對(duì)火力發(fā)電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化研究與展望

邊振玲 朱文 李德兵

(華電國際電力股份有限公司,北京 100031)

對(duì)火力發(fā)電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化研究與展望

邊振玲 朱文 李德兵

(華電國際電力股份有限公司,北京 100031)

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,能源緊張問題也越來越突出。為了降低能源消耗量,減少環(huán)境污染,對(duì)火力發(fā)電機(jī)組實(shí)施節(jié)能優(yōu)化非常重要?；鹆Πl(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,對(duì)促進(jìn)能源可持續(xù)發(fā)展有重要意義,是企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的重要前提。文章中,不僅分析了火力發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的衡量指標(biāo),而且探討了火力發(fā)電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化措施及其發(fā)展方向,以供參考。

火力發(fā)電 發(fā)電機(jī)組 衡量指標(biāo) 研究分析

能源的充足對(duì)國民經(jīng)濟(jì)非常重要，它直接關(guān)系附屬行業(yè)的發(fā)展。我國作為人口大國，能源消耗量相對(duì)較多。為了保證能源的充足性，需要我們加強(qiáng)火力發(fā)電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化的研究，根據(jù)相關(guān)因素找出汽機(jī)系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化措施，從而確保能源的有效利用，減少能源浪費(fèi)。下面我們先來了解火力發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的衡量指標(biāo)，然后再對(duì)火力發(fā)電機(jī)組的節(jié)能優(yōu)化措施及發(fā)展方向進(jìn)行探討。

1 火力發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行衡量指標(biāo)

實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是企業(yè)的主要任務(wù)，衡量火力發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的指標(biāo)，主要包括標(biāo)準(zhǔn)煤耗率、廠用電率、汽耗率、熱耗率四個(gè)方面，下面我們分別來了解一下。

1.1 標(biāo)準(zhǔn)煤耗率

標(biāo)準(zhǔn)煤耗率主要是指按照29308千焦/千克計(jì)算得來的煤耗率，它主要分為發(fā)電與供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率，常用于各發(fā)電廠間熱經(jīng)濟(jì)性的比較。

1.2 廠用電率

廠用電率主要指一個(gè)時(shí)間段內(nèi)廠用電耗電量占總發(fā)電量的比例，它作為火力發(fā)電廠的一大經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在火力發(fā)電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化方面有著重要意義。

1.3 汽消耗率

圖1 發(fā)電機(jī)組耗煤量與熱耗率

圖2 不同負(fù)荷下鍋爐效率與煤耗量的線性變化圖

汽耗率是指耗費(fèi)1千瓦時(shí)所需要消耗的蒸汽量，符號(hào)為d，計(jì)算公式為：d=D/N，其中D是主汽流量，N是指電功率。

1.4 熱消耗率

熱耗率是發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的指標(biāo)之一，它主要指產(chǎn)生一度電需要耗費(fèi)的熱量，符號(hào)為q，單位是kJ/kWh，計(jì)算公式為：q=Q/N。

2 探討火力發(fā)電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化措施

2.1 汽機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化措施

汽輪機(jī)是火力發(fā)電廠的重要設(shè)備，某發(fā)電廠對(duì)耗煤量與熱耗率的試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示，我們從圖中得知：負(fù)荷對(duì)熱耗率的影響不大，而耗煤量與熱耗率緊密相連，熱耗率越低，耗煤量就會(huì)減少。為此，我們要進(jìn)一步加強(qiáng)汽輪機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化，減少內(nèi)部損失，通過降低熱耗率來實(shí)現(xiàn)能源的有效利用。

2.1.1 汽輪機(jī)滑壓系統(tǒng)的優(yōu)化配置

要對(duì)汽輪機(jī)滑壓系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，需要對(duì)蒸汽壓力、負(fù)荷力等參數(shù)進(jìn)行檢測，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。通過機(jī)組相關(guān)運(yùn)行參數(shù)的變化來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，避免外界因素的干擾，提高機(jī)組運(yùn)行效率。

2.1.2 避免漏氣問題

在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，轉(zhuǎn)子與靜子相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致間隙的存在，這容易導(dǎo)致漏氣問題。漏氣問題會(huì)影響汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率。為了減少間隙，避免漏氣問題，需要我們加強(qiáng)對(duì)汽輪機(jī)系統(tǒng)的檢測維修，通過調(diào)整間隙降低熱耗量，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)組的節(jié)能優(yōu)化。

2.1.3 汽輪機(jī)停機(jī)

無論汽輪機(jī)是正常停機(jī)或非正常停機(jī)，盡量采取滑參數(shù)停機(jī)的方式。這樣以來，就可以充分利用鍋爐的余熱，從而使機(jī)組溫度有所降低，便于設(shè)備的維護(hù)。

