發電廠機組優化運行系統的研究

摘 要：科學技術的發展，給電廠帶來了巨大的挑戰，新的技術、管理方法層出不窮，使得傳統燃煤機組發電廠也開始優化機組運行，追求企業效益的最大化，政府對于電廠自負盈虧政策的實施，更加速了這一進程的完成。那么對于一座60萬kW燃煤機組發電廠來說，如何優化其運行系統，在這一過程中需要注意哪些內容，文章著重對這些內容進行分析。

關鍵詞：發電廠；優化；運行

中圖分類號：TM769 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）29-0096-02

發電廠機組優化運行系統研究是一項復雜繁瑣的工作，需要了解例如各設備效率、耗煤量與產電量之比、輔機工作狀況等一系列因素，進行綜合分析，最終制定合理方案對現有發電系統進行改造優化，要實現以上目標就要做好以下幾點。

1 建立各設備負荷分配模型

建立各設備負荷分配模型的目的是實現各機組之間合理承擔負荷，使整個系統耗能最低。在以前，我國多數電廠采用標準耗煤量、供電成本、耗熱量這三個指標進行分配，對于不同的分配方法，采用相應的指標。電力行業中用標準耗煤量作為衡量電能生產的經濟指標，用耗熱量作為衡量電廠經濟性的指標，用供電成本作為衡量在耗煤量相同時電廠經濟性的指標，注意這與其它兩者的不同之處，采用這個指標的前提條件是耗煤量相同，從這里可以看出，除了前面提到的設備效率等一系列因素，廠址、生產條件等其他因素也同樣影響著機組的運行，所以，電廠機組的優化運行工作是一項艱巨而又復雜的過程。上述工作有條不紊的完成之后，緊接著開始具體分配機組間負荷，對于一座60萬kW燃煤機組發電廠來說，運行機組的臺數是固定的，那么就要采用機組最優組合進行合理分配，即就是合理的考慮一部分機組的投運和投停，在這個過程中達到效益最大化的方法，我們可以采用等微增經濟調度方法、線性規劃方法、非線性規劃方法、動態規劃方法、遺傳算法、神經網絡、免疫算法等一系列統計算法進行分配，具體如何應用此處不再贅述。

2 采取措施降低煤耗和廠用電率

2.1 煤耗的降低措施

耗煤量受發電機效率、汽輪機相對內效率、鍋爐效率等許多因素影響，但從國內的現狀來看，汽輪機相對內效率、鍋爐效率與循環效率的搭配程度仍有較大提升空間，所以，在考慮化學不完全燃燒損失、機械不完全燃燒損失、排煙損失的前提下，用反平衡法計算鍋爐效率。降低化學不完全燃燒損失的措施是充足供養、加強保溫；降低機械不完全燃燒損失的措施是維持最佳空氣系數、做好穩燃工作、提高爐內停留時間、合理選擇煤粉的粒徑；降低排煙損失的措施是保持鍋爐清潔、將爐膛火焰的中心高度適當降低、減少煙道、空預器漏風。然后在考慮凝汽器真空、回熱設備、主蒸汽參數等因素的同時計算循環效率。凝汽器真空度的恒定對于機組運行有著重要作用，所以要經常用真空嚴密性試驗來監測其真空度；控制回熱設備時要格外注意保證出口溫度的正確，這樣才能防止換熱受到影響；主蒸汽參數中溫度和壓力也是需要監視和調整的，過高或過低都是不經濟的，要保持在額定值，可以通過改變火焰中心、煙氣流量、煙氣擋板等手段減少能量損失。

2.2 廠用電量的降低措施

廠用電量的降低主要著眼于廠用電量大小與輔機運行方式之間的關系上，只要搭配合理，就能提高效益。一般來說，較為耗費電能的輔機設備有給水泵、循環水泵、引、送風機、制粉系統等。

2.2.1 降低給水泵耗電量的措施

通常在給水泵啟動時，找準時機切換成汽泵，并且在給水流量到達循環關閉條件時，為了防止泄露要及時關閉，這樣能有效的避免漏流現象，節約電能。

2.2.2 降低循環水泵耗電量的措施

通常來說，是通過進行經濟技術比較來實現這一目標的，即在維持穩定真空度的前提下，停運兩臺循環泵中的一臺來降低能耗，節約電能。

2.2.3 降低引、送風機耗電量的措施

降低引、送風機耗電量的措施是經常清潔爐膛、煙道，以避免空預器泄露，并且在運行的任何階段都合理的送風，確保電除塵的效果穩定，避免灰粒對葉片的長期磨損導致葉片損壞，這樣可以降低能耗，節約電能。

2.2.4 降低制粉系統耗電量的措施

確保送風量隨著煤質的變化而改變，以及鋼球裝載量的恒定，且維持煤粉細度在經濟細度，經常清理其他設備，這樣有助于降低能耗，節約電能。

3 優化機組運行方式

優化機組運行方式首先要進行經濟運行分析，所謂經濟運行分析是指通過研究分析確定對火電機組經濟指標有較大影響的因素，通過合理的調整使效率達到最大，實現收益。經濟運行分析還有很大的可挖掘潛力。

3.1 以大代小

此方法專門針對煤耗高、污染嚴重的小火力發電機組，可以起到節能減排、穩定系統，以及環保降噪的作用。那么如何實施以大代小呢，方法如下：首先由低效率的小機組申報可被替代的電量和價格，然后由高效率的大機組申報可以替代的能力和價格，通過電力行業中的電網安全校核，維持用電與發電的平衡。對于一座60萬KW的燃煤火電廠來說，它的能耗指標較高，既不節能也不環保，如果采用此方法，這兩個問題會得到不同程度的改善，運河電廠以大代小經濟性比較如表1所示。

從表1可見以大代小對于經濟效益的提高起到了非常重要的作用。

3.2 滑壓運行

滑壓運行有定壓和滑壓兩種模式，這是機組降負荷調峰運行時必須采取的措施。所謂的滑壓運行就是調節閥始終處于全開的狀態，并保持主汽溫度恒定，通過鍋爐調整新汽的壓力，以此改變進汽，達到調節機組負荷的最終目的。所謂的定壓運行是指始終維持新汽各參數保持不變，通過調速汽門開合程度來控制進汽量，達到調節負荷的最終目的。相比較而言，滑壓運行有利于提高熱經濟性，因為滑壓運行時：汽輪機內效率穩定在額定工況附近；主汽溫度更加穩定；直接通過電動變速給水泵降低給水泵電耗；系統負荷下降時，調節級做功的比重降低，損失較小。綜合來說，滑壓運行更具優點：高溫部件的溫度變化不再隨機組負荷變化而改變得那么明顯，間接延長機組壽命；創造的低負荷環境使得能耗降低；溫度恒定，反應速率沒有降低，容積流量基本不變；給水泵耗功率減小；主汽壓力降低，減少泄漏，延長設備使用壽命。

3.3 改變負荷

機組負荷的改變對于效益的影響也是各不相同的，為了追求電力企業效益的最大化，分析不同負荷下的機組效益也是十分有必要的。

4 結 語

本文通過幾個方面的研究，總結了一些常見的發電廠機組優化的方法，對于相關工作的工作人員來說，具有一定參考意義。發電廠機組優化對于發電廠管理來說是一項科學的、需要長期貫徹落實的重要工作，這對于發電廠節能減排、增收創優有著重要的貢獻，需要積極地在電力行業推廣和深入研究。

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