火電廠單元機組的經(jīng)濟運行措施分析

李玉生 李姝衡

隨著國家電力運營體制改革的深入，能源緊張的現(xiàn)狀和電力行業(yè)的競爭機制，都要求各火電廠必須節(jié)能降耗。為此，火電廠除加強各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理、提高職工的運行和檢修技能外，深入研究并完善火電廠優(yōu)化運行技術(shù)將進一步給整個火電廠帶來可觀的經(jīng)濟效益。

1.單元機組的主要熱經(jīng)濟指標

單元機組的經(jīng)濟運行狀況，主要取決于其燃料和電量的消耗情況，因此，單元機組的主要熱經(jīng)濟指標是發(fā)電標準煤耗率和廠用電率。標準煤耗率及廠用電率的大小主要取決于機組的設(shè)計、制造及選用的燃料；但運行人員的調(diào)整、運行方式的選擇對這兩項指標也有很大影響。單元機組的經(jīng)濟運行就是要保證實現(xiàn)標準煤耗率和廠用電率的設(shè)計值，并盡可能地降低，以獲得最大的經(jīng)濟效益。

2.單元機組的技術(shù)經(jīng)濟小指標

在運行實踐中，常把單元機組的標準煤耗率和廠用電率等主要熱經(jīng)濟指標分解成各項技術(shù)經(jīng)濟小指標。控制這些小指標，也就具體地控制了各環(huán)節(jié)的效率和廠用電率，從而保證了機組的熱經(jīng)濟性。

2.1鍋爐效率

鍋爐效率是表征鍋爐運行經(jīng)濟性的主要指標。影響鍋爐效率的主要因素有以下幾個方面：

（1）排煙熱損失。排煙熱損失是鍋爐熱損失中最大的一項，一般占鍋爐熱損失的4%～8%.影響排煙熱損失的主要因素是排煙溫度和排煙量。排煙溫度越高，排煙量越大，則排煙熱損失越大。為減少排煙容積，在減少爐膛及煙道漏風(fēng)的前提下，要保持鍋爐有效合理的過剩空氣系數(shù)。過?？諝庀禂?shù)過大會增大排煙容積，過小會引起其他損失增大。

（2）化學(xué)不完全燃燒熱損失?；瘜W(xué)不完全燃燒熱損失是指可燃氣體隨煙氣排出爐外所造成的熱損失。影響這項損失的主演因素是燃料性質(zhì)、過?？諝庀禂?shù)、爐膛溫度以及爐內(nèi)燃料與空氣的混合情況等。

（3）機械不完全燃燒熱損失。機械不完全燃燒熱損失是指飛灰及排渣含碳造成的熱損失。該項損失僅次于排煙熱損失。影響機械不完全燃燒熱損失的主要因素是燃料性質(zhì)和運行人員的操作水平。如煤中含灰分、水分、揮發(fā)分高，煤粉細度不合理以及運行中鍋爐一、二次風(fēng)不匹配等均會使機械不完全燃燒熱損失增加。

（4）散熱損失。影響散熱損失的因素有鍋爐容量、負荷、爐相對表面積、環(huán)境溫度、爐保溫情況。加強保溫是減少散熱損失的有效措施。

（5）灰渣物理熱損失。灰渣物理熱損失是指爐渣排出爐外時帶出的熱量。影響灰渣物理熱損失的因素有燃料灰分。爐渣占總灰量的比例及爐渣溫度。一般固態(tài)排渣煤粉爐的該項損失很小。

2.2主蒸汽壓力

主蒸汽壓力是單元機組在運行中必須監(jiān)視和調(diào)節(jié)的主要參數(shù)支一。汽壓的不正常波動對機組安全、經(jīng)濟運行影響很大。所以，在火電廠單元機組運行中，必須控制主蒸汽參數(shù)在額定值運行。

2.3主蒸汽溫度

主蒸汽溫度的波動同樣對機組安全、經(jīng)濟運行有著很大影響。氣溫升高可提高機組運行經(jīng)濟性，但氣溫過高會使工作在高溫區(qū)域的金屬材料強度下降，縮短過熱器和機組使用壽命，嚴重超溫時，可能引起過熱器爆管。氣溫過低，汽輪機末幾級葉片的蒸汽濕度增加，對葉片的沖蝕作用加劇，同時，使機組汽耗、熱耗增加。經(jīng)濟性降低。

2.4凝汽器真空

凝汽器的真空對煤耗影響很大，真空每下降1%，煤耗約增加1%～1.5%，出力約降低1%.在單元機組運行中，影響真空的因素很多，如真空系統(tǒng)的嚴密性、冷卻水入口溫度、進入凝汽器的蒸汽量、凝汽器銅管的清潔程度等。因此，運行值班人員應(yīng)根據(jù)機組負荷、冷卻水溫、水量等的變化情況，對凝汽器真空變化及時作出判斷，以保證凝汽器安全經(jīng)濟運行。

2.5凝汽器端差

凝汽器端差通常為3～5℃，凝汽器端差每降低1℃，真空約可提高0.3%。

2.6凝結(jié)水過冷度

凝結(jié)水過冷度通常應(yīng)低于1.5℃.凝結(jié)水出現(xiàn)過冷卻，不僅使凝結(jié)水中含氧量增加引起設(shè)備腐蝕，而且凝結(jié)水本身的熱量額外地被循環(huán)水帶走，影響機組安全、經(jīng)濟運行。

