火電機(jī)組運(yùn)行中的節(jié)能優(yōu)化措施研究

摘 要：火電發(fā)電機(jī)組目前是我國(guó)最主要的發(fā)電機(jī)組之一，通過對(duì)火電發(fā)電機(jī)組進(jìn)行降耗的方法的研究，進(jìn)而提高電力組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平和競(jìng)爭(zhēng)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(tái)火電發(fā)電機(jī)作為研究的對(duì)象，分別對(duì)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(shí)現(xiàn)了對(duì)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)能措施優(yōu)化研究

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）33-0173-02

1 概 述

由于目前世界所面臨的兩大重要問題是可持續(xù)發(fā)展問題和環(huán)境保護(hù)問題，再加上所面臨著的經(jīng)濟(jì)的危機(jī)，世界對(duì)能源戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變勢(shì)在必行。因此，是否能夠運(yùn)用結(jié)構(gòu)化和技術(shù)化來滿足能源枯竭以及環(huán)境破壞的兩重約束，都將成為電力企業(yè)在今后的發(fā)展過程中，所需要加大關(guān)注并且需要嚴(yán)肅對(duì)待的重要問題。在“上大壓小”的政策之下，我國(guó)的火電發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)發(fā)生了翻天覆地的變化，火電發(fā)電機(jī)組的數(shù)目達(dá)到了所有發(fā)電機(jī)組的1/5，所以，研究并且改善火電發(fā)電機(jī)組的能源消耗問題，成為了當(dāng)今社會(huì)提高我國(guó)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平以及我國(guó)與其他國(guó)家相比較的綜合競(jìng)爭(zhēng)力的重要基礎(chǔ)。

2 火電發(fā)電機(jī)組節(jié)能減耗工作的方法和實(shí)施

目前我國(guó)在對(duì)于火電發(fā)電機(jī)組的節(jié)能減耗方面做了相當(dāng)大的工作，并且也針對(duì)如何降低火電發(fā)電機(jī)組的能源消耗方面所能夠出現(xiàn)的問題做了較為深入的研究；具體是將火電發(fā)電機(jī)組作為典型的案例機(jī)組，并且將其作為主要的研究對(duì)象，然而需要對(duì)其進(jìn)行的優(yōu)化方式則分別是：燃燒優(yōu)化以及氣輪機(jī)滑壓優(yōu)化等，隨后對(duì)其進(jìn)行綜合式優(yōu)化的方法來進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行節(jié)能減耗的研究。

2.1 案例機(jī)組的基本狀況

案例機(jī)組的基本形式分為單爐堂形式、懸吊形式以及四角切圓燃燒形式等三種，并且它們的工作效率都非常之高。由于案例機(jī)組所運(yùn)用的汽輪機(jī)為亞臨界，而其主要表現(xiàn)形式又分別為再熱形式、單軸形式以及三缸四排氣形式等三種，因此，在近幾年中，我國(guó)在供電煤耗方面上有了很大程度上的改善。

2.2 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(gè)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(duì)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(duì)其進(jìn)行綜合性分析。然而對(duì)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(duì)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(yàn)，并且同時(shí)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(duì)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(duì)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(yàn)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(duì)電煤的損耗。

然而對(duì)于一些電廠來說，它們煤的種類的特點(diǎn)嚴(yán)重的脫離了原本的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)值，進(jìn)而導(dǎo)致燃燒逐漸惡化，因此，其運(yùn)行起來所運(yùn)行起來所產(chǎn)生的資金消耗特別大，并且其安全系數(shù)也得不到相應(yīng)的保障。在進(jìn)行燃燒優(yōu)化調(diào)整之前，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于鍋爐中的爐灰量過多而導(dǎo)致鍋爐中火被熄滅。該機(jī)組的改進(jìn)方式應(yīng)當(dāng)是將對(duì)其性能的優(yōu)化作為工作的重點(diǎn)，然而這個(gè)技術(shù)想要完全利用的難度相對(duì)較大，且需要通過不斷的改進(jìn)和研究，故在進(jìn)行了多方面的改進(jìn)計(jì)劃之后，最終將會(huì)實(shí)現(xiàn)鍋爐的運(yùn)行效率變高的目標(biāo)，并且保證其在電煤的消耗上也比之前的消耗量有所降低。

