關(guān)于火力發(fā)電廠節(jié)能和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的思考

樊志鵬

（國(guó)電電力大連莊河發(fā)電有限責(zé)任公司，遼寧 大連 116400）

火力發(fā)電廠是我國(guó)電力能源的重要來(lái)源地，對(duì)社會(huì)發(fā)展以及人們的生活活動(dòng)有重要意義。一方面，在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過(guò)程中，我國(guó)能源發(fā)展以及供求局面發(fā)生較大改變，資源在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的影響逐漸突出，使得能源節(jié)約刻不容緩。另一方面，在電力體制改革的背景下，火力發(fā)電廠需要發(fā)揮引領(lǐng)作用，強(qiáng)化能源節(jié)約理念，建立有效的措施降低耗煤量，節(jié)約發(fā)電成本，并提升火力發(fā)電廠的管理規(guī)范，強(qiáng)化運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

1 火力發(fā)電廠運(yùn)行特點(diǎn)

1.1 復(fù)雜性

火力發(fā)電廠是通過(guò)燃燒各種化石燃料產(chǎn)生的熱能進(jìn)行成功發(fā)電的工廠，具體流程主要為將化石燃料集中在鍋爐中加入熱水，并將其加熱，使其汽化形成水蒸氣，并依靠水蒸氣產(chǎn)生的壓力引發(fā)汽輪機(jī)運(yùn)行，在此過(guò)程中可將化學(xué)能朝向熱能轉(zhuǎn)化，并將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最終將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)一系列能量轉(zhuǎn)化?；痣姀S中能源種類的豐富性與多樣性體現(xiàn)出火力發(fā)電廠節(jié)能和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的復(fù)雜性特點(diǎn)。

1.2 整體性

火力發(fā)電廠節(jié)能與運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性還具有整體性，對(duì)于火電廠來(lái)說(shuō)，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中涉及整體系統(tǒng)，并包括了火電廠生產(chǎn)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，在實(shí)際管理與運(yùn)行中需要各環(huán)節(jié)的資源節(jié)約，例如水源、煤料以及電力資源節(jié)約。因此在各個(gè)環(huán)節(jié)中都可進(jìn)行規(guī)范化管理與分析，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)化與節(jié)能化的效果。

1.3 全面性

火力發(fā)電廠節(jié)能與運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性還具有全面性特點(diǎn)，對(duì)于火電廠的節(jié)能工作來(lái)說(shuō)，不僅局限在某個(gè)方面或某個(gè)環(huán)節(jié)，而是需要火力電廠整體的規(guī)劃與協(xié)調(diào)，在各個(gè)環(huán)節(jié)中都達(dá)到節(jié)能的目的。例如管理政策與規(guī)章制度的制定等方面都會(huì)對(duì)火電廠的節(jié)能與運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生影響。當(dāng)前火力發(fā)電廠的問(wèn)題，既有力度的原因，也與機(jī)制有直接關(guān)系。因此，解決火力發(fā)電廠問(wèn)題，既需要體制機(jī)制又需要信心，更需要從根本上加深長(zhǎng)效機(jī)制，只有這樣才能包容覆蓋面，深化秩序。

2 火力發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中的問(wèn)題

2.1 中小型火力發(fā)電廠熱效率較低

在傳統(tǒng)火力發(fā)電廠的背景下，我國(guó)大部分發(fā)電廠都是中小型的企業(yè)規(guī)格，但是隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的不斷提升，技術(shù)的不斷創(chuàng)新，機(jī)組表現(xiàn)出參數(shù)較高，容量充足等特點(diǎn)，這會(huì)對(duì)中小型火力發(fā)電廠帶來(lái)較大的限制與影響，使得中小型火電廠的發(fā)展受到阻礙。例如在政府層面提高了對(duì)發(fā)電廠的要求，限制發(fā)電廠使用脫硝工藝和脫硫工藝，這會(huì)大大影響發(fā)電廠的工作效率，提升工作難度。并且對(duì)于中小型火電廠來(lái)說(shuō)，熱效率較低，不僅對(duì)資源產(chǎn)生較大浪費(fèi)，還對(duì)環(huán)境造成較大破壞，因此受到多方面因素的影響與限制。

2.2 電網(wǎng)調(diào)峰需求變化較大

在火力發(fā)電廠的節(jié)能與運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性發(fā)展中還存在電網(wǎng)調(diào)峰需求不穩(wěn)定的情況。通常情況下，火電廠需要及時(shí)從電網(wǎng)中獲取指令，進(jìn)行調(diào)峰工作，并代表著火電廠的運(yùn)行階段與環(huán)境是動(dòng)態(tài)變化的，這需要適量的減少蒸汽數(shù)量，而這會(huì)造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，不滿足火電廠的經(jīng)濟(jì)性以及節(jié)約性原則。

