熱力設(shè)備經(jīng)濟(jì)性的定量分析

陳曉叢

（黑龍江龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司熱電廠生產(chǎn)技術(shù)科，黑龍江 鶴崗 154101）

熱力設(shè)備經(jīng)濟(jì)性的定量分析

陳曉叢

（黑龍江龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司熱電廠生產(chǎn)技術(shù)科，黑龍江 鶴崗 154101）

目前，我國電力工業(yè)在熱電廠中得到廣泛的應(yīng)用。隨著電力體制改革政策的實(shí)施，熱電廠節(jié)能降耗成了人們廣泛關(guān)注的話題。在這種情況下，熱電廠熱力系統(tǒng)耗差分析軟件就應(yīng)運(yùn)而生了，該軟件以熱力系統(tǒng)為中心，對熱電設(shè)備的運(yùn)行方式和運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行能耗偏差分析，實(shí)時、準(zhǔn)確的進(jìn)行火電廠熱力系統(tǒng)耗差分析，其中的經(jīng)濟(jì)性能成了運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)值和合理分配的核心。本文就對熱能設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行定量分析進(jìn)行了深入的探討。

熱力設(shè)備；經(jīng)濟(jì)性

國內(nèi)發(fā)電企業(yè)面臨著市場經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)，提高熱能設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平成了電廠技術(shù)管理工作的重點(diǎn)。熱電廠的安全運(yùn)行不僅是電力部門追求的目標(biāo)，也是人們生產(chǎn)、生活的需要，因此需要遵循電力企業(yè)質(zhì)量目標(biāo)的要求，擴(kuò)大發(fā)電市場的份額，要求管理人員思考如何改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)備，使機(jī)組運(yùn)行的可控能損降至最低，提高每臺熱力設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性能。

1 構(gòu)建完整的熱能設(shè)備考核體系

1.1 確定熱力性能指標(biāo)

在熱能設(shè)備領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用評價熱力性能指標(biāo)，具體反映出電廠運(yùn)行的管理水平，性能指標(biāo)中包括核燃料燃耗、機(jī)組熱效率。對其進(jìn)行縱向比較，可以反映出熱能設(shè)備經(jīng)濟(jì)性能的好壞?；鹆Πl(fā)電廠在機(jī)組運(yùn)行中通常把標(biāo)準(zhǔn)煤耗率分解成鍋爐性能、汽輪機(jī)性能、凝汽器性能等，通過運(yùn)行方式的調(diào)整和優(yōu)化來控制這些設(shè)備性能小指標(biāo)，有效降低了熱力系統(tǒng)的熱耗。在熱電廠的生產(chǎn)管理中，利用相互銜接的考核體系來對各個領(lǐng)域進(jìn)行全面、系統(tǒng)的量化分析，建立起一套具有挑戰(zhàn)性的量化指標(biāo)，這些指標(biāo)不斷促進(jìn)了熱電企業(yè)工作效率的提高。

1.2 準(zhǔn)確計(jì)算熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

（1）串聯(lián)解法。熱力系統(tǒng)串聯(lián)解法是最原始的方法，其采用逐級熱平衡法串聯(lián)求解各級抽汽量，最終求解熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，其過程明確，具有簡捷、方便和準(zhǔn)確的特點(diǎn)。目前大多數(shù)的火熱力系統(tǒng)都將該方法作為經(jīng)濟(jì)性能的基礎(chǔ)。

（2）并聯(lián)解法。矩陣法是以熱力系統(tǒng)熱平衡原理為基礎(chǔ)，將其組成熱力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)矩陣進(jìn)行求解，其特點(diǎn)使用方便，可以直接得出結(jié)構(gòu)變化改變方程，用于直接計(jì)算熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，是熱力系統(tǒng)分析中一種強(qiáng)有力的工具。

（3）熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)要解決的問題。首先要保證參數(shù)熟知的準(zhǔn)確性。熱力系統(tǒng)中的壓力和溫度參數(shù)是準(zhǔn)確的，而一些主凝結(jié)水流量和主蒸汽流量這樣的參數(shù)是很難做到準(zhǔn)確測量的。因此，在計(jì)算中如何準(zhǔn)確測量或計(jì)算汽輪機(jī)低壓缸排汽干度，能對汽輪機(jī)進(jìn)行較為準(zhǔn)確的計(jì)算，其成果能提高計(jì)算精度和速度，增強(qiáng)熱電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性能的實(shí)時性。其次是確定參數(shù)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)值。熱力系統(tǒng)耗差分析軟件的功能就是進(jìn)行能量損失診斷和節(jié)能潛力分析，因而只有正確確定各項(xiàng)參數(shù)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)值，才能準(zhǔn)確計(jì)算出熱經(jīng)濟(jì)性損失。火電廠熱力系統(tǒng)參數(shù)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)值的確定方法有試驗(yàn)法和變工況計(jì)算法，以試驗(yàn)法確定機(jī)組參數(shù)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)值費(fèi)用昂貴，制約著該方法在實(shí)際中的應(yīng)用。而變工況計(jì)算法是根據(jù)機(jī)組當(dāng)前能耗與機(jī)組最優(yōu)運(yùn)行工況下能耗的偏差，運(yùn)用過熱器、再熱器和給水泵等的變工況計(jì)算得出結(jié)論，這種方法計(jì)算出主要的參數(shù)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)值，揭示熱力系統(tǒng)耗差分析的實(shí)質(zhì)。

