火電廠集控運(yùn)行節(jié)能降耗技術(shù)分析

田忠玉 李 勇 李 杰 石佃忠 李洪偉

（1.華能聊城熱電有限公司，山東 聊城 252041；2.華能山東發(fā)電有限公司，山東 濟(jì)南 250014）

0 引言

煤炭資源是不可再生資源， 也就是一次能源，為了積極地對(duì)國家提出的“節(jié)能降耗”的倡議進(jìn)行響應(yīng)，火電廠必須立足于全局，優(yōu)化各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對(duì)使用的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的更新，以便于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗的要求。 企業(yè)若想把較大的市場(chǎng)份額據(jù)為己有，就務(wù)必要盡量把生產(chǎn)成本降低，這樣才可以把自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提上去，帶給企業(yè)更大的經(jīng)濟(jì)效益，為社會(huì)提供更多效益[1-3]。

1 火電廠集控運(yùn)行的概念

集控運(yùn)行，顧名思義，即為集中控制運(yùn)行。在日常的火力發(fā)電廠管理運(yùn)行中，要借助于集控運(yùn)行來有效地管控電廠內(nèi)的各個(gè)單元。 在當(dāng)前階段，大多火力發(fā)電企業(yè)都會(huì)借助集控技術(shù)來集中控制自己的鍋爐、汽輪機(jī)等相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備，以便于提高運(yùn)行管理效率。 在集控運(yùn)行進(jìn)行的過程中，倘若哪個(gè)設(shè)備在檢查保養(yǎng)時(shí)違反了規(guī)定，則集控系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)停止工作，此時(shí)相關(guān)人員必須迅速制訂方案，并采取有效的檢修維護(hù)措施，盡快地讓系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。

2 火電廠集控運(yùn)行方面存在的問題

2.1 過熱汽溫系統(tǒng)的控制問題

在對(duì)過熱汽溫系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的時(shí)候，工作人員必須對(duì)空氣系數(shù)做好調(diào)整工作，使煤水的比例始終保持在科學(xué)的水平，確保汽溫系統(tǒng)處在最優(yōu)的運(yùn)行狀態(tài)。一旦有誤差產(chǎn)生，就可能引發(fā)過熱的問題出現(xiàn)，繼而干擾整個(gè)系統(tǒng)，影響到運(yùn)行的穩(wěn)定。 所以工作人員務(wù)必時(shí)刻將自身的技能和應(yīng)變能力提高，保證可以在遇到系統(tǒng)出現(xiàn)微過熱問題時(shí)，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行合理科學(xué)的處理，借助直流爐來合理調(diào)整煤水的比例，使運(yùn)行效率得到充分保障。結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題也會(huì)誘導(dǎo)過熱汽溫系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行方面的故障，例如，不合理的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)有缺陷存在、相關(guān)技術(shù)指標(biāo)不達(dá)標(biāo)等，上述任意問題一旦出現(xiàn)，都會(huì)對(duì)過熱汽溫系統(tǒng)在運(yùn)行中的效率產(chǎn)生影響。

2.2 再熱汽溫系統(tǒng)的控制問題

在具體運(yùn)行中，與過熱汽溫系統(tǒng)相比，再熱汽溫系統(tǒng)具有更高難度的管控和復(fù)雜程度。 因此在目前，部分火電廠受限于自身的實(shí)力，投入到此方面的精力較少， 繼而依靠簡(jiǎn)化方式來對(duì)電力生產(chǎn)要求進(jìn)行滿足，比如，依靠將溫水量減少去對(duì)系統(tǒng)溫度進(jìn)行調(diào)控。此方法雖然可以在一定層面上使生產(chǎn)要求得到滿足，但倘若一直使用， 則會(huì)使設(shè)備機(jī)械的磨損被加速，對(duì)電廠的長期效益有著不利的影響。借助長期的研究和實(shí)踐，可以發(fā)現(xiàn)目前可以利用擺動(dòng)式燃燒器，來有效地調(diào)控再熱汽溫系統(tǒng)。

