火力發(fā)電廠運煤系統(tǒng)節(jié)能研究

謝忠泉（山東電力工程咨詢院有限公司,濟南　250013）

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火力發(fā)電廠運煤系統(tǒng)節(jié)能研究

謝忠泉
（山東電力工程咨詢院有限公司,濟南250013）

摘 要：節(jié)能是國家發(fā)展經(jīng)濟的一項長遠戰(zhàn)略方針，而火電發(fā)電廠作為高能耗企業(yè)，節(jié)能減排勢在必行，燃料作為火力發(fā)電企業(yè)的“食糧”，是影響發(fā)電企業(yè)效益的關(guān)鍵所在，也是影響實現(xiàn)發(fā)電企業(yè)經(jīng)營目標的關(guān)鍵因素；同時運煤系統(tǒng)占地大，運行流程設(shè)備多，設(shè)備運行總功率較高。因此，運煤系統(tǒng)是火力發(fā)電廠節(jié)能工作的關(guān)鍵之一。本論文從運煤系統(tǒng)方案設(shè)計、設(shè)備選型、系統(tǒng)管理等方面對運煤系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)進行了研究，并得出一系列的優(yōu)化成果，為后續(xù)工程運煤系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計提供重要的指導。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；運煤；節(jié)能；優(yōu)化

0　引言

節(jié)能是國家發(fā)展經(jīng)濟的一項長遠戰(zhàn)略方針，是全面貫徹落實科學發(fā)展觀，提高能源利用效率，又好又快建設(shè)社會主義和諧社會的基本國策。中國政府正在以科學發(fā)展觀為指導，把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會放在工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略的突出位置，努力增強可持續(xù)發(fā)展能力，建設(shè)創(chuàng)新型國家，繼續(xù)為世界經(jīng)濟發(fā)展和繁榮作出更大貢獻。

火力發(fā)電消耗的煤炭的一半以上都是用來直接燃燒，用于火力發(fā)電和采暖空調(diào)等，因此電力工業(yè)是資源消耗的大戶，提高電力生產(chǎn)和使用效率、降低資源消耗，特別是節(jié)約和降低煤炭的消耗，對我國重要戰(zhàn)略資源的節(jié)約和優(yōu)化配置具有重要意義，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要措施，是節(jié)能工作的重心。電力行業(yè)節(jié)能要以燃煤電廠節(jié)能為核心，燃煤電廠節(jié)能要以降低電廠煤耗、廠用電率為重點。燃料作為火力發(fā)電企業(yè)的“食糧”，占整個火力發(fā)電成本的70%左右，是影響發(fā)電企業(yè)效益的關(guān)鍵所在，也是影響實現(xiàn)發(fā)電企業(yè)經(jīng)營目標的關(guān)鍵因素；同時運煤系統(tǒng)占地大，運行流程設(shè)備多，設(shè)備運行總功率較高。因此，運煤系統(tǒng)是燃煤電廠節(jié)能工作的關(guān)鍵之一。

工程建設(shè)主要有電廠規(guī)劃、方案設(shè)計、設(shè)備選擇和生產(chǎn)管理等環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都需要重視節(jié)能。咨詢設(shè)計是工程建設(shè)的龍頭，其中方案設(shè)計、設(shè)備選擇屬于設(shè)計院節(jié)能設(shè)計研究的主要內(nèi)容，另外兩個環(huán)節(jié)也需要設(shè)計院積極參與。

燃煤電廠運煤系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計，基本要求是設(shè)計院的節(jié)能設(shè)計理念更新。在設(shè)計時必須按照國家有關(guān)節(jié)能工作的政策法規(guī)的規(guī)定執(zhí)行，借鑒、發(fā)展國際的先進理念，采用突破常規(guī)思維的創(chuàng)新思路，在綜合分析論證電廠安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上，緊緊圍繞節(jié)能的主題開展設(shè)計優(yōu)化工作。

1　火力發(fā)電廠運煤系統(tǒng)節(jié)能研究

1.1規(guī)劃階段優(yōu)選煤源和運輸路徑

在規(guī)劃階段，設(shè)計院積極參與合理利用能源的論證工作，使燃煤電廠項目符合國家的產(chǎn)業(yè)政策。

比如說某工程2×1000MW機組為煤電一體化工程，所需燃煤全部由附近礦井供給，經(jīng)過對煤源、煤源距電廠的距離及地理環(huán)境等進行分析，為了充分體現(xiàn)煤電一體化工程的優(yōu)勢，此工程確定廠外運輸采用帶式輸送機運輸。這種運輸方式最合理、最經(jīng)濟、最可靠。