2 應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性能診斷技術(shù)來優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行

熱電廠的蒸汽轉(zhuǎn)換動力回路在理論上，如果實(shí)際運(yùn)行參數(shù)偏離設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值都會引起能量過多損耗，降低熱能的效率。

我國熱電企業(yè)僅僅是通過機(jī)組大修前后的某一穩(wěn)定工況的熱力性能考核試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行比較分析，其結(jié)果缺少時效性。熱電廠在實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)用熱電機(jī)組經(jīng)濟(jì)性能診斷系統(tǒng)就可以推算出煤耗率的變化量，并將參數(shù)偏離的結(jié)果反饋給運(yùn)行和管理人員，從而用來指導(dǎo)運(yùn)行操作，其為熱電設(shè)備的故障診斷和分析運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性提供技術(shù)支持。還有的熱電企業(yè)利用等效熱降法、單元分析法進(jìn)行局部定量和整體分析，為運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性診斷提供了有力的工具。

3 利用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗

進(jìn)行某些系統(tǒng)或設(shè)備的技術(shù)改造，不僅需要對熱能設(shè)備的運(yùn)行性能參數(shù)進(jìn)行深入研究，還必須找出正確的技術(shù)改進(jìn)方向。對熱能設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)了解的逐步深入，積極引進(jìn)和推廣高新技術(shù)，挖掘設(shè)備運(yùn)行的潛力。

3.1 應(yīng)用新型設(shè)備，提高熱能設(shè)備的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性

目前電廠的抽氣設(shè)備采用的是運(yùn)行可靠的機(jī)械水環(huán)式電動真空泵。這種真空泵消耗的電能少于其余抽氣器消耗熱能所相當(dāng)?shù)碾娔?，同時還可以簡化熱力系統(tǒng)管道和閥門的連接，提高系統(tǒng)的安全性。

3.2 改善升壓泵的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性

根據(jù)現(xiàn)在的運(yùn)行方式，采用變頻調(diào)速技術(shù)控制升壓泵，應(yīng)用交流變頻調(diào)速技術(shù)改善了工藝系統(tǒng)性能，避免因水的流速過高影響管件的使用壽命。

3.3 提高循環(huán)水泵運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

通常情況下，熱電廠的電動機(jī)存在漏油現(xiàn)象和絕緣差問題等，這些運(yùn)行系統(tǒng)可靠性低。同時循環(huán)水泵消耗電量多，因此需要改善循環(huán)水泵的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。從設(shè)計(jì)上和運(yùn)行方式上充分考慮設(shè)備連續(xù)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，改造的出發(fā)點(diǎn)都是針對循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題，采用雙速電機(jī)提高循環(huán)水泵的效率，增強(qiáng)了水泵的優(yōu)化運(yùn)行方式。

3.4 提高熱力系統(tǒng)的嚴(yán)密性，減少熱耗

熱電企業(yè)要建立節(jié)能意識，利用一切技術(shù)手段來降低發(fā)電成本，這是電廠實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)課題。由于熱力系統(tǒng)運(yùn)行中會連續(xù)產(chǎn)生大量疏水，疏水系統(tǒng)對機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重要的影響。因此，疏水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)力求避免嚴(yán)重的水沖擊損壞事故，同時減少能量的損失。在實(shí)際運(yùn)行中，氣動疏水經(jīng)閥門內(nèi)漏進(jìn)入凝汽器蒸汽的熱能被循環(huán)水帶走，由于內(nèi)漏會造成汽輪機(jī)做功的新蒸汽直接損失，因此對疏水系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，改善熱電系統(tǒng)的可維修性和經(jīng)濟(jì)性。

總之，在熱電運(yùn)行管理中，通過這些量化指標(biāo)的控制不斷滿足了新的環(huán)境保護(hù)和安全的要求，同時，還要不斷應(yīng)對市場經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)，依靠新技術(shù)提高自身的安全運(yùn)行水平，是提高熱電設(shè)備經(jīng)濟(jì)性能的主要途徑。

［1］ 李勇，張斯文，李慧. 基于改進(jìn)等效熱降法的汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性診斷方法研究［J］. 汽輪機(jī)技術(shù)，2009（05）.

［2］ 李慶，王建梅，胡念蘇，李培生，胥和輝，肖鋒. 高壓加熱器疏水采用汽液兩相流的經(jīng)濟(jì)性分析［J］. 汽輪機(jī)技術(shù)，2005 （05）.

［3］ 趙勁松，李巖，田松峰. 1 000 MW機(jī)組加熱器端差對熱經(jīng)濟(jì)性影響的分析［J］. 汽輪機(jī)技術(shù)，2010（06）.

（P-01）

Quantitative analysis of thermal equipment economy

TM621

1009-797X （2015） 22-0052-02

A DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.22.020

陳曉叢（1988-），女，畢業(yè)于佳木斯大學(xué)，主要從事電廠汽輪機(jī)生產(chǎn)技術(shù)工作，研究方向?yàn)槠啓C(jī)的經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

2015-10-15