2.3 火電廠設(shè)計(jì)落后

設(shè)計(jì)落后也是導(dǎo)致火力發(fā)電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性不足的重要原因，由于我國(guó)火電廠的發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)，隨著機(jī)械技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前的火電廠設(shè)計(jì)原理已經(jīng)不符合當(dāng)前的發(fā)展形態(tài)。對(duì)于各方面技術(shù)來(lái)說(shuō)需要更新，并積極探索節(jié)電措施，降低火電廠的能源消耗。

3 火力發(fā)電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性影響因素

3.1 耗煤量較大

對(duì)于火電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性來(lái)說(shuō)受到多方面因素的影響與限制，其中耗煤量較大是主要的影響因素，較大的耗煤量不僅對(duì)火電廠的投入成本產(chǎn)生較大影響，還對(duì)一系列脫硫及除塵的工藝成本造成影響。也就是說(shuō)，煤耗量的減少不僅可以為火力發(fā)電廠帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益，還會(huì)對(duì)社會(huì)帶來(lái)較大貢獻(xiàn)。而實(shí)際情況中較大的耗煤量受到多種因素的影響，其中對(duì)于熱力學(xué)層面來(lái)說(shuō)，機(jī)組參數(shù)與耗煤量存在密切關(guān)聯(lián)，表現(xiàn)出機(jī)組參數(shù)越大，耗煤量越低，而機(jī)組參數(shù)越低，耗煤量則越大。并且經(jīng)過(guò)相關(guān)實(shí)踐表明，過(guò)熱器出口部位的蒸汽溫度與耗煤量也有較大關(guān)聯(lián)，若提升過(guò)熱器出口部位的蒸汽溫度則會(huì)降低耗煤量，且存在明顯的函數(shù)規(guī)律關(guān)系（蒸汽溫度上升11℃，煤耗會(huì)降低1.43g/kw·h）。同時(shí)耗煤量還受到壓力的影響，使得壓力增大，煤耗降低。除此之外，煤炭?jī)r(jià)格也與火電廠的經(jīng)濟(jì)性與節(jié)能性存在一定關(guān)聯(lián)，因此需要重視煤炭的價(jià)格，了解市場(chǎng)對(duì)煤炭的訴求，采取多方面建議，最大程度符合市場(chǎng)需求的價(jià)格，提高經(jīng)濟(jì)效益。但是在實(shí)際情況中一些煤炭供應(yīng)商為了一味地增加收益，將一些劣質(zhì)煤炭與優(yōu)質(zhì)煤炭混合進(jìn)行供應(yīng)，使得火電廠煤炭品質(zhì)明顯下降，影響了火電廠的產(chǎn)出率。并且還會(huì)導(dǎo)致火電廠工作機(jī)組工作異常，工作壽命縮短，增加發(fā)電成本[1]。

3.2 設(shè)備管理不規(guī)范

在火力發(fā)電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性發(fā)展過(guò)程中還會(huì)受到設(shè)備管理的影響，若設(shè)備管理不規(guī)范則會(huì)造成較大的負(fù)面影響，從而造成能源浪費(fèi)現(xiàn)象。由于火電廠在實(shí)際發(fā)電工作中會(huì)涉及較多類型的設(shè)備，且設(shè)備的數(shù)目龐大，提高了發(fā)電廠的儲(chǔ)備難度。對(duì)于傳統(tǒng)的設(shè)備管理工作來(lái)說(shuō)，通常采用分級(jí)倉(cāng)儲(chǔ)的方式進(jìn)行管理，而此種方式無(wú)法與現(xiàn)階段的需求相符合，并造成了較大的資源浪費(fèi)。同時(shí)工作機(jī)組設(shè)備沒(méi)有得到及時(shí)且規(guī)范的管理與養(yǎng)護(hù)，使設(shè)備質(zhì)量下降，并影響實(shí)際的使用與運(yùn)行。另外，一些設(shè)備在維修與保養(yǎng)中缺少規(guī)范性，使其在實(shí)際的工作中效率較低。當(dāng)前時(shí)期，我國(guó)大部分火力發(fā)電廠都制定了設(shè)備維修制度與方案，但是其方案較為死板，缺乏靈活性。例如在發(fā)電過(guò)程中一些設(shè)備正處于正常工作狀態(tài)，不需要進(jìn)行設(shè)備維護(hù)，但是根據(jù)維修方案中的有關(guān)規(guī)定，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)與保養(yǎng)，檢查設(shè)備中存在的故障風(fēng)險(xiǎn)。而在實(shí)際情況中，一些電力廠為了節(jié)省時(shí)間與精力，沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行定期檢修制度，使得實(shí)際的生產(chǎn)效率下降。因此，在設(shè)備管理中存在的不規(guī)范現(xiàn)象以及不科學(xué)現(xiàn)象都會(huì)對(duì)資源以及時(shí)間造成較大浪費(fèi)，使得產(chǎn)出效率下降，并損害火電廠的經(jīng)濟(jì)性[2]。

