火電廠集控運(yùn)行節(jié)能降耗技術(shù)措施分析

方 然

（陽城國(guó)際發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 晉城 048000）

近年來在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的新形勢(shì)下，火電廠的具體設(shè)備和技術(shù)不斷更新，有效地增強(qiáng)了火電廠生產(chǎn)作業(yè)的科技含量，對(duì)于火電機(jī)組供電效率和質(zhì)量的提高起到了積極的作用，而且也在一定程度上緩解了電力供應(yīng)緊張的問題。當(dāng)前大部分火電廠仍采用集中控制系統(tǒng)，雖然有效地提高了發(fā)電效率，但在實(shí)際運(yùn)行中仍存在許多問題，嚴(yán)重威脅電廠運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此要積極采取節(jié)能措施，有效地降低能源消耗，保證火電廠高效節(jié)能運(yùn)行。

1 火電廠集控運(yùn)行現(xiàn)狀

火電仍是當(dāng)前我國(guó)電力供應(yīng)的主力，在滿足社會(huì)發(fā)展過程中的用電需求發(fā)揮著極為重要的作用。近年來火電廠為了能夠提高自身的運(yùn)行水平，越來越重視新設(shè)備和新技術(shù)的應(yīng)用，以此來提高火電廠的控制和運(yùn)行管理水平。這其中集控運(yùn)行系統(tǒng)的應(yīng)用，在一定程度上促進(jìn)了火電廠生產(chǎn)效率的提高，但集控系統(tǒng)運(yùn)行中易出現(xiàn)失誤情況，從而導(dǎo)致火電廠能耗出現(xiàn)異常情況。因此要針對(duì)集控運(yùn)行中的問題進(jìn)行深入研究，積極采取有效的措施加以解決，確保達(dá)到較好的節(jié)能降耗效果。

2 火電廠集控運(yùn)行技術(shù)的相關(guān)概述

2.1 集控運(yùn)行技術(shù)的特點(diǎn)

傳統(tǒng)火電廠生產(chǎn)過程中，工人需要操控整體性的系統(tǒng)，而且控制要具備統(tǒng)一性，這樣才能有效地保障火電廠的有序和安全生產(chǎn)。但在當(dāng)前市場(chǎng)需求日益提升的新形勢(shì)下，傳統(tǒng)的運(yùn)行模式越來越不具有適用性，這就迫切需要火電廠加快轉(zhuǎn)型創(chuàng)新。將集控運(yùn)行技術(shù)引入到火電廠中來，實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠各系統(tǒng)的聯(lián)合控制，不僅有利于增強(qiáng)電廠運(yùn)行的安全性能，同時(shí)也有效地規(guī)避了傳統(tǒng)控制方式的弊端。目前火電廠中集控運(yùn)行技術(shù)是最為常用的一種控制技術(shù)，但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在較多的影響因素，因此要對(duì)一些易出現(xiàn)的問題加以重視，進(jìn)一步提高集控運(yùn)行技術(shù)的應(yīng)用效果。

2.2 集控運(yùn)行技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

在實(shí)際火電廠應(yīng)用集控運(yùn)行技術(shù)過程中，可以與電子信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化和集約化管理，促進(jìn)集控運(yùn)行技術(shù)水平的提升。另外，通過將集控運(yùn)行技術(shù)與DSC控制系統(tǒng)融合，推進(jìn)集控運(yùn)行技術(shù)的智能化和自動(dòng)化發(fā)展，這對(duì)火電廠的快速發(fā)展能夠提供重要的保障。

