發(fā)電廠機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)探討

軒轅國(guó)強(qiáng)

摘要：當(dāng)前，社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，生產(chǎn)生活規(guī)模不斷擴(kuò)大，社會(huì)對(duì)電力的需求不斷增加，發(fā)電廠面臨著巨大挑戰(zhàn)。發(fā)電廠急需對(duì)自身設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行完善與改革，尤其是要注重機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行，從而既提升發(fā)電水平又提高經(jīng)濟(jì)效益。文章將重點(diǎn)對(duì)發(fā)電廠的機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行探討，為發(fā)電廠的進(jìn)步和發(fā)展提供參考建議。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；機(jī)組；優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，電力需求增加，并且能源緊張的背景下，發(fā)電廠更要節(jié)能減排，積極提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化和技術(shù)升級(jí)。發(fā)電廠機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作，需要在了解設(shè)備運(yùn)行、耗煤量與耗電量等情況的前提下進(jìn)行科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，然后進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，最后實(shí)施優(yōu)化操作。發(fā)電廠應(yīng)該積極對(duì)機(jī)組進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，對(duì)鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和整體優(yōu)化，達(dá)到節(jié)能減排和提升發(fā)電品質(zhì)的效果，從而提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

1 機(jī)組設(shè)備的負(fù)荷分配模型的建立

我國(guó)很多電廠以往都是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)耗煤量、供電成本以及耗熱量來衡量電能生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性效果與整體經(jīng)濟(jì)效益的，其中的耗煤量是衡量電能生產(chǎn)效益的，耗熱量是衡量電廠經(jīng)濟(jì)效益的，而供電成本是指耗煤量相同時(shí)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。這三者成為很多企業(yè)發(fā)展過程中非常重要的標(biāo)準(zhǔn)。但是，僅憑3點(diǎn)進(jìn)行衡量，過于片面，沒有考慮到其他方面，如生產(chǎn)條件、廠址、生產(chǎn)過程等。因此，機(jī)組運(yùn)行系統(tǒng)的優(yōu)化還要進(jìn)行多方面的考慮，這就需要先對(duì)機(jī)組設(shè)備進(jìn)行負(fù)荷分配模型建立，目的是對(duì)各機(jī)組間的負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)的分配和了解，將能耗降到最低，將機(jī)組運(yùn)行系統(tǒng)調(diào)整得更為科學(xué)。通常，可以將機(jī)組設(shè)備進(jìn)行合理的組合，對(duì)部分機(jī)組進(jìn)行投運(yùn)和投停的設(shè)計(jì)，讓每個(gè)機(jī)組的作用發(fā)揮到最大，同時(shí)降低部分能耗，從而整體上提高機(jī)組運(yùn)行效率。一般可以采取線性規(guī)劃法、非線性規(guī)劃法、遺傳算法動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法等系列統(tǒng)計(jì)算法來對(duì)分配方式進(jìn)行計(jì)算和選擇，具體還要根據(jù)發(fā)電廠機(jī)組的實(shí)際情況來進(jìn)行。

2 機(jī)組系統(tǒng)節(jié)能減排的幾點(diǎn)措施

發(fā)電廠的能耗是比較大的，尤其是對(duì)電能和煤炭的消耗量非常大，且污染也相對(duì)較重，優(yōu)化機(jī)組系統(tǒng)，重要的一方面就是節(jié)能減排，提高機(jī)組運(yùn)行效率，提高整體經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

2.1 降低機(jī)組的煤炭消耗量

我國(guó)火力發(fā)電廠居多，煤耗是無法避免的。耗煤量通常受到發(fā)電機(jī)效率、汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率以及鍋爐運(yùn)行效率等方面的影響，積極提升這幾種機(jī)組的運(yùn)行效率、降低燃燒損失，就會(huì)讓煤炭獲得充分燃燒，降低消耗和污染，提升機(jī)組系統(tǒng)的運(yùn)行效率。（1）降低化學(xué)不完全燃燒損失。煤炭的化學(xué)燃燒需要充足的氧氣和足夠的溫度達(dá)到燃點(diǎn)，所以要確保供氧量的充足并對(duì)溫度進(jìn)行合理控制，使煤炭獲得充分的化學(xué)燃燒；（2）降低機(jī)械不完全燃燒損失。煤炭的機(jī)械燃燒效果和燃燒過程及技術(shù)操作有很大關(guān)系，要將空氣系數(shù)進(jìn)行合理控制，保證穩(wěn)燃，增加鍋爐內(nèi)的停留時(shí)間，對(duì)煤粉的粒徑進(jìn)行精心的處理與選擇，讓煤粉在鍋爐內(nèi)獲得充分燃燒；（3）降低排煙損失。排煙損失是很多機(jī)組運(yùn)行時(shí)非常大的一個(gè)問題，降低排煙損失是充分燃燒煤炭和提高鍋爐效率的關(guān)鍵?？梢酝ㄟ^清潔鍋爐和降低爐膛火焰中心的高度，或者減少部分煙道、空預(yù)器漏風(fēng)等方式來減少排煙。降低排煙損失，另一個(gè)重要方面就是對(duì)煙的循環(huán)進(jìn)行考慮，這需要在關(guān)注回?zé)嵩O(shè)備、凝汽器真空以及主蒸汽參數(shù)等方面的情況下對(duì)循環(huán)效率進(jìn)行合理的計(jì)算，從而提升排煙的循環(huán)效果，降低污染和消耗，提升機(jī)組系統(tǒng)的運(yùn)行效果。

