發(fā)電廠機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)的研究

摘 要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，給電廠帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，新的技術(shù)、管理方法層出不窮，使得傳統(tǒng)燃煤機(jī)組發(fā)電廠也開(kāi)始優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行，追求企業(yè)效益的最大化，政府對(duì)于電廠自負(fù)盈虧政策的實(shí)施，更加速了這一進(jìn)程的完成。那么對(duì)于一座60萬(wàn)kW燃煤機(jī)組發(fā)電廠來(lái)說(shuō)，如何優(yōu)化其運(yùn)行系統(tǒng)，在這一過(guò)程中需要注意哪些內(nèi)容，文章著重對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；優(yōu)化；運(yùn)行

中圖分類號(hào)：TM769 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2012）29-0096-02

發(fā)電廠機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)研究是一項(xiàng)復(fù)雜繁瑣的工作，需要了解例如各設(shè)備效率、耗煤量與產(chǎn)電量之比、輔機(jī)工作狀況等一系列因素，進(jìn)行綜合分析，最終制定合理方案對(duì)現(xiàn)有發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行改造優(yōu)化，要實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)就要做好以下幾點(diǎn)。

1 建立各設(shè)備負(fù)荷分配模型

建立各設(shè)備負(fù)荷分配模型的目的是實(shí)現(xiàn)各機(jī)組之間合理承擔(dān)負(fù)荷，使整個(gè)系統(tǒng)耗能最低。在以前，我國(guó)多數(shù)電廠采用標(biāo)準(zhǔn)耗煤量、供電成本、耗熱量這三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分配，對(duì)于不同的分配方法，采用相應(yīng)的指標(biāo)。電力行業(yè)中用標(biāo)準(zhǔn)耗煤量作為衡量電能生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，用耗熱量作為衡量電廠經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)，用供電成本作為衡量在耗煤量相同時(shí)電廠經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)，注意這與其它兩者的不同之處，采用這個(gè)指標(biāo)的前提條件是耗煤量相同，從這里可以看出，除了前面提到的設(shè)備效率等一系列因素，廠址、生產(chǎn)條件等其他因素也同樣影響著機(jī)組的運(yùn)行，所以，電廠機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行工作是一項(xiàng)艱巨而又復(fù)雜的過(guò)程。上述工作有條不紊的完成之后，緊接著開(kāi)始具體分配機(jī)組間負(fù)荷，對(duì)于一座60萬(wàn)kW燃煤機(jī)組發(fā)電廠來(lái)說(shuō)，運(yùn)行機(jī)組的臺(tái)數(shù)是固定的，那么就要采用機(jī)組最優(yōu)組合進(jìn)行合理分配，即就是合理的考慮一部分機(jī)組的投運(yùn)和投停，在這個(gè)過(guò)程中達(dá)到效益最大化的方法，我們可以采用等微增經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法、線性規(guī)劃方法、非線性規(guī)劃方法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、免疫算法等一系列統(tǒng)計(jì)算法進(jìn)行分配，具體如何應(yīng)用此處不再贅述。