3.3 其他因素

從當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，大部分火電廠都是通過(guò)折舊法完成工作，并在時(shí)間范圍允許的條件下企業(yè)的折舊費(fèi)不會(huì)發(fā)生較大變化，但是還有些火電廠會(huì)依靠其他方式進(jìn)行折舊。例如，最常用的折舊法為加速折舊法，在最開始階段獲取較高的額度，但是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)折舊額度逐漸下降，在下降至一定范圍內(nèi)則不會(huì)發(fā)生改變。同時(shí)不同的折舊法對(duì)應(yīng)的折舊額度會(huì)產(chǎn)生較大差異，這會(huì)大大影響火電廠的成本收益。另外，火電廠的正常發(fā)電過(guò)程中不僅會(huì)產(chǎn)生電能還會(huì)產(chǎn)生一定的電能消耗，例如在電能運(yùn)輸環(huán)節(jié)中受到機(jī)械設(shè)備的影響，提高電能消耗量。火電廠用電量與發(fā)電成本具有直接的正向相關(guān)，也就是說(shuō)，隨著廠用電量的提升，發(fā)電成本也會(huì)明顯增加，而隨著廠用電量的降低，發(fā)電成本也會(huì)明顯降低。對(duì)于火力發(fā)電廠當(dāng)前階段的用電量來(lái)說(shuō)，影響廠用電量的因素十分復(fù)雜，其中包括了就設(shè)備的整體水平、輔機(jī)設(shè)備的工作情況以及發(fā)電主機(jī)的質(zhì)量等。這些因素都會(huì)對(duì)火電廠的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生一定程度的影響，因此發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)其的重視，了解發(fā)電廠存在的實(shí)際情況，并采取有效的措施進(jìn)行解決[3]。

4 火力發(fā)電廠節(jié)能和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性策略

4.1 注重燃料管理，降低耗煤量

針對(duì)火力發(fā)電廠節(jié)能和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性發(fā)展需要制定科學(xué)有效的措施，其中最主要的策略為注重燃料管理，降低耗煤量。在火力發(fā)電廠中需要注重廠煤檢質(zhì)和計(jì)量工作，并保證入爐的煤炭資源質(zhì)量合格，提升燃煤儲(chǔ)量，在此過(guò)程中既要降低儲(chǔ)存成本以及訂貨成本，還要降低意外事件的發(fā)生率，如因燃煤短缺而被迫非正常停機(jī)情況等。同時(shí)還需要加強(qiáng)存煤的科學(xué)管理，選擇合理的儲(chǔ)煤方式，保證鍋爐安全性，并注重經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，在此基礎(chǔ)上可以選擇幾個(gè)煤種進(jìn)行搭配燃燒，從而達(dá)到降低燃料費(fèi)的目的。在火電廠中鍋爐燃燒效率是最大的燃料消耗設(shè)備，鍋爐燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的能量損失包括多種，其中涉及化學(xué)不完全燃燒損失、排煙損失、機(jī)械不完全燃燒損失、散熱損失、灰渣物理熱損失等，只有通過(guò)減少各項(xiàng)損失才能達(dá)到鍋爐燃燒的節(jié)能控制。具體來(lái)說(shuō)，在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中可采用提高風(fēng)溫，降低風(fēng)速以及減少風(fēng)量的方式提高鍋爐的燃燒效率。

4.2 加大技改力度，降低廠用電

為了提升火力發(fā)電廠節(jié)能和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，需要加大電動(dòng)給水泵的技改力度，在正常情況下，火電機(jī)組給水系統(tǒng)會(huì)配置三臺(tái)50%容量的電動(dòng)調(diào)速給水泵,其中兩臺(tái)可以正常工作，一臺(tái)處于備用的狀態(tài)，并且會(huì)增加消耗量。為了降低機(jī)供電的煤耗，需要提升機(jī)組的效率，并將電動(dòng)調(diào)速給水泵調(diào)整為汽動(dòng)給水泵，在測(cè)試結(jié)果中將機(jī)組廠用電率降低超過(guò)2%，并保證供電煤耗率大大下降，下降為2-3g(Kw·h)，同時(shí)在投資兩年內(nèi)需要全部收回。并且還需要加強(qiáng)汽輪機(jī)流通部分的技改力度。當(dāng)前時(shí)期，我國(guó)發(fā)電廠對(duì)125MW、200MW 和300MW 的機(jī)組積極推廣試用版，并且取得良好的效果與經(jīng)濟(jì)收益，提升了機(jī)組的可調(diào)性與可靠性。在實(shí)踐研究中，采用現(xiàn)代化技術(shù)可對(duì)早期國(guó)產(chǎn)機(jī)組進(jìn)行改造，并能增加機(jī)組容量，大大減少污染，提高效率。另外，對(duì)于火力發(fā)電廠節(jié)能和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性發(fā)展來(lái)說(shuō)還需要積極探索低負(fù)荷運(yùn)行節(jié)能新措施。當(dāng)前時(shí)期的電力行業(yè)出現(xiàn)了供大于求的局面，并且在機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間增加的過(guò)程中存在較大的不利形勢(shì)，各地區(qū)的火力發(fā)電廠開始對(duì)低負(fù)荷運(yùn)行節(jié)能的新舉措進(jìn)行積極探索，并優(yōu)化輔機(jī)運(yùn)行方式，對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行大力推廣，該種措施的影響可實(shí)現(xiàn)低速啟動(dòng)效果，并能有效地適應(yīng)負(fù)荷變化，使得發(fā)電廠的用電率明顯降低。