2.3 主汽壓力系統(tǒng)的合理管控問題

目前，在火電廠中要依靠主汽壓力計(jì)算公式來對(duì)主汽壓力系統(tǒng)進(jìn)行管控，且此公式與國家在該領(lǐng)域的要求吻合， 也具有較低的整體操作難度和學(xué)習(xí)難度，所以普遍應(yīng)用于主汽壓力系統(tǒng)管控中，相關(guān)工作人員必須對(duì)該技能進(jìn)行熟練掌握。但是在間接能量平衡系統(tǒng)的應(yīng)用方面實(shí)踐中， 部分火力發(fā)電廠存在著問題，此時(shí)必須依靠能量平衡公式來重新進(jìn)行計(jì)算。

3 火電廠集控運(yùn)行節(jié)能降耗技術(shù)舉措

3.1 生產(chǎn)方面的技術(shù)舉措

首先， 必須要根據(jù)集控運(yùn)行工作的具體特點(diǎn)，對(duì)相應(yīng)的節(jié)能管控制度進(jìn)行制訂，以便于規(guī)范相關(guān)工作人員的行為，將工作人員的責(zé)任感提高，以確保能夠有序地進(jìn)行集控運(yùn)行工作。 與此同時(shí)，為了能夠讓工作人員更加深刻地對(duì)集控運(yùn)行要求進(jìn)行了解，并將自身技能水平提高，火電廠必須把人員的技能培訓(xùn)工作做好，在制訂培訓(xùn)計(jì)劃和確定培訓(xùn)內(nèi)容時(shí)，要嚴(yán)格依照其技術(shù)的特點(diǎn)和相關(guān)的規(guī)范，將集控工作的效率和質(zhì)量不斷進(jìn)行提升。接下來要把對(duì)機(jī)械設(shè)備的維護(hù)管理工作做好，制訂相應(yīng)的維護(hù)管理制度并落實(shí)，將維護(hù)管理工作的內(nèi)容明確到位。同時(shí)相關(guān)的管理人員必須依據(jù)要求對(duì)設(shè)備加以檢查，及時(shí)地將設(shè)備機(jī)械中所出現(xiàn)的問題排查出來，并對(duì)故障進(jìn)行修復(fù)工作，以確保機(jī)械設(shè)備能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)，避免能耗異常的情況出現(xiàn)。

3.2 降低廠用電率

在火電廠進(jìn)行發(fā)電時(shí)， 除了那些主要的設(shè)備，還會(huì)使用各種各樣的輔助設(shè)備也，這些設(shè)備也會(huì)在運(yùn)行中消耗較多的能源，在日常的集控運(yùn)行工作中，需要從此出發(fā)，來開展節(jié)能降耗工作。第一，對(duì)變頻技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，來改造相關(guān)的設(shè)備，以便于有效降低能源消耗。第二，將電廠中的照明系統(tǒng)予以優(yōu)化，依照生產(chǎn)的特性， 對(duì)照明設(shè)備的使用時(shí)段進(jìn)行合理的設(shè)置，同時(shí)還要盡量使用節(jié)能燈具來照明，以減少電能在照明時(shí)的損耗。第三，強(qiáng)化掌控通風(fēng)塔冷卻風(fēng)機(jī)，依照具體的冷卻狀況，對(duì)其進(jìn)行合理的調(diào)整和啟停。第四，依照電廠的具體生產(chǎn)負(fù)荷，來對(duì)輔機(jī)的使用規(guī)劃進(jìn)行制定，例如生產(chǎn)負(fù)荷在較低的時(shí)候，可以基于不影響生產(chǎn)的前提，對(duì)部分輔機(jī)設(shè)備進(jìn)行停用，以降低輔機(jī)設(shè)備的能源消耗。