2 采取措施降低煤耗和廠用電率

2.1 煤耗的降低措施

耗煤量受發(fā)電機(jī)效率、汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率、鍋爐效率等許多因素影響，但從國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀來(lái)看，汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率、鍋爐效率與循環(huán)效率的搭配程度仍有較大提升空間，所以，在考慮化學(xué)不完全燃燒損失、機(jī)械不完全燃燒損失、排煙損失的前提下，用反平衡法計(jì)算鍋爐效率。降低化學(xué)不完全燃燒損失的措施是充足供養(yǎng)、加強(qiáng)保溫；降低機(jī)械不完全燃燒損失的措施是維持最佳空氣系數(shù)、做好穩(wěn)燃工作、提高爐內(nèi)停留時(shí)間、合理選擇煤粉的粒徑；降低排煙損失的措施是保持鍋爐清潔、將爐膛火焰的中心高度適當(dāng)降低、減少煙道、空預(yù)器漏風(fēng)。然后在考慮凝汽器真空、回?zé)嵩O(shè)備、主蒸汽參數(shù)等因素的同時(shí)計(jì)算循環(huán)效率。凝汽器真空度的恒定對(duì)于機(jī)組運(yùn)行有著重要作用，所以要經(jīng)常用真空嚴(yán)密性試驗(yàn)來(lái)監(jiān)測(cè)其真空度；控制回?zé)嵩O(shè)備時(shí)要格外注意保證出口溫度的正確，這樣才能防止換熱受到影響；主蒸汽參數(shù)中溫度和壓力也是需要監(jiān)視和調(diào)整的，過(guò)高或過(guò)低都是不經(jīng)濟(jì)的，要保持在額定值，可以通過(guò)改變火焰中心、煙氣流量、煙氣擋板等手段減少能量損失。

2.2 廠用電量的降低措施

廠用電量的降低主要著眼于廠用電量大小與輔機(jī)運(yùn)行方式之間的關(guān)系上，只要搭配合理，就能提高效益。一般來(lái)說(shuō)，較為耗費(fèi)電能的輔機(jī)設(shè)備有給水泵、循環(huán)水泵、引、送風(fēng)機(jī)、制粉系統(tǒng)等。

2.2.1 降低給水泵耗電量的措施

通常在給水泵啟動(dòng)時(shí)，找準(zhǔn)時(shí)機(jī)切換成汽泵，并且在給水流量到達(dá)循環(huán)關(guān)閉條件時(shí)，為了防止泄露要及時(shí)關(guān)閉，這樣能有效的避免漏流現(xiàn)象，節(jié)約電能。

2.2.2 降低循環(huán)水泵耗電量的措施

通常來(lái)說(shuō)，是通過(guò)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的，即在維持穩(wěn)定真空度的前提下，停運(yùn)兩臺(tái)循環(huán)泵中的一臺(tái)來(lái)降低能耗，節(jié)約電能。

2.2.3 降低引、送風(fēng)機(jī)耗電量的措施

降低引、送風(fēng)機(jī)耗電量的措施是經(jīng)常清潔爐膛、煙道，以避免空預(yù)器泄露，并且在運(yùn)行的任何階段都合理的送風(fēng)，確保電除塵的效果穩(wěn)定，避免灰粒對(duì)葉片的長(zhǎng)期磨損導(dǎo)致葉片損壞，這樣可以降低能耗，節(jié)約電能。

2.2.4 降低制粉系統(tǒng)耗電量的措施

確保送風(fēng)量隨著煤質(zhì)的變化而改變，以及鋼球裝載量的恒定，且維持煤粉細(xì)度在經(jīng)濟(jì)細(xì)度，經(jīng)常清理其他設(shè)備，這樣有助于降低能耗，節(jié)約電能。

3 優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行方式

優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行方式首先要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析，所謂經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析是指通過(guò)研究分析確定對(duì)火電機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有較大影響的因素，通過(guò)合理的調(diào)整使效率達(dá)到最大，實(shí)現(xiàn)收益。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析還有很大的可挖掘潛力。

3.1 以大代小

此方法專門(mén)針對(duì)煤耗高、污染嚴(yán)重的小火力發(fā)電機(jī)組，可以起到節(jié)能減排、穩(wěn)定系統(tǒng)，以及環(huán)保降噪的作用。那么如何實(shí)施以大代小呢，方法如下：首先由低效率的小機(jī)組申報(bào)可被替代的電量和價(jià)格，然后由高效率的大機(jī)組申報(bào)可以替代的能力和價(jià)格，通過(guò)電力行業(yè)中的電網(wǎng)安全校核，維持用電與發(fā)電的平衡。對(duì)于一座60萬(wàn)KW的燃煤火電廠來(lái)說(shuō)，它的能耗指標(biāo)較高，既不節(jié)能也不環(huán)保，如果采用此方法，這兩個(gè)問(wèn)題會(huì)得到不同程度的改善，運(yùn)河電廠以大代小經(jīng)濟(jì)性比較如表1所示。