2.2 鍋爐系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化措施

優(yōu)化鍋爐系統(tǒng)非常重要，圖2為不同負(fù)荷下，鍋爐效率與煤耗量的線性變化圖，從圖中可以得知，煤耗量的變化與負(fù)荷有著重要聯(lián)系，機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，有很好的節(jié)能效果。

2.2.1 利用變頻控制

當(dāng)前，鍋爐系統(tǒng)的自動(dòng)化程度較低，耗費(fèi)了大量的能源。為此，我們可以通過安裝變頻控制柜的方式，使鼓、引風(fēng)機(jī)按規(guī)定頻率運(yùn)行，并且將原來的啟動(dòng)系統(tǒng)與之并聯(lián)，便于變頻控制系統(tǒng)的切換，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。

2.2.2 依靠超導(dǎo)技術(shù)

超導(dǎo)指物質(zhì)在低溫條件下達(dá)到零電阻的一種性質(zhì)，將超導(dǎo)技術(shù)運(yùn)用到鍋爐系統(tǒng)中，可加大煙氣擾動(dòng)，加快熱量的傳遞，有效的提高傳熱速度，從而達(dá)到節(jié)能效果。除此之外，我們可以通過三回程結(jié)構(gòu)延長延期流動(dòng)路程，控制排煙溫度，有效的提高鍋爐的熱效率。

2.2.3 使用正轉(zhuǎn)鏈條鍋爐節(jié)能裝置

正轉(zhuǎn)鏈條鍋爐節(jié)能裝置適用于各種燃煤鍋爐，安裝該裝置可以使?fàn)t膛內(nèi)的煤有序的、均勻的排列起來，利于燃燒。而且，細(xì)煤粉分布在表面，提供了有利的著火條件，方便著火，有效的提高了鍋爐系統(tǒng)的節(jié)能性。

3 火力發(fā)電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化的發(fā)展方向

火力發(fā)電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化越來越重要，根據(jù)目前研究成果，可以進(jìn)一步展望未來節(jié)能優(yōu)化研究方向，主要包括節(jié)能分析與診斷方法、鍋爐燃燒優(yōu)化等。

3.1 節(jié)能分析與診斷方法

在火力發(fā)電機(jī)組的節(jié)能研究中，節(jié)能分析與診斷方法是研究的重要方向。在節(jié)能分析與診斷中存在一定的問題，包括測量及能耗查找誤差大、排汽焓計(jì)算難等，需要我們對(duì)此加強(qiáng)研究，爭取突破難點(diǎn)。另外，在應(yīng)達(dá)值的確定上，不能夠充分滿足當(dāng)前機(jī)組運(yùn)行要求，對(duì)于汽輪機(jī)滑壓曲線定值、鍋爐煙氣含氧量定值等關(guān)鍵參數(shù)的研究力度有待提高。

3.2 鍋爐燃燒優(yōu)化

在火力發(fā)電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化研究過程中，鍋爐優(yōu)化一直是個(gè)難題。以往的正交試驗(yàn)法要在一定的條件下，對(duì)相關(guān)因素進(jìn)行分析。許多研究者發(fā)現(xiàn)了分析熱力學(xué)、能量平衡的重要性，進(jìn)一步加大了研究力度，使鍋爐燃燒優(yōu)化成為了節(jié)能控制的重要發(fā)展方向。目前，我國能源日益緊張，煤質(zhì)也存在很多變化，而且，火力發(fā)電機(jī)組常常處于深度調(diào)峰運(yùn)行狀態(tài)，影響了鍋爐燃燒優(yōu)化模型的變化，這給節(jié)能優(yōu)化的研究帶來了很大的挑戰(zhàn)。

4 結(jié)語

綜上所述，實(shí)施火力發(fā)電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化對(duì)企業(yè)來說尤為重要，火力發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行直接關(guān)系著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。為此，我們要對(duì)汽機(jī)系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)實(shí)施優(yōu)化措施，然后降低廠用電率，保證火力發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在火力發(fā)電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化的研究過程中，存在節(jié)能分析與診斷方法、鍋爐燃燒優(yōu)化等難點(diǎn)，是火力發(fā)電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化的發(fā)展方向，只有突破難點(diǎn)，才能進(jìn)一步保證能源的有效利用。

[1]沈發(fā)榮.火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排的形勢[J].云南電力技術(shù),2011(02).

[2]韓買良.火力發(fā)電行業(yè)用水分析及對(duì)策[J].工業(yè)水處理,2010(02).

[3]戴日俊.火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能降耗措施[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù),2010(03).

[4]羅振文.火力發(fā)電企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展之路探討[J].中國總會(huì)計(jì)師,2010(08).

邊振玲(1968—),女,本科學(xué)歷,就職于華電國際電力股份有限公司,工程師,從事工程管理、招標(biāo)管理方面研究。