4.3 提高鍋爐效率，減少熱量損失

為了提升火力發(fā)電廠節(jié)能和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，還需要提高鍋爐效率、減少熱量損失。想要保證鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性，需要從以下幾方面入手。首先，需要通過(guò)有效的措施避免鍋爐正氣含鹽量較高帶來(lái)的影響，在實(shí)際操作過(guò)程中，工作人員需要嚴(yán)格按照相應(yīng)要求以及規(guī)定的操作程序進(jìn)行控制，從而降低水質(zhì)雜質(zhì)，并減少水分重的鹽分，可以使產(chǎn)生的蒸汽質(zhì)量更高，減少蒸汽中的鹽含量。其次，需要定期清潔鍋爐受熱器表面，避免產(chǎn)生較大的雜質(zhì)，影響其質(zhì)量，造成能源浪費(fèi)與消耗。最后，由于鍋爐屬于特種設(shè)備，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中需要對(duì)相應(yīng)的工作人員進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)培訓(xùn)，從人員方面進(jìn)行優(yōu)化與控制，保證運(yùn)行人員持證上崗，并滿足實(shí)際崗位要求。管理部門需要對(duì)工作人員定期檢查與監(jiān)督，了解其工作情況以及專業(yè)水平，保證相應(yīng)工作人員的業(yè)務(wù)能力不斷提升，并在鍋爐出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決，降低鍋爐運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提高運(yùn)行安全保障。另外，鍋爐的漏風(fēng)會(huì)導(dǎo)致排煙溫度過(guò)高，為了減少排煙熱損失，需要減少鍋爐漏風(fēng)量。在此過(guò)程中需要加強(qiáng)不同運(yùn)行模式的檢測(cè)，了解鍋爐總風(fēng)量的數(shù)值，并結(jié)合實(shí)際情況設(shè)置科學(xué)合理的波動(dòng)范圍，在超出合理范圍內(nèi)需要進(jìn)行警示，并及時(shí)控制。同時(shí)需要定期檢測(cè)鍋爐水封槽的水位變化，避免溫度波動(dòng)較大，并在溫度異常升高時(shí)及時(shí)調(diào)整干式排渣機(jī)的冷卻風(fēng)量。

4.4 提升技術(shù)人員的職業(yè)素養(yǎng)

在火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能降耗的過(guò)程中需要注重技術(shù)人員職業(yè)素養(yǎng)的提升，技術(shù)人員的技術(shù)水平與綜合素養(yǎng)對(duì)節(jié)能情況有較大的影響。若技術(shù)人員沒(méi)有重視設(shè)備的維修，不按照相應(yīng)操作規(guī)范執(zhí)行則會(huì)削弱火電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)在電力廠的設(shè)備維修與保養(yǎng)方面需要工作人員具備較高的技術(shù)水平，確保工作人員將相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行完善的檢查與修復(fù)。在此過(guò)程中，企業(yè)應(yīng)當(dāng)定期開展培訓(xùn)工作，組織技術(shù)人員參與培訓(xùn)，提升其專業(yè)水平與職業(yè)素養(yǎng)，使其滿足企業(yè)節(jié)能需求及運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性原則。

5 總結(jié)

綜上所述，火力發(fā)電廠是能源消耗的大戶，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中其運(yùn)行效果與質(zhì)量對(duì)火力發(fā)電廠節(jié)能和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有重要影響。當(dāng)前人們?cè)絹?lái)越重視火電廠的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，但是在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中受到諸多方面的影響使其存在較大問(wèn)題，其中包括耗煤量較大、設(shè)備管理不規(guī)范以及其他因素的影響，因此需要制定有效的措施，通過(guò)注重燃料管理，降低耗煤量，加大技改力度，降低廠用電，提高鍋爐效率，減少熱量損失，提升技術(shù)人員職業(yè)素養(yǎng)，從而提升火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平與節(jié)能效果。