2.3 集控運(yùn)行技術(shù)與傳統(tǒng)控制技術(shù)的區(qū)別

傳統(tǒng)火電廠生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程中，設(shè)備和系統(tǒng)采用單獨(dú)控制的方法，而集控運(yùn)行技術(shù)則是通過集中進(jìn)行控制，控制方式的不同是最顯著的區(qū)別。在集控運(yùn)行技術(shù)應(yīng)用過程中，要求電廠每個(gè)汽輪機(jī)組要單獨(dú)配備汽輪機(jī)和鍋爐，每個(gè)汽輪機(jī)組和附屬設(shè)備形成一個(gè)獨(dú)立的整體，集控運(yùn)行能夠整體控制所有汽輪機(jī)和鍋爐，將系統(tǒng)的相互分離和集中控制的優(yōu)勢(shì)更好顯示出來，對(duì)于生產(chǎn)效能和管理水平的提升具有極為重要的意義。由于火電廠生產(chǎn)與城市發(fā)展和民生息息相關(guān)，因此在火電廠實(shí)際運(yùn)營(yíng)發(fā)展過程中，需要指派專職人員對(duì)機(jī)組進(jìn)行監(jiān)管和維護(hù)，無間斷地做交接班的銜接工作，采取多元化的監(jiān)管手段，保證集控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)，加快推動(dòng)火電廠的智能化發(fā)展。

3 火電廠集控運(yùn)行中存在的問題

3.1 主汽壓力系統(tǒng)的控制問題

火電廠集控運(yùn)行過程中，集控運(yùn)行系統(tǒng)的正常離不開汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。由于集控運(yùn)行系統(tǒng)本身具有一定的慣性，系統(tǒng)運(yùn)行過程中需要與汽輪機(jī)進(jìn)行調(diào)閥，整個(gè)過程中對(duì)控制精度具有較高的要求，因此要借鑒能量平衡公式來對(duì)系統(tǒng)的能量平衡進(jìn)行調(diào)節(jié)，并要對(duì)過程中的煤粉供應(yīng)量進(jìn)行有效把握。整個(gè)過程控制難度較大，因此工作中也易出現(xiàn)各種問題。

3.2 過熱氣溫系統(tǒng)的控制問題

鍋爐運(yùn)行過程中針對(duì)過熱氣溫系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控時(shí)，宜借助于控制系統(tǒng)進(jìn)行，但在實(shí)際調(diào)控過程中存在較多的復(fù)雜因素，因此調(diào)控過程中易出現(xiàn)誤差，由此而造成焰心溫度與煤水比例不符情況發(fā)生，不利于系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。這就需要在實(shí)際工作中優(yōu)化人員配置，配置的人員要具備專業(yè)的知識(shí)，并能夠?qū)ο到y(tǒng)中微過熱問題及時(shí)進(jìn)行處理，并針對(duì)煤水配比進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行。另外，除了日常操作中易出現(xiàn)問題外，系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理也會(huì)影響運(yùn)行的質(zhì)量。

3.3 再熱氣溫系統(tǒng)的控制問題

火電廠集控運(yùn)行過程中，控制再熱氣溫系統(tǒng)時(shí)，需要保證再熱器出口氣溫要規(guī)定的范圍內(nèi)，避免因溫度過低而造成機(jī)熱熱循環(huán)效率下降。由于再熱氣溫系統(tǒng)控制難度較大，受大規(guī)模機(jī)組影響較大，同時(shí)電網(wǎng)峰度、煤質(zhì)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)可控性低等都會(huì)影響再熱汽溫系統(tǒng)的控制。部分電廠在調(diào)控水溫時(shí)通常采用減少溫水的方法，能夠起到溫度調(diào)節(jié)的作用，以此來保證火電廠發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行，但這種方法長(zhǎng)期使用會(huì)影響系統(tǒng)中設(shè)備的工作效率，甚至造成設(shè)備損壞。

3.4 用電方面的問題

火電廠運(yùn)行過程中耗能較大，特別是一些大型設(shè)備運(yùn)行中更是消耗巨大，再加之在思想上重視不足，必然會(huì)導(dǎo)致電能消耗處于較高水平。一些火電廠對(duì)于用電規(guī)程和用電行為監(jiān)管不到位，電廠內(nèi)部違規(guī)用電和用電浪費(fèi)情況較為嚴(yán)重，這必然會(huì)嚴(yán)重影響節(jié)能降耗。因此在實(shí)際工作中，需要確保各項(xiàng)節(jié)能措施落實(shí)到位，同時(shí)還要加強(qiáng)自身用電管理，從而達(dá)到良好的節(jié)能降耗效果。