①對(duì)鍋爐左右兩邊的溫度調(diào)整。

在對(duì)鍋爐的左右兩邊溫度進(jìn)行調(diào)整之前，鍋爐右側(cè)的溫度是高于左側(cè)的溫度的；因此，需要對(duì)其澆灌較多的溫濕的水，從而達(dá)到降低溫度的目的。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，鍋爐的分離偏角很小，所以工作過程中可以通過改變鍋爐的左右偏角來使得鍋爐左右的溫度達(dá)到平衡。

②再熱蒸汽的溫度調(diào)整。

通過研究和調(diào)查可以了解，燃燒器的擺角對(duì)再熱溫度的影響很大。當(dāng)電煤的種類和工作狀況不變時(shí)，改變?nèi)紵鞯臄[角；與此同時(shí)，對(duì)飛灰進(jìn)行采樣分析，通過分析結(jié)果則可以了解。當(dāng)燃燒的擺角變大時(shí)，飛灰的可燃物種類也變得越來越多，且飛灰中可燃物含量的多少總是受燃燒器擺角大小的影響。

2.3 汽輪機(jī)以及熱力系統(tǒng)的改進(jìn)

影響汽輪機(jī)工作效率的因素主要有主蒸汽、再熱蒸汽以及回?zé)岬热齻€(gè)方面，且也可能是由于排氣外漏、系統(tǒng)外漏、內(nèi)漏等，對(duì)案例機(jī)組的具體優(yōu)化措施主要包括以下四個(gè)方面：

①進(jìn)行主氣壓力的改進(jìn)試驗(yàn)，從而確定什么時(shí)候主氣壓力帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)組工作效率最高。

②盡可能使得汽輪機(jī)在安裝過程中的每一個(gè)縫隙保持在一個(gè)定值上，這個(gè)定值最好是原本標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)值，一旦縫隙過大或者不合格，可以通過蜂窩汽封技術(shù)對(duì)其進(jìn)行汽封改造。

③將汽輪機(jī)的單閥運(yùn)行形式轉(zhuǎn)變?yōu)轫樞蜷y運(yùn)行方式，進(jìn)一步降低能源的損耗，從而增加汽輪機(jī)的工作效率。

④減少汽輪機(jī)在工作時(shí)汽輪機(jī)中的蒸汽泄露，這能進(jìn)一步改進(jìn)汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益，這種改造所運(yùn)用的成本相對(duì)較低。見表1，這是對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行縫隙調(diào)整與布萊登汽封改造。

以此根據(jù)大修后熱力考核試驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行修正計(jì)算，火電發(fā)電機(jī)組在能量消耗上在最近幾年中都相對(duì)比較穩(wěn)定；并相對(duì)于以前來看，有明顯的降低。

2.4 輔助機(jī)組的改進(jìn)

在對(duì)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(gè)方面：

①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(shí)，應(yīng)當(dāng)啟動(dòng)循環(huán)水泵，否則則關(guān)閉循環(huán)水泵。

②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(duì)優(yōu)良工件的損耗，進(jìn)一步提高機(jī)組的工作效率。

③對(duì)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(duì)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(duì)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(shí)所節(jié)能的效果比較明顯。

2.5 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(gè)重要組成部分，需要所有工作人員對(duì)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(gè)主、輔設(shè)備的運(yùn)行上，且總是遵循著一臺(tái)機(jī)器能夠完成工作就絕對(duì)不啟動(dòng)第二臺(tái)機(jī)器的原則。盡量減少設(shè)備的空轉(zhuǎn)時(shí)間，提高經(jīng)濟(jì)性，降低能源的消耗，比如：進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，即時(shí)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(tái)數(shù)；根據(jù)負(fù)荷的狀況，即時(shí)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(shí)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。

3 結(jié) 語(yǔ)

為了能夠滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，對(duì)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(duì)典型的機(jī)組本身的各個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的研究，最終實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減耗的效果，為國(guó)家的發(fā)電行業(yè)做出了很大的貢獻(xiàn)。

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