影響火電廠用電因素分析及降低對(duì)策

代 強(qiáng)/山東電力建設(shè)第三工程公司

影響火電廠用電因素分析及降低對(duì)策

代 強(qiáng)/山東電力建設(shè)第三工程公司

隨著電力行業(yè)重視并加強(qiáng)節(jié)電降耗工作，積極引進(jìn)、推廣先進(jìn)技術(shù)，應(yīng)用先進(jìn)工藝設(shè)備，不斷加大技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)改造的力度，降低廠用電率，從而降低發(fā)電成本，提高上網(wǎng)電價(jià)競(jìng)爭(zhēng)力，必將成為各發(fā)電廠所努力追求的目標(biāo)。本文對(duì)火電廠用電問(wèn)題及其對(duì)策進(jìn)行探討。

火電廠；廠用電；節(jié)電降耗

引言

目前，節(jié)能降耗工作已列入發(fā)電企業(yè)的重點(diǎn)工作項(xiàng)目。降低廠用電率是發(fā)電企業(yè)直接增加產(chǎn)出提高能源轉(zhuǎn)化效率的有效途徑，我們通過(guò)相互借鑒經(jīng)驗(yàn)和改革創(chuàng)新、技術(shù)改造，做好節(jié)能降耗這項(xiàng)工作。本文對(duì)影響火電廠降低廠用電的因素進(jìn)行分析，并提出了降低火電廠用電率的措施、建議。

一、影響火電廠降低廠用電的因素

（一）內(nèi)部影響因素

在發(fā)電機(jī)組方面，火電廠機(jī)組發(fā)電離不開高壓電動(dòng)機(jī)，而高壓電動(dòng)機(jī)用電占整個(gè)廠用電的近60％，高壓電動(dòng)機(jī)在與發(fā)電機(jī)組匹配方面如果不科學(xué)、不合理，那么其實(shí)際耗的電功率往往會(huì)高出最佳匹配功率，這種現(xiàn)象在許多火電廠都存在，因而是引發(fā)廠用電量偏高的主要因素；由于火力發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷偏低，當(dāng)前發(fā)電機(jī)組和輔機(jī)在功率匹配上出現(xiàn)一定的問(wèn)題，許多輔機(jī)是按照機(jī)組發(fā)電機(jī)額定負(fù)荷來(lái)進(jìn)行匹配，理論上來(lái)講，當(dāng)發(fā)電機(jī)組出力減少時(shí)，廠用電也會(huì)相應(yīng)減少，但是在實(shí)踐中，兩者不存在這種總體上的正比關(guān)系，當(dāng)發(fā)電機(jī)組降低負(fù)荷、發(fā)電量減少時(shí)，發(fā)電機(jī)組廠用電消耗并沒(méi)有隨之相應(yīng)比例的降低，這是導(dǎo)致火電廠耗電過(guò)多的又一主要因素；許多火電廠新建發(fā)電機(jī)組處于磨合期時(shí)，由于各個(gè)參數(shù)和指標(biāo)都是在工作狀態(tài)下進(jìn)行調(diào)試，因而機(jī)組起停的次數(shù)會(huì)比較多，這種情況下就導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組有效運(yùn)行時(shí)間短，進(jìn)而出現(xiàn)發(fā)電機(jī)組廠用電率偏高問(wèn)題的出現(xiàn)。

（二）外部影響因素

火電廠外部因素影響廠用電率的主要是燃煤。一是燃煤發(fā)熱量低導(dǎo)致整個(gè)發(fā)電機(jī)組的用煤量增加，而發(fā)電系統(tǒng)就會(huì)耗費(fèi)一部分電量來(lái)磨制煤粉。尤其是當(dāng)前我國(guó)電煤緊缺，許多火電廠會(huì)對(duì)購(gòu)進(jìn)的電煤摻雜其他燃燒物質(zhì)，降低了煤的使用效率，那么發(fā)電機(jī)組就會(huì)消耗更多的煤來(lái)發(fā)同樣額度的電，造成磨煤機(jī)耗電量增加。二是燃煤本身的可磨指數(shù)對(duì)耗電有直接影響，當(dāng)前研究表明，對(duì)于300MW容量的發(fā)電機(jī)組，當(dāng)可磨指數(shù)由65降低到55時(shí)，耗電率會(huì)增加0.2％。這說(shuō)明煤本身的可磨指數(shù)直接影響著磨煤機(jī)的耗電量，進(jìn)而影響整個(gè)發(fā)電機(jī)組的自用電量。

二、火電廠影響廠用電率的具體因素

（一）輔機(jī)的選擇

高壓電動(dòng)機(jī)的耗電量在廠用電中所占比例很大，輔機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)按照不同標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的型號(hào)之間容量相差很大，加之帶動(dòng)輔機(jī)的電動(dòng)機(jī)容量還要留有一定的裕度。因此輔機(jī)的選型若不科學(xué)，實(shí)際功率就跟額定功率相差很大，造成了多余的電量損耗。

（二）輔機(jī)的運(yùn)行效率

電廠的輔機(jī)主要包括泵與風(fēng)機(jī)等，由于泵、風(fēng)機(jī)等運(yùn)行時(shí)，流體與管道之間存在阻力。設(shè)備長(zhǎng)久運(yùn)行老化問(wèn)題以及密封、絕緣性能的降低，各聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)之間由于間隙等存在機(jī)械能的損失。這些微小的因素使得輔機(jī)在長(zhǎng)久運(yùn)行時(shí)效率降低，進(jìn)而增加了耗電量。