4 火電廠集控運(yùn)行節(jié)能降耗的具體技術(shù)措施

4.1 火電廠集控運(yùn)行技術(shù)的智能化

當(dāng)前火電廠集中控制智能化水平提升，在火電廠日常管理中應(yīng)用模型分析方法，有利于促進(jìn)集中控制智能化水平的提升。并依托于具體的軟件環(huán)境，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和模擬操作，工作人員工作量大幅度下降。隨著集中控制智能化和自動(dòng)化程度的加深，需要充分發(fā)揮集中控制的優(yōu)勢(shì)，有效地解決集中控制運(yùn)行中存在的問題，從而為火電廠集中控制節(jié)能降耗目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.2 降低鍋爐排煙熱損失

排煙溫度是鍋爐排煙熱損耗最大的影響因素，通過對(duì)排煙溫度進(jìn)行控制，能夠減少鍋爐煤損耗及污染氣體排放。因此在實(shí)際工作中，需要降低一次風(fēng)率。在磨煤機(jī)運(yùn)行中，需要對(duì)相應(yīng)曲線進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，使其能夠與給煤機(jī)的轉(zhuǎn)速更好適應(yīng)，保證磨煤機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的有效控制。同時(shí)還要做好石子煤的排放工作，避免出現(xiàn)煤渣過多堆積的問題，影響磨煤機(jī)的通風(fēng)，確保將一次風(fēng)速和風(fēng)量控制在初始設(shè)計(jì)的指標(biāo)范圍內(nèi)。為了防止排渣底部出現(xiàn)漏風(fēng)情況，還需要保證鍋爐具有較好的密封性。需要對(duì)鍋爐入門密封情況進(jìn)行定期檢查，使其處于封閉狀態(tài)。鍋爐爐體自身不宜有過多的開口，避免造成鍋爐本身漏風(fēng)率的增加。在實(shí)際鍋爐運(yùn)行過程中，需要科學(xué)調(diào)節(jié)鍋爐燃燒狀況，并根據(jù)具體燃燒情況對(duì)氧量的初始設(shè)計(jì)值進(jìn)行調(diào)整，保證空氣過剩系數(shù)的科學(xué)性和合理性。另外，當(dāng)鍋爐內(nèi)煙氣側(cè)受熱面有結(jié)渣和積灰現(xiàn)象時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致傳熱熱阻和煙道通風(fēng)阻力增加，從而造成排煙溫度升高。這就需要在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過程中，科學(xué)調(diào)整風(fēng)與煤的比例，有效控制結(jié)渣率，定期進(jìn)行吹灰處理，使受熱面始終保持干凈，提升傳熱的效率。

4.3 加強(qiáng)對(duì)鍋爐燃燒的調(diào)整

4.3.1 調(diào)節(jié)過量空氣系數(shù)

為了保證鍋爐燃燒能夠處于最佳狀態(tài)，需要對(duì)過量空氣系數(shù)進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，分析灰渣含碳量和氧量，明確鍋爐燃燒的工況，一旦燃燒不充分，則要對(duì)過量空氣系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。一旦出現(xiàn)燃料熱量無法有效釋放的情況，燃料的不完全燃燒會(huì)導(dǎo)致燃料浪費(fèi)，而且所產(chǎn)生的硫化物和氮化物也是需要重點(diǎn)控制的煙氣排放物。實(shí)際鍋爐運(yùn)行過程中，科學(xué)調(diào)整燃料，最大限度對(duì)不完全燃燒情況進(jìn)行控制，減少不完全燃燒造成的損失，并對(duì)超出空氣系數(shù)的情況進(jìn)行合理控制。一旦過量空氣系數(shù)處于較高水平，會(huì)對(duì)傳熱質(zhì)量帶來較大的影響。而當(dāng)過量空氣系數(shù)處于較低水平時(shí)，燃料完全燃燒時(shí)也需要將過量空氣系數(shù)控制在合理范圍內(nèi)，在燃料完全燃料的基礎(chǔ)上，最大限度減少熱量損失。