2.2 降低機(jī)組的耗電量

發(fā)電廠機(jī)組的耗電量也是較為重要的一方面，尤其是很多輔機(jī)的耗電量很大，如給水泵、循環(huán)水泵以及送風(fēng)機(jī)等輔機(jī)設(shè)備。通過合理優(yōu)化配置機(jī)組設(shè)備的組合以及降低輔機(jī)的耗電量，可以降低發(fā)電廠整體的耗電量。輔機(jī)設(shè)備的節(jié)約用電的措施主要包括以下幾個(gè)方面：

2.2.1 給水泵的節(jié)電措施

給水泵啟動(dòng)時(shí)，可以將其切換成氣泵，氣泵的節(jié)電效果要更為理想。并且，在給水流量己經(jīng)達(dá)到循環(huán)關(guān)閉條件的時(shí)候，就要及時(shí)關(guān)閉掉給水泵，從而避免泄露，避免耗電。

2.2.2 循環(huán)水泵的節(jié)電措施

循環(huán)水泵的節(jié)電可以通過優(yōu)化組合，先對(duì)比循環(huán)水泵的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效益，將最優(yōu)的循環(huán)水泵進(jìn)行保留，而將較差的循環(huán)水泵停運(yùn)，在確保可以維持穩(wěn)定真空度的情況下，

一臺(tái)循環(huán)水泵完全可以滿足生產(chǎn)需要，并且可以節(jié)能，達(dá)到優(yōu)化配置和資源的目的。

2.2.3 引、送風(fēng)機(jī)的節(jié)電措施

引、送風(fēng)機(jī)是非常重要的輔機(jī)設(shè)備，確保風(fēng)量的充足，提高煤炭燃燒率，但是它的耗電量也是比較大的。可以通過清潔爐膛、煙道，以及防止空預(yù)器泄露等方式進(jìn)行引、送風(fēng)機(jī)的節(jié)電設(shè)計(jì)。而實(shí)際運(yùn)行時(shí)，一定要對(duì)引、送風(fēng)機(jī)的運(yùn)行充分性進(jìn)行監(jiān)督，提高電除塵的效果，防止灰粒對(duì)輔機(jī)設(shè)備葉片的反復(fù)磨損，從而提升引、送風(fēng)機(jī)的效能發(fā)揮，達(dá)到節(jié)能目的。

3 優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行

3.1 發(fā)電機(jī)組的替換

機(jī)組的運(yùn)行方式涉及相關(guān)能源的消耗和使用效率，合理的運(yùn)行方式能夠降低消耗，并且可以提升機(jī)組的運(yùn)行效率。很多發(fā)電廠的轉(zhuǎn)型升級(jí)較慢，發(fā)電機(jī)組的更新?lián)Q代比較滯后，尤其是很多小型的火力發(fā)電機(jī)仍在投入使用。對(duì)于這些小型的火力發(fā)電機(jī)組，發(fā)電廠要及時(shí)進(jìn)行更換，可以將這些小型發(fā)電機(jī)組進(jìn)行申報(bào)，確定可以被替代的電量及價(jià)格，再由大型的發(fā)電機(jī)組申報(bào)能替代的能力與價(jià)格，借助電網(wǎng)安全校核之后，用大型的發(fā)電機(jī)組來代替小型的發(fā)電機(jī)組，從而逐漸取消小型發(fā)電機(jī)組，優(yōu)化資源配置，提高發(fā)電機(jī)的使用效率，達(dá)到用電與發(fā)電的平衡和穩(wěn)定，還可以降低不必要的能源消耗，減少不必要的經(jīng)濟(jì)投入。

3.2 積極采用滑壓運(yùn)行

滑壓運(yùn)行時(shí)機(jī)組降低負(fù)荷和調(diào)峰時(shí)需要用到的措施，是指汽輪機(jī)在不同工況運(yùn)行時(shí)，主汽門是和調(diào)節(jié)汽門都是全開的，此時(shí)機(jī)組功率的變動(dòng)是依靠汽輪機(jī)的前主蒸汽壓力改變實(shí)現(xiàn)的?；瑝哼\(yùn)行的措施，使得機(jī)組在額定功率時(shí)可按額定壓力運(yùn)行，而在低負(fù)荷時(shí)則按某一低于額定數(shù)值的壓力運(yùn)行，在工況變動(dòng)的范圍內(nèi)，汽溫不變化，仍然保持額定值。積極采用滑壓運(yùn)行措施，可以延長(zhǎng)機(jī)組的壽命，降低能耗，減少泄露，優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行系統(tǒng)。

3.3 負(fù)荷的改善

機(jī)組負(fù)荷也是影響機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行效果的關(guān)鍵因素，要對(duì)不同負(fù)荷下的機(jī)組運(yùn)行進(jìn)行試驗(yàn)和分析，然后對(duì)負(fù)荷進(jìn)行改善，最終提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

發(fā)電廠的機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)，是當(dāng)前節(jié)能減排和提高生產(chǎn)效益的關(guān)鍵。發(fā)電廠的優(yōu)化措施要積極從降低能耗、提高輔機(jī)設(shè)備的運(yùn)行效率以及優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行等方面進(jìn)行，尤其是要對(duì)機(jī)組設(shè)備的節(jié)能改造以及技術(shù)升級(jí)充分重視，進(jìn)一步深入優(yōu)化發(fā)電廠的機(jī)組運(yùn)行系統(tǒng)，提高生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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