從表1可見(jiàn)以大代小對(duì)于經(jīng)濟(jì)效益的提高起到了非常重要的作用。

3.2 滑壓運(yùn)行

滑壓運(yùn)行有定壓和滑壓兩種模式，這是機(jī)組降負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行時(shí)必須采取的措施。所謂的滑壓運(yùn)行就是調(diào)節(jié)閥始終處于全開(kāi)的狀態(tài)，并保持主汽溫度恒定，通過(guò)鍋爐調(diào)整新汽的壓力，以此改變進(jìn)汽，達(dá)到調(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷的最終目的。所謂的定壓運(yùn)行是指始終維持新汽各參數(shù)保持不變，通過(guò)調(diào)速汽門(mén)開(kāi)合程度來(lái)控制進(jìn)汽量，達(dá)到調(diào)節(jié)負(fù)荷的最終目的。相比較而言，滑壓運(yùn)行有利于提高熱經(jīng)濟(jì)性，因?yàn)榛瑝哼\(yùn)行時(shí)：汽輪機(jī)內(nèi)效率穩(wěn)定在額定工況附近；主汽溫度更加穩(wěn)定；直接通過(guò)電動(dòng)變速給水泵降低給水泵電耗；系統(tǒng)負(fù)荷下降時(shí)，調(diào)節(jié)級(jí)做功的比重降低，損失較小。綜合來(lái)說(shuō)，滑壓運(yùn)行更具優(yōu)點(diǎn)：高溫部件的溫度變化不再隨機(jī)組負(fù)荷變化而改變得那么明顯，間接延長(zhǎng)機(jī)組壽命；創(chuàng)造的低負(fù)荷環(huán)境使得能耗降低；溫度恒定，反應(yīng)速率沒(méi)有降低，容積流量基本不變；給水泵耗功率減??；主汽壓力降低，減少泄漏，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

3.3 改變負(fù)荷

機(jī)組負(fù)荷的改變對(duì)于效益的影響也是各不相同的，為了追求電力企業(yè)效益的最大化，分析不同負(fù)荷下的機(jī)組效益也是十分有必要的。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)幾個(gè)方面的研究，總結(jié)了一些常見(jiàn)的發(fā)電廠機(jī)組優(yōu)化的方法，對(duì)于相關(guān)工作的工作人員來(lái)說(shuō)，具有一定參考意義。發(fā)電廠機(jī)組優(yōu)化對(duì)于發(fā)電廠管理來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)科學(xué)的、需要長(zhǎng)期貫徹落實(shí)的重要工作，這對(duì)于發(fā)電廠節(jié)能減排、增收創(chuàng)優(yōu)有著重要的貢獻(xiàn)，需要積極地在電力行業(yè)推廣和深入研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 范明玉，張瑩.最優(yōu)化技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1992.

[2] 管伯淵，許守澄.“以大代小”火力發(fā)電企業(yè)的價(jià)值評(píng)估[J].中國(guó)資產(chǎn)評(píng)估，2007，（1）.

[3] 王佩璋.空冷機(jī)組成功地解決缺水、少地老廠的“以大代小”[J].電站輔機(jī)，2005，（4）.

[4] 蒙寧海.桂林電廠以大代小技改工程電氣監(jiān)控納入DCS設(shè)計(jì)[J].廣西電業(yè)，2002，（1）.

[5] 趙毅，馬雙忱，王志軒，等.火電機(jī)組“以大代小”的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益[J].電力建設(shè)，2001，（2）.

[6] 徐曙.300MW汽輪機(jī)組滑壓運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析[J].湖南電力，2007，（4）.