3.3 降低工質(zhì)損失

工質(zhì)管理既是集控運(yùn)行的重中之重，也對(duì)電廠減少能耗很有幫助。首先，要將疏水的回收工作做好。在溫度較低的時(shí)， 為了防止低溫腐蝕出現(xiàn)在空預(yù)器冷端，必須采用暖風(fēng)器，暖風(fēng)疏水外排會(huì)把機(jī)組的補(bǔ)水率提高。 借助回收疏水工作，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的進(jìn)一步優(yōu)化控制，同時(shí)將運(yùn)行效率提高。其次，將受熱面的清理工作做好，把熱傳導(dǎo)效率提高。 相關(guān)工作人員必須根據(jù)工作計(jì)劃，對(duì)鍋爐受熱面、空預(yù)器以及脫硝設(shè)備等進(jìn)行定期清理?？梢酝ㄟ^疏水回收來減少吹灰疏水所導(dǎo)致的工質(zhì)浪費(fèi)損失， 但要先通過水質(zhì)檢測(cè)，在水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果顯示合格后， 方能夠排進(jìn)排氣系統(tǒng)，此般便能夠?qū)⒊}水的使用量減少。 最后，對(duì)疏水空容器的疏水管線進(jìn)行仔細(xì)檢查， 特別是要對(duì)管道的滲漏、密封等進(jìn)行嚴(yán)查，避免滲漏導(dǎo)致疏水進(jìn)入到擴(kuò)容器的情況發(fā)生，繼而導(dǎo)致增加消耗。 在滲漏問題發(fā)生時(shí)，務(wù)必立刻上報(bào)并處理，對(duì)漏出進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)封。除此之外，還要加強(qiáng)清理汽機(jī)通流、過熱器、蒸汽管道等的污垢，確保傳導(dǎo)效率始終處于可靠水平。

3.4 汽輪機(jī)組采用的技術(shù)舉措

汽輪機(jī)作為火電廠生產(chǎn)運(yùn)行中的關(guān)鍵要素，能夠?qū)崿F(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，再從動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，汽輪機(jī)同時(shí)也是電廠運(yùn)行中最耗能的一種設(shè)備。為了使汽輪機(jī)在運(yùn)行中的能量消耗減少，在集控運(yùn)行中需要從下述幾方面入手，來對(duì)管控工作進(jìn)行強(qiáng)化。

3.4.1 確保汽輪機(jī)的真空度，保證機(jī)組氣密性的良好

作為相關(guān)管理人員，需要定期對(duì)汽輪機(jī)組的真空度進(jìn)行試驗(yàn)，以此來檢查其氣密性。一般來說，每個(gè)月都應(yīng)該進(jìn)行至少一次試驗(yàn)。 與此同時(shí)，還要對(duì)汽輪機(jī)主機(jī)及其相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查，對(duì)軸密封系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行查驗(yàn)， 還要有效地管控運(yùn)行中冷凝水的過濃度，以防止冷凝水溫度過低。除此之外，還必須全面及時(shí)地檢查負(fù)壓系統(tǒng)，以防止真空泄漏問題的產(chǎn)生。

3.4.2 做好對(duì)鍋爐給水溫度的控制

運(yùn)行中的汽輪機(jī)， 其能耗不但會(huì)被真空度影響，也會(huì)被給水溫度影響。給水溫度密切地聯(lián)系著回?zé)岢錃饬浚?dāng)給水溫度不夠充足時(shí)，就會(huì)使這方面的工作效率受到影響，引發(fā)鍋爐排煙出現(xiàn)過高的溫度，對(duì)鍋爐的高效運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。 在具體的運(yùn)行中，要把高壓加熱器輸出率進(jìn)行增加，將進(jìn)汽電動(dòng)門改造成三態(tài)控制電動(dòng)門，維持恒定不變的高加水位，保障給水溫升率。

