火電機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)分析與研究

段曉宇

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各種能源的消耗也越來(lái)越大，嚴(yán)峻的能源緊缺問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重影響到了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?；鹆Πl(fā)電廠設(shè)備龐大、系統(tǒng)復(fù)雜，在能源需求日益緊張的情況下，迫切需要采取措施優(yōu)化機(jī)組的運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能降耗。該廠在機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行、節(jié)能降耗方面進(jìn)行了諸多有益嘗試，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。對(duì)該廠機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行、節(jié)能提效的方法及效果進(jìn)行了細(xì)致的技術(shù)分析。

關(guān)鍵詞：火電機(jī)組;運(yùn)行;關(guān)鍵技術(shù)

1火電機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行分析

能源供應(yīng)日趨緊張化的背景下，火電廠更應(yīng)該提高節(jié)能意識(shí)，強(qiáng)化能源管理工作，在保證正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上降低能源消耗，提高火電廠的經(jīng)濟(jì)效益。如何有效運(yùn)行火電機(jī)組，達(dá)成節(jié)能降耗目的已成為火電廠行業(yè)研究的重要課題?；痣姀S優(yōu)化運(yùn)行，指的是不增加新投入的基礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)并改變運(yùn)行方式的方法，提高能源利用率。火電廠的優(yōu)化分成兩類(lèi)，即單設(shè)備優(yōu)化與全廠優(yōu)化。前者通過(guò)優(yōu)化單機(jī)的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，后者則對(duì)全廠機(jī)組設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化[1]。火電機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化及節(jié)能研究，有助于降低火電廠運(yùn)行成本?；痣姍C(jī)組優(yōu)化運(yùn)行試驗(yàn)內(nèi)容，主要包括：調(diào)整鍋爐、調(diào)整汽輪機(jī)組與輔機(jī)、優(yōu)化熱控系統(tǒng)等。

2火電機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)

2.1低溫省煤器的使用

低溫省煤器的合理使用可以大大提高火電機(jī)組運(yùn)行的效率。一般情況下，火電廠的工作環(huán)境較為較為復(fù)雜，高溫狀態(tài)極為普遍，因此，通常鍋爐排煙溫度都高于設(shè)定范圍，如果采用妥當(dāng)?shù)姆绞浇档瓦@一溫度，可以在很大程度上減少?gòu)U氣對(duì)于環(huán)境的污染，同時(shí)起到控制能耗的效果。在實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)，多數(shù)鍋爐排煙溫度處于125～145℃之間，這就高于設(shè)計(jì)溫度約25～35℃左右，部分排煙溫度甚至?xí)?，這其中的溫度差造成了大量的能源消耗，也制造了額外的環(huán)境污染，因此，低溫省煤器的使用具有極高的必要性。經(jīng)過(guò)分析可以看出，排煙熱損失與排煙溫度具有很大的關(guān)聯(lián)，排煙溫度提高10℃，排煙熱損失就提高0.6%-1.0%，也即增加煤耗1.2-2.4kg/kW·h，降低排煙溫度對(duì)于節(jié)能減排具有重要的實(shí)際意義。針對(duì)于這一情況，可以在火電機(jī)組尾部煙道上設(shè)置低溫省煤器，達(dá)到深度回收煙氣余熱、增加發(fā)電量、降低煤耗、節(jié)省脫硫水耗、保護(hù)煙囪的目的。我公司的低溫省煤器加裝在空預(yù)器與電除塵之間的煙道上，進(jìn)水為七號(hào)低加進(jìn)出口的凝結(jié)水，經(jīng)過(guò)低低溫省煤器吸收煙氣余熱后進(jìn)入六號(hào)低加，控制進(jìn)入電除塵煙氣溫度在100℃，降低排煙溫度在15～25℃。既降低了排煙熱損失也提高了電除塵效率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的良好效果。

2.2汽缸安裝技術(shù)要點(diǎn)

（1）準(zhǔn)確定位具體需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的施工方式對(duì)氣缸進(jìn)行定位，同時(shí)還應(yīng)該做好監(jiān)督調(diào)節(jié)，先定位、調(diào)節(jié)，同時(shí)做好外部應(yīng)力的解除工作。具體還需要做好后續(xù)的氣缸扣蓋工作，有效預(yù)防變形以及氣缸中心的移動(dòng)問(wèn)題。

（2）質(zhì)量檢查。汽輪設(shè)備與零部件安裝時(shí)，做好試驗(yàn)隔板與氣缸間的連接，保證連接強(qiáng)度。并對(duì)各部位連接情況進(jìn)行檢查，避免出現(xiàn)縫隙、錯(cuò)位、漏洞等情況，保證安裝質(zhì)量。

（3）安裝控制。汽輪機(jī)安裝時(shí)，要做好監(jiān)督與檢查工作，避免不同零部件出現(xiàn)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求的縫隙，保證設(shè)備整體的氣密性，為后期汽輪機(jī)良好運(yùn)行奠定基礎(chǔ)[2]。

