(yōu)化，通過合理敷設(shè)衛(wèi)燃帶，合理組織空氣動力場，從而降低鍋爐的最低穩(wěn)燃負(fù)荷，在開機(jī)時可早退油，停機(jī)時可推遲投油，目前鍋爐的最低穩(wěn)燃負(fù)荷在40%左右，與先進(jìn)廠家30%的最低穩(wěn)燃負(fù)荷相比仍有提高的空間。此外，目前氣化小油槍的應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入大面積推廣階段，應(yīng)用氣化小油槍必將節(jié)油推向一個更高的水平。

4火電機(jī)組運(yùn)行中的節(jié)能優(yōu)化措施

4.1鍋爐燃燒以及制粉裝置的改進(jìn)

從鍋爐的工作效率的影響方面來研究，其影響因素最大的主要為以下五個方面包括：排出的煙溫度、飛灰可燃物、煙口氣的氧氣含量、鍋爐的保溫程度以及爐底爐渣的溫度等。如果想要對鍋爐燃燒進(jìn)行調(diào)整，就必須要考慮到鍋爐中的飛灰以及爐渣中碳的含量的多少，隨后再根據(jù)其數(shù)量的多少對其進(jìn)行綜合性分析。然而對于還電廠中的另一組火電發(fā)電機(jī)而言，它的工作效率相對較高，并且可以通過改變爐中氧氣的含量以及質(zhì)量來進(jìn)一步改變其工作效率。分別將其放在三種負(fù)荷下進(jìn)行試驗，并且同時保證其它運(yùn)行參數(shù)不變，通過逐漸調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)擋板的張開程度的大小，并且不斷的改變送風(fēng)量的多少以及不同負(fù)荷情況下的鍋爐中氧氣含量的多少，來進(jìn)一步確定氧氣含量多少對火電發(fā)電機(jī)組工作效率影響的大小，以及氧氣含量的多少對蒸汽溫度和其他運(yùn)行參數(shù)的影響程度，最終得到鍋爐所需的最佳氧氣運(yùn)用量的曲線。通過試驗數(shù)據(jù)表明，通過改變鍋爐中的氧氣含量的多少，可以大大減小對電煤的損耗。

4.2汽輪機(jī)與熱力系統(tǒng)的優(yōu)化

氣溫與氣壓對于火電機(jī)組能源消耗有著極大的影響。一般來說，氣溫、氣壓的上線運(yùn)行將會使火電機(jī)組的能源消耗有著極大程度的減少。對于兩臺研究對象機(jī)組，工作人員可以先在保持其他參數(shù)不發(fā)生變化的情況下改變火電機(jī)組的總負(fù)荷，以此來測定不同負(fù)荷值所對應(yīng)的主汽壓力并選擇出能耗最小的情況;之后便可以加強(qiáng)火電機(jī)組的密閉性，確保汽封安裝間隙能夠在規(guī)定范圍之內(nèi);最后便是減少汽輪機(jī)內(nèi)部的蒸汽泄露量，從而提高火電機(jī)組的能源利用效率。在這些優(yōu)化方法中，第三種無疑更加簡單易行，并且操作成本相對較低。

4.3輔助機(jī)組的改進(jìn)

在對案例機(jī)組系統(tǒng)方面進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化主要的措施包括以下三個方面：

第一，循環(huán)水泵的改進(jìn)運(yùn)行，通過作用水泵的停啟來達(dá)到冷端系統(tǒng)的改進(jìn)，當(dāng)汽輪機(jī)的功率增大且大于水泵的功率時，應(yīng)當(dāng)啟動循環(huán)水泵，否則則關(guān)閉循環(huán)水泵。

第二，調(diào)解給水泵氣輪機(jī)的軸間縫隙，調(diào)整系統(tǒng)的泄露情況，減少對優(yōu)良工件的損耗，進(jìn)一步提高機(jī)組的工作效率。

第三，對高能耗輔助機(jī)組的頻率變化改造，是通過頻率的變化來對其進(jìn)行控制的，從而降低設(shè)備的能源損耗，降低發(fā)電廠的電量損耗。通過對比凝結(jié)水泵運(yùn)行的工頻和變頻，凝結(jié)水泵轉(zhuǎn)變?yōu)樽冾l形式時所節(jié)能的效果比較明顯。

4.4運(yùn)行模式正確安排

節(jié)省廠運(yùn)用電量的頻率也是火電廠機(jī)組的一個重要組成部分，需要所有工作人員對此進(jìn)行高度的重視。在廠的用電方面絕大多數(shù)都集中于各個主、輔設(shè)備的運(yùn)行上，且總是遵循著一臺機(jī)器能夠完成工作就絕對不啟動第二臺機(jī)器的原則。盡量減少設(shè)備的空轉(zhuǎn)時間，提高經(jīng)濟(jì)性，降低能源的消耗，比如：進(jìn)行現(xiàn)場勘察，即時投退設(shè)備，并根據(jù)季節(jié)的變化，合理的改變泵機(jī)的運(yùn)行臺數(shù);根據(jù)負(fù)荷的狀況，即時改進(jìn)制粉系統(tǒng)，改進(jìn)輸煤系統(tǒng)的運(yùn)行形式，減少脫硫系統(tǒng)的空轉(zhuǎn)次數(shù)，這就需要根據(jù)火電機(jī)組的實際運(yùn)行情況，在保障運(yùn)行安全、穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，合理的安排運(yùn)行方式，從而達(dá)到節(jié)能減耗的最終目的。

5結(jié)語

為了能夠滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，對電力方面的需求量也變的越來越多。本文主要是研究如何將的火電發(fā)電機(jī)組的能源耗費(fèi)降低，并通過對典型的機(jī)組本身的各個發(fā)電系統(tǒng)的研究，最終實現(xiàn)了節(jié)能減耗的效果，為國家的發(fā)電行業(yè)做出了很大的貢獻(xiàn)。

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（作者單位：江蘇國華陳家港電廠）