降低火電廠能耗方法探討

摘要：在全社會倡導節能環保及能源安全日益嚴峻的形式下，作為占全國耗煤量60%的火力發電廠，如何提高經濟性，降低綜合能耗，節約能源就成為重要課題。煤炭成本占發電廠總成本的75%以上，隨著能源價格的不斷攀升，節能降耗成為火電廠的緊迫任務，為降低供電成本，提高企業盈利能力，就必須提高機組運行的經濟性，降低能耗水平。本文從影響供電煤耗因素入手，討論降低供電煤耗的主要方法，對相關企業具有借鑒意義。

關鍵詞：供電煤耗 熱耗率 效率 廠用電率

降低火電廠供電煤耗要從以下幾方面著手：提高鍋爐效率、降低汽輪機熱耗率、降低廠用電率等。

1 提高鍋爐效率

現代大容量鍋爐效率一般為90-94%，鍋爐在運行中的主要損失為排煙熱損失q2，機械不完全燃燒熱損失q4，散熱損失q5、灰渣熱損失q6等，影響因素主要是入爐煤低位發熱量、各種儀表的準確性、運行調整水平等。

1.1 入爐煤低位發熱量 一般情況下，鍋爐最好燃用設計煤種或接近設計煤種，以保證鍋爐燃燒的安全性與經濟性。當入爐煤質偏離設計值較多時，會對鍋爐效率產生較大影響。

表1是某電廠鍋爐在燃用不同煤質下的鍋爐效率。

從表1可以看出，燃料低位發熱量對鍋爐各項熱損失影響很大，當入爐煤平均收到基低位發熱量由21603KJ/kg降至19030KJ/kg時，修正后平均鍋爐熱效率由93.44%降至92.43%，降低1.01%；在當前煤炭供應緊張的情況下，入爐煤質很難達到設計值，故合理摻燒是保證鍋爐安全與經濟性的重要措施。

1.2 各種儀表測量準確性 ①排煙氧量：鍋爐排煙熱損失是各項損失中最大部分，影響排煙熱損失的指標是排煙氧量與排煙溫度，目前火力發電廠主要使用氧化鋯測量爐膛出口、排煙處氧量。根據相關資料，爐膛出口氧量偏離最佳氧量1%，鍋爐效率要下降0.33%，影響供電煤耗上升約1.0克/千瓦時。②排煙溫度：排煙溫度高，排煙熱損失大，鍋爐效率下降。排煙溫度每上升1℃，鍋爐效率下降0.05%-0.06%。要降低排煙溫度：一是應及時對空預器及受熱面吹灰，保持較高的吹灰器完好率及投入率，防止受熱面結渣和積灰；二是維持下層制粉系統運行，保持較低的火焰中心；三是盡量提高一次風溫，減少一成風量；四是減少爐底水封、爐膛、煙道、空預器等處的漏風。

1.3 運行調整水平 ①蒸汽參數：根據日本東芝三菱電機產業株式會社對12臺300-1000MW機組鍋爐研究表明，維持相對較高且穩定的主汽壓力、溫度，鍋爐效率提高約0.3-1.0%，供電煤耗降低約1-3.2克/千瓦時。②飛灰可燃物：飛灰可燃物除與燃料性質有關外，很大程度上決定于運行人員操作水平。運行人員應根據煤質和飛灰大小及均勻性，加強燃燒調整，進一步降低飛灰可燃物。飛灰可燃物每降低1%，鍋爐效率提高0.3%。

2 降低汽輪機熱耗率

2.1 汽輪機性能

2.1.1 汽輪機是否采用高新技術（大容量機組、超臨界技術、通流部分全三維設計、采用高效葉型等），不同等級的汽輪機熱耗率不同，為降低能源消耗，國家鼓勵采用大容量、高參數、熱電聯產機組。根據國家《能源發展“十二五”規劃》，國家嚴格控制在環渤海、長三角、珠三角地區新增除“上大壓小”和熱電聯產之外的燃煤機組。

1000MW機組與300MW機組熱耗率偏差550kj/kW.h，供電煤耗相差高達約40克/千瓦時，能耗水平相差巨大。熱電聯產機組是提高能源利用效率的另一措施，熱電聯產主要是利用汽輪機排汽或抽汽供給熱用戶，減少冷源損失，提高火電機組效率。

2.1.2 對投產機組，要充分利用大修機會，調整軸封間隙或更換新型汽封，減少漏汽損失，提高機組效率。

從表3可以看出，進行軸封間隙調整后，高、中壓缸效率都有不同程度提高。

2.2 運行方式 汽輪機某一輔助設備因故障退出運行而造成熱耗率上升，如高低加系統。

高、低加系統退出運行后，給水溫度下降，如維持相同蒸發量，則入爐煤量要增加，影響煤耗上升。

表5是300MW機組因加熱器未運行所增加的煤耗。

因高壓加熱器投停對機組運行經濟性影響較大，故要提高其投入率，具體措施：一是控制好高壓加熱器啟停中的溫度變化率，防止溫度急劇變化；二是維持正常運行水位，防止管板泄漏及旁路門短路；三是注意各級加熱器端差和相應抽汽的充分利用；四是加熱器在啟動時，保持排氣通暢，防止積聚不凝結氣體，引起部件腐蝕結垢；五是避免加熱器超負荷運行。

2.3 運行參數 ①主蒸汽壓力：是決定汽輪機運行經濟性的主要參數之一。汽輪機在額定負荷或高負荷運行時，主蒸汽夜里應在設計參數下運行，此時效率最高。②主蒸汽溫度：為使汽輪機效率最高，應在設計主蒸汽溫度下運行。③再熱蒸汽溫度：在調整再熱溫度時盡量不要使用減溫水，可以通過調節煙氣擋板等燃燒調整手段來控制再熱溫度。④真空：凝汽器真空是影響機組供電煤耗的主要因素。汽輪機要經濟運行，應使汽輪機保持在最有利的真空下工作。

2.4 熱力系統性能 熱力系統性能主要是指系統閥門的嚴密性，在運行中要保持汽水系統嚴密性，減少內漏、外漏，特別是蒸汽品質較高的主汽疏水門、再熱冷熱段疏水門、高低旁路門、高加疏水門等。運行中要定期進行檢查，發現內漏及時聯系相關部門進行處理，不能消除的要做好內漏臺帳，利用檢修更換。

3 降低發電廠用電率

發電廠用電率是指發電廠為發電耗用的廠用電量與發電量的比率，廠用電率每下降1%，供電煤耗便降低3.5～4.0g/kW.h，降低廠用電率對降低供電煤耗具有重要意義。降低廠用電率的主要措施：①爭取提高機組負荷率，降低廠用電率；②合理調整設備運行方式：根據機組負荷，及時調整制粉系統、循泵運行方式，優化機組啟停方式，降低啟停機耗能；③減少爐膛、空預器漏風，降低送風機、引風機耗電率；④負荷相對較低的火電廠，要積極推廣高壓變頻調速或其他方式節電改造，降低風機、水泵在低負荷下的耗電率。

4 結束語

降低火力發電廠能耗水平應從機組運行實際情況入手，通過提高鍋爐燃燒效率、降低汽輪機熱耗率、降低輔機用電量來實現；深化節能管理，采用先進節能技術，使機組能耗水平不斷下降，縮小與先進機組的差距，為節能減排做出應有的貢獻。

參考文獻：

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