2.7給水溫度

機組運行中，應(yīng)保持給水溫度在設(shè)計值運行。給水溫度每降低10℃，煤耗約增加0.5%。

2.8廠用輔機用電單耗

輔機運行方式合理與否對機組的廠用電量、供電煤耗影響很大。各輔機起停應(yīng)在滿足機組起停、工況變化的前提下進行經(jīng)濟調(diào)度，以滿足設(shè)計要求，提高機組運行的經(jīng)濟性。

3.提高單元機組經(jīng)濟性的主要措施

3.1維持額定的蒸汽參數(shù)

根據(jù)熱工理論，提高蒸汽參數(shù)可提高循環(huán)效率。但由于受金屬材料的限制，機組的蒸汽參數(shù)已在設(shè)計時確定，運行中的主要任務(wù)是維持規(guī)定的蒸汽參數(shù)，即在額定值運行，防止由于蒸汽參數(shù)的降低而使機組的經(jīng)濟性降低。

3.2保持最佳真空

提高凝汽器真空可以增加可用焓降，減小凝汽損失，提高循環(huán)效率，因此運行時應(yīng)使凝汽器保持最佳真空。具體辦法有以下幾點：

（1）降低循環(huán)水溫度。當循環(huán)水溫度在20℃時，循環(huán)水溫每下降1℃，真空可提高0.3℃，降低煤耗0.3%～0.5%.閉式循環(huán)供水系統(tǒng)應(yīng)注意提高冷水塔和冷卻水池的效率，降低循環(huán)水溫。

（2）增加循環(huán)水量。增加循環(huán)水量可提高真空，但同時增加了循環(huán)水泵的耗電量，是否經(jīng)濟需綜合比較。

（3）保證凝汽器傳熱面清潔。傳熱面的清潔程度可由凝汽器端差反映出來。清潔程度高，在相同的循環(huán)水溫時，可改善傳熱效果，得到較低的排汽溫度和較高的凝汽器真空。運行中要定期進行凝汽器的膠球清洗或反沖洗，以提高它的冷卻效果。

（4）提高真空系統(tǒng)的嚴密性。其效果相當于提高了真空。

3.3充分利用回熱加熱設(shè)備，提高給水溫度

利用回熱加熱設(shè)備，可減少冷源損失，提高給水溫度，從而減少了煤耗，所以正常運行中要盡可能使高、低壓加熱器全部投入運行。運行中要注意加熱器水位的調(diào)節(jié)、空氣的抽出和加熱器保護裝置的維護，保證加熱器的正常運行。

3.4合理的送風(fēng)量

鍋爐的送風(fēng)量與鍋爐的效率有直接關(guān)系。送風(fēng)量過大，將增大鍋爐排煙容積，使排煙損失增大，還增加了風(fēng)機耗電率；送風(fēng)量過小，將影響燃燒，是化學(xué)不完全燃燒熱損失和機械不完全燃燒熱損失增大。運行中除要保持合理的送風(fēng)量外，還需維持最佳過?？諝庀禂?shù)。最佳過剩空氣系數(shù)一般由鍋爐熱效率試驗確定，運行中一般用氧量表來監(jiān)視。最佳氧量值一般在4%～5%.通過送風(fēng)量的調(diào)節(jié)可維持最佳氧量值。

3.5注意燃燒調(diào)整

通過燃燒調(diào)整，可減少不完全燃燒熱損失，提高鍋爐效率，降低煤耗。在保證汽溫正常的條件下，盡可能使用下排燃燒器，或加大下排燃燒器的負荷，減小上排燃燒器的負荷，以降低火焰中心，延長燃料在爐膛內(nèi)的停留時間，達到完全燃燒。

3.6降低廠用電率

發(fā)電廠在生產(chǎn)過程中要消耗一部分廠用電，用以驅(qū)動輔機和用于照明。隨著蒸汽初參數(shù)的提高，廠用電率也增大。對單元機組來說，因發(fā)電量大，廠用電量的絕對數(shù)字也相當大，節(jié)省廠用電量成為單元機組經(jīng)濟運行的重要內(nèi)容。

3.7減少工質(zhì)和熱量損失

運行中應(yīng)盡可能回收各項輸水，消除漏水漏汽，以減少凝結(jié)水和熱量損失，降低補給水率；應(yīng)注意對汽輪機軸封的維護、調(diào)整，避免軸封漏汽量增加；加強對設(shè)備保溫層的檢查維護，減少散熱損失。

3.8提高自動裝置投入率

由于自動裝置調(diào)節(jié)動作較快，易使各級設(shè)備和運行參數(shù)維持在最佳值，故自動裝置的投入可提高鍋爐效率0.2%～1.5%，降低蒸汽參數(shù)的波動，從而提高循環(huán)效率，使實際熱耗可降低2%，并可以降低輔機電耗率?？傊?，最優(yōu)化、最經(jīng)濟的生產(chǎn)過程，會給火電廠帶來良好的經(jīng)濟效益。

【參考文獻】

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