3.5 鍋爐生產(chǎn)環(huán)節(jié)采用的技術(shù)舉措

在實(shí)際的火力發(fā)電廠運(yùn)行過程中，鍋爐是消耗煤炭的最主要設(shè)備，所以火電廠要想節(jié)能降耗，就應(yīng)該從鍋爐的優(yōu)化和治理出發(fā)，盡可能地把鍋爐的燃燒效率提上去， 這樣就可以使煤炭資源的使用量降低，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。 在運(yùn)行鍋爐設(shè)備的過程中，源于自身因素，會(huì)出現(xiàn)排煙損失、灰渣物理熱損失、機(jī)械不完全燃燒損失、 散熱損失以及化學(xué)不完全燃燒損失，以下是針對(duì)這幾種的熱量損失的降低方法。

3.5.1 降低鍋爐排煙熱損失

排煙溫度是鍋爐中最大的一項(xiàng)熱損失，而對(duì)其影響最大的因素即為排煙的溫度。所以可以通過降低排煙溫度，來達(dá)成鍋爐的節(jié)能降耗，排煙溫度的降低方法主要包括幾種：（1）合理調(diào)整，將一次風(fēng)率降低。（2）將鍋爐系統(tǒng)的漏風(fēng)率減少。 （3）基于爐膛不結(jié)焦的情況，盡可能低氧燃燒。 （4）對(duì)受熱面的加強(qiáng)吹灰工作，尤其是水平及尾部煙道。 （5）加強(qiáng)對(duì)鍋爐的溫控設(shè)備的監(jiān)視與調(diào)整，將排煙溫度維持在正常水平。

3.5.2 減少再熱器減溫水的用量

提高機(jī)組熱效率也是一種實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的方法，而機(jī)組提高熱效率主要依靠蒸汽初參數(shù)的提高和蒸汽終參數(shù)的降低。而再熱蒸汽減溫水量的增加會(huì)降低總循環(huán)熱效率，同時(shí)還會(huì)把高壓缸做功限制住。

3.5.3 加強(qiáng)鍋爐燃燒的調(diào)整

調(diào)整鍋爐的燃燒，首先要將過?？諝庀禂?shù)維持在合理的水平，由于燃料不完全燃燒占據(jù)整個(gè)鍋爐熱損失中較大的熱損耗比例，所以必須合理調(diào)整鍋爐的燃燒，使燃料能在鍋爐內(nèi)充分地燃燒，同時(shí)要加大力度檢測(cè)煤粉細(xì)度，使之保持在合適的水平，以便于能夠充分燃燒。同時(shí)可以采取煤種煤質(zhì)混配的方式來投入燃燒，不但可以把煤的燃燒率提高，還能夠使燃燒成本大大地降低。

3.5.4 減少助燃油的損失

在把助燃油損失減少的過程中，首先要把設(shè)備的維護(hù)工作加強(qiáng)，同時(shí)盡可能地將煤質(zhì)差引起的投油助燃次數(shù)減少。最后就是更換油槍的工作，通常來說，油槍的出力占據(jù)鍋爐額定負(fù)荷的30%，企業(yè)可以把這種形式的大油槍更換為小油槍來進(jìn)行使用。

4 結(jié)語

綜上所述，火電廠在目前階段仍然是整個(gè)社會(huì)的主要供電形式，所以對(duì)社會(huì)用電的穩(wěn)定性具有非常重要的意義。 隨著時(shí)代的推進(jìn)，節(jié)能環(huán)保也被賦予了更高的要求，要想使節(jié)能降耗得以實(shí)現(xiàn)，必須從具體情況出發(fā)，將完善的節(jié)能減排措施制定出來，同時(shí)要有能力全面管理集控系統(tǒng)。 在未來的發(fā)展中，要能夠進(jìn)一步地對(duì)集控系統(tǒng)的研究力度予以加強(qiáng)，并在技術(shù)層面上強(qiáng)化研究節(jié)能降耗。