1.2運煤系統(tǒng)方案設(shè)計優(yōu)化

運煤系統(tǒng)設(shè)計方案優(yōu)化應(yīng)重視落實節(jié)能要求。運煤系統(tǒng)設(shè)計方案應(yīng)充分借鑒國內(nèi)外的先進設(shè)計思想，按照建設(shè)節(jié)約型社會要求，降低能源消耗和滿足環(huán)保要求，對工程設(shè)計進行創(chuàng)新優(yōu)化，所提出的運煤方案力求充分優(yōu)化，在滿足機組燃煤要求的前提下，因地制宜，減少轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)，避免不必要的交叉，降低煤流落差，確定短捷合理的走向，簡化輸煤系統(tǒng)流程和縮短運輸距離。通過選擇合理工藝系統(tǒng)、采用合理的運行方式，保證節(jié)能效果。

1.3運煤系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

運煤系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)盡量采用成熟、可靠的工藝和設(shè)備，努力提高運煤系統(tǒng)的機械化、自動化水平，提高運煤系統(tǒng)的可靠性和安全性，同時應(yīng)研究分析設(shè)備性能與特性，積極采用新技術(shù)，選用先進的主輔機設(shè)備，優(yōu)選節(jié)能設(shè)備。對于新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料的應(yīng)用，應(yīng)做好技術(shù)經(jīng)濟論證。

在運煤系統(tǒng)設(shè)計中，采用了一系列節(jié)能技術(shù)設(shè)備，以達到節(jié)能效果。

（1）斗輪堆取料機設(shè)備消耗的電能是廠用電的重要項目。解決這個問題最有效手段之一就是利用變頻技術(shù)對這些設(shè)備大車、回轉(zhuǎn)等機構(gòu)的驅(qū)動電源進行變頻，改善啟、制動性能，節(jié)約電能。

（2）帶式輸送機電機采用Y系列電機(包括YKK、YJK等)以提高電機效率，均配備限矩型液力偶合器，通過降低起動電流，使電機功率選用正常值，減少電機選型裕量，避免重復(fù)增加裕量，以節(jié)省電機耗電量。

（3）永磁除鐵器優(yōu)點主要是采用稀土材料，具有永久磁場、不需要勵磁、節(jié)能顯著，不發(fā)熱、不存在溫升而磁場穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，不需要冷卻、故障點少；在技術(shù)經(jīng)濟性相當?shù)那闆r下，永磁除鐵器比電磁除鐵器具有節(jié)能的優(yōu)點，值得推廣。運煤系統(tǒng)采用永磁除鐵器，降低設(shè)備配置功率約100kW，即每年可節(jié)省用電量800000kWh，按照上網(wǎng)電價0.27元/kWh，相當于每年節(jié)省電費21.6萬元。

1.4為燃料管理監(jiān)控設(shè)計完善設(shè)施

通過對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制管理，是實現(xiàn)節(jié)能的最終步驟。運煤系統(tǒng)設(shè)計除了做好前述系統(tǒng)設(shè)備優(yōu)化工作外，應(yīng)為生產(chǎn)管理提供完善的監(jiān)控設(shè)施、清楚的節(jié)能運行操作指南，以利于電廠做好燃煤供需管理和運煤系統(tǒng)運行維護工作，從而實現(xiàn)節(jié)能效果、達到節(jié)能目的。

（1）加強燃料管理監(jiān)控設(shè)計。為電廠運行管理提供完善的監(jiān)控設(shè)施，利于電廠在燃料管理模式上進行突破和創(chuàng)新,從而在在線計量、煤炭供應(yīng)管理、盤煤、統(tǒng)籌安排煤場庫存、了解來煤煤質(zhì)煤量情況、配煤、制訂最優(yōu)燃料采購方案等方面達到節(jié)能降耗的目的。

（2）設(shè)計應(yīng)為提高設(shè)備利用率、實現(xiàn)節(jié)能提供相關(guān)設(shè)計文件。例如設(shè)計文件應(yīng)說明輸煤系統(tǒng)輸煤單位電耗定額、運煤系統(tǒng)設(shè)備出力匹配運行要求等，并提供考核標準，這樣可以控制輸煤電耗；設(shè)計應(yīng)充分提高公用系統(tǒng)設(shè)備的利用率，對不合理的系統(tǒng)及運行方式進行改進，系統(tǒng)設(shè)備自動投入率要高，確保設(shè)備有效利用；設(shè)計文件應(yīng)說明主要操作規(guī)范，有利于規(guī)范操作，把電廠工人失誤減少到最小，避免因為誤操作造成機組的非停和人員設(shè)備的損傷，從而保證運煤系統(tǒng)在正常的安全生產(chǎn)中實現(xiàn)節(jié)能。

2　結(jié)語

綜上所述，要實現(xiàn)燃煤電廠運煤系統(tǒng)的節(jié)能，首先要有良好的電廠規(guī)劃,其次要做好運煤系統(tǒng)方案優(yōu)化和設(shè)備材料選型工作，還要加強對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制，在生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)下功夫。對所有四個環(huán)節(jié)認真做好工作，為運煤系統(tǒng)節(jié)能創(chuàng)造條件，從而保證本工程運煤系統(tǒng)運行能取得顯著的節(jié)能效果。

作者簡介：謝忠泉（1981-），男，高級工程師，主要從事：燃料輸送系統(tǒng)設(shè)計工作。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.122