4.3.2 燃煤摻燒

通過選擇燃煤摻燒的方式，可以實(shí)現(xiàn)燃煤成本的降低。特別是選擇當(dāng)?shù)禺a(chǎn)的煤，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)運(yùn)輸成本的有效控制。在采用混合添加形式時(shí)，可以添加低濕度煤種，不僅有利于控制成本，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)磨煤機(jī)風(fēng)量的有效控制。但所選擇的煤炭質(zhì)量需要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，有著穩(wěn)定的熱值分布。

4.4 構(gòu)建集散系統(tǒng)控制技術(shù)

火電廠中央控制系統(tǒng)中涉及較多技術(shù)，為了確保集中控制系統(tǒng)消耗的降低，達(dá)到較好的節(jié)能效果，需要重視各種技術(shù)的合理利用。DCS控制技術(shù)中涉及通信集成控制和分級(jí)控制，這也增加了其復(fù)雜性，因此宜對(duì)每一個(gè)控制過程進(jìn)行分解和細(xì)化，積極對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，確保電廠機(jī)組運(yùn)行參數(shù)與設(shè)計(jì)值更為接近，從而達(dá)到較好的節(jié)能效果。定期針對(duì)閥門內(nèi)部泄漏情況進(jìn)行檢查，提高水資源的利用率。針對(duì)除氧器補(bǔ)放水和換水過程進(jìn)行節(jié)能管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)凝結(jié)水泵輔助電耗的有效控制。針對(duì)引風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)要合理選擇，為磨煤機(jī)運(yùn)行提供更多的便利性，控制電廠的電耗。另外，還要對(duì)離散系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性進(jìn)行深入研究，使控制技術(shù)能夠保持正常的運(yùn)行，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

4.5 降低廠用電率

火電廠實(shí)際運(yùn)營(yíng)過程中，大量的輔助設(shè)備一直處于運(yùn)行狀態(tài)，這也導(dǎo)致廠用電對(duì)電能的消耗較大，在火電廠整體能源消耗量中占比較大。這就需要在實(shí)際工作中做好節(jié)能降耗措施的落實(shí)，實(shí)現(xiàn)火電廠的可持續(xù)發(fā)展。

在具體工作中，宜加快改造的步伐。可以利用變頻泵代替廠內(nèi)的工頻泵，采用變頻的運(yùn)行方式，有效地控制廠用電的消耗量，實(shí)現(xiàn)能耗的下降?；痣姀S處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，需要將部分輔機(jī)停止運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)廠用電率的有效控制。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的照明設(shè)施也要加大控制力度，具體要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來確定照明設(shè)備的開啟，一些光線較為充足的區(qū)域則要將照明燈關(guān)閉，而且廠區(qū)內(nèi)也需要加強(qiáng)節(jié)能管控力度，有效減少電能的消耗。如在實(shí)際運(yùn)行過程中，對(duì)于不需要冷卻的設(shè)備，宜適當(dāng)將通風(fēng)塔的冷卻風(fēng)機(jī)關(guān)閉，確保廠用電率降低。另外，還要嚴(yán)格按照火電廠空冷島運(yùn)行管理規(guī)定，空冷換熱翅片要保證具有較好的清潔度，調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)下的空冷島真空，實(shí)現(xiàn)對(duì)燃煤消耗量的有效控制，確保廠用電節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

5 結(jié)束語

近年來在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的新形勢(shì)下，用電需求呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，這也對(duì)電廠的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)提出了更高的要求。在火電廠生產(chǎn)運(yùn)行中，采取集控運(yùn)行的方式時(shí)，由于多種因素會(huì)導(dǎo)致能耗過高的問題，因此要采取有效的措施進(jìn)行節(jié)能降耗，進(jìn)一步提升火電廠集控運(yùn)行性能，為火電廠的智能化發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用。