（4）組裝質(zhì)量。安裝過(guò)程中，對(duì)軸封加熱器系統(tǒng)嚴(yán)格控制，并做好疏水系統(tǒng)流通分析，同時(shí)做好介入軸封抽氣處理，提高汽輪機(jī)安裝質(zhì)量。

2.3尾部煙道換熱器

電廠鍋爐尾部煙道因?yàn)榈鯊澓透淖兘孛娑鴮?dǎo)致煙道內(nèi)含灰煙氣流的速率場(chǎng)與飛灰顆粒程度場(chǎng)分布不一致，引發(fā)煙道和換熱器的灰塵積壓、摩擦損壞以及換熱器的換熱不平衡等出現(xiàn)不足，對(duì)電廠的安全運(yùn)行埋下了隱患。所以，探究鍋爐尾部煙道內(nèi)流場(chǎng)的布局特質(zhì)、尋求均流方案是迫在眉睫的。當(dāng)前的CFD數(shù)值模擬方式構(gòu)建了平直轉(zhuǎn)直立鍋爐尾部等截面彎道煙道計(jì)算模子，解析了其中的布局特質(zhì)，并探究了入口煙氣速率、飛灰顆粒加載量界限條件以及彎曲比、截面高寬比煙道結(jié)構(gòu)指數(shù)對(duì)煙道內(nèi)流通特質(zhì)的影響;構(gòu)建了直立轉(zhuǎn)平直等截面彎道煙道的計(jì)算模子，并對(duì)照解析了2種彎曲轉(zhuǎn)向情勢(shì)下，煙道內(nèi)飛灰濃度場(chǎng)的散布特質(zhì)。在工程現(xiàn)實(shí)中，對(duì)2種常見(jiàn)的鍋爐末尾變截面彎道煙道進(jìn)行了數(shù)值模擬，解析了煙道內(nèi)的含灰煙氣流的速率場(chǎng)和飛灰度數(shù)場(chǎng)的散布狀況，尋求煙道內(nèi)易灰塵積壓、轉(zhuǎn)換器摩擦損壞、換熱不均衡的區(qū)域;經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)煙道構(gòu)造和加裝導(dǎo)流板的方式，提升了異型彎道變截面煙道的煙氣速率、飛灰度數(shù)場(chǎng)的均流。

2.4凝汽設(shè)備節(jié)能措施

1）在保證設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，最大程度降低接頭的數(shù)量，同時(shí)要嚴(yán)格控制并動(dòng)態(tài)檢測(cè)閥門(mén)的密封性，通常可以采用焊接進(jìn)行密閉性加固;2）及時(shí)檢測(cè)灌水檢漏系統(tǒng)的安裝情況，確保其符合規(guī)范化安裝標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于問(wèn)題多發(fā)部位要特別采用灌水法進(jìn)行檢查;3）選擇組合安裝的方式保障灌水檢漏系統(tǒng)的安裝性能，在安裝前保障隔板、不銹鋼管的清潔程度。

2.5直接空冷機(jī)組節(jié)能措施

在原有空冷系統(tǒng)主排汽管道上接出一根乏汽管道，引接到表面式凝汽器入口處，利用表面式凝汽器內(nèi)循環(huán)水來(lái)冷凝分流出的汽輪機(jī)部分排汽，分擔(dān)原有空冷系統(tǒng)的散熱能力。在新增加的乏汽管道上設(shè)有膨脹節(jié)和閥門(mén)。在機(jī)組夏季背壓高時(shí)，打開(kāi)閥門(mén)使一部分排汽流至凝汽器內(nèi)進(jìn)行冷卻，以緩解直冷凝汽器散熱的壓力，達(dá)到降低背壓的目的。冷凝后的循環(huán)水經(jīng)過(guò)濕冷塔冷卻后由新增循環(huán)水泵輸送到表面式凝汽器中完成一個(gè)循環(huán)。分流出的排汽進(jìn)入表面式凝汽器后凝結(jié)成水，通過(guò)自流接到排汽裝置中去，不再增設(shè)凝結(jié)水泵。

結(jié)語(yǔ)

在可持續(xù)發(fā)展的大背景，火力發(fā)電廠也必須探尋改革創(chuàng)新的新路徑。對(duì)于火電機(jī)組這一關(guān)鍵部門(mén)，要認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)模式對(duì)于能源消耗及生態(tài)環(huán)境的消極影響，把握其工作特點(diǎn)，采用有效的應(yīng)對(duì)手段，推動(dòng)其工作效率的提升，為創(chuàng)設(shè)更加優(yōu)質(zhì)的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益打下良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]李曉莉，王迪.基于多尺度灰色關(guān)聯(lián)的火電機(jī)組FCB運(yùn)行參數(shù)分析[J].東北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，38（6）：55-61.

[2]胡艷.大型火電機(jī)組優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)選取方法的研究與應(yīng)用[D].華北電力大學(xué)，2017.