（三）變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

變壓器在變換電壓以及傳遞功率過(guò)程中自身會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗與無(wú)功功率損耗，有功功率以及無(wú)功功率損耗又與變壓器的技術(shù)特性有關(guān)，同時(shí)又受到負(fù)載變化的影響。影響變壓器電耗的因素有很多，比如與設(shè)備之間的運(yùn)行方式是否合理，主變與廠變是否各自運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)區(qū)間，分接頭的選擇是否合理，備用變壓器備用時(shí)是否帶電等。

（四）機(jī)組負(fù)荷率的影響

實(shí)際上我國(guó)絕大多數(shù)火力發(fā)電廠都存在機(jī)組負(fù)荷率較低的問(wèn)題，600MW容量的主力機(jī)組出力不到500MW的問(wèn)題普遍存在，實(shí)際狀況中如果機(jī)組在70％～80％額定負(fù)荷率下運(yùn)行時(shí)，廠用電率大約是額定狀態(tài)下的1.1～1.2倍。而電廠的輔機(jī)是按照機(jī)組的額定容量選擇的，這樣即使低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的實(shí)際耗電量要比額定負(fù)荷時(shí)耗電量低，但是兩者之間不成相應(yīng)的正比例關(guān)系，所以想降低廠用電率就必須使機(jī)組在較高的負(fù)荷率最好是額定負(fù)荷率下運(yùn)行。

（五）煤質(zhì)的影響

煤的發(fā)熱值高低直接影響到燃煤量，煤的發(fā)熱值高則燃煤量相對(duì)較低，煤的發(fā)熱值低則燃煤量相對(duì)較高。由于能源供應(yīng)越來(lái)越緊張，我國(guó)很多電廠在燃煤的同時(shí)摻雜一些雜質(zhì)，這樣就導(dǎo)致了煤的純度不夠，達(dá)不到要求的發(fā)熱量，不得不燃燒更多的煤以滿足機(jī)組出力的要求，使得磨煤系統(tǒng)與風(fēng)煙系統(tǒng)耗電量增加。

三、火電廠降低廠用電的對(duì)策

（一）配置輔機(jī)參數(shù)要合理

電動(dòng)機(jī)在火電廠耗電占據(jù)比例較大，其中高壓電動(dòng)機(jī)參數(shù)的選擇對(duì)廠用電影響顯著。為了提高發(fā)電機(jī)組效率，降低耗電，在機(jī)組配置參數(shù)方面要進(jìn)行科學(xué)配置。當(dāng)前，燃煤火電廠發(fā)電機(jī)組的磨煤機(jī)和風(fēng)機(jī)有效利用率相對(duì)不高，富余量在25％左右，這就使得機(jī)組配置出現(xiàn)大卡車?yán)∝浀那闆r，嚴(yán)重浪費(fèi)了電量。因此，對(duì)于磨煤機(jī)組和風(fēng)機(jī)選配和利用方面要高度重視。

（二）合理調(diào)整輔機(jī)設(shè)備轉(zhuǎn)速

由于發(fā)電機(jī)組經(jīng)常處于不同的負(fù)荷工況，合理調(diào)整輔機(jī)設(shè)備轉(zhuǎn)速對(duì)降低耗電量有著重要的意義。當(dāng)前，火電廠循環(huán)水泵有定速泵和雙速泵，根據(jù)冬季和夏季工作狀態(tài)，調(diào)整雙速泵來(lái)實(shí)現(xiàn)降低用電量具有顯著節(jié)能效果。以3臺(tái)定速循環(huán)水泵（電動(dòng)機(jī)容量3000kW）和1臺(tái)雙速泵（高速時(shí)電動(dòng)機(jī)容量3000kW，低速時(shí)容量2200kW）為例，在夏季雙速泵以最高容量運(yùn)行，在冬季時(shí)，雙速泵以低容量運(yùn)行，通過(guò)變頻設(shè)備來(lái)科學(xué)調(diào)整雙速泵運(yùn)行效率，對(duì)于1臺(tái)雙速電動(dòng)機(jī)全年按低速運(yùn)行2000h計(jì)算，可節(jié)省電量160kW/h?？梢钥闯?，合理調(diào)整輔機(jī)設(shè)備轉(zhuǎn)速，控制輔機(jī)設(shè)備效能，對(duì)于降低發(fā)電廠用電量具有可操作性。

（三）應(yīng)用高科技節(jié)能裝備

火電廠耗電量過(guò)高，與傳統(tǒng)設(shè)備效能低以及整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)未進(jìn)行新設(shè)備引入有一定關(guān)系。在發(fā)電機(jī)組中多應(yīng)用高科技節(jié)能設(shè)備對(duì)節(jié)能具有重要影響。在傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組引入高頻電源來(lái)控制電除塵，能夠保證機(jī)組在額定出力的狀態(tài)下降低近一半的耗電量；另外，傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)耗電量較多，可采用高效電動(dòng)機(jī)結(jié)合高效率低能變壓器來(lái)控制機(jī)組電耗。

四、結(jié)束語(yǔ)

火電廠降低耗電量是一個(gè)系統(tǒng)工程，在處理降低用電的過(guò)程中要把握整體因素，不能單純考慮某一個(gè)環(huán)節(jié)的節(jié)能而造成其他環(huán)節(jié)能耗上升，力爭(zhēng)通過(guò)設(shè)備引入和技術(shù)革新達(dá)到降低整個(gè)發(fā)電機(jī)組的耗電量，以保證火電廠降低廠用電的科學(xué)性。

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