火電廠廠用電率計算方法及其降低措施

蔡鋒 張明澤

摘要：隨著十八大報告對當今中國經濟增長模式發展方式的加

速轉化要求，面對能源危機中國建設環境友好型、資源節約型社會，建設生態文明的迫切需要，能源如電、水、煤、石油價格的一度高漲，導致如今電力企業之間的競爭愈演愈烈，如何在保證不降低電力企業盈利能力的基礎上最大可能降低能源損耗成為了首要問題。本文以火電廠為例，討論發電過程中能源損耗以及尋找節能減少損耗的方法。

關鍵詞：火電廠 用電率 計算 變壓器 負荷率

1 火電廠廠用電率的計算方法

相比于水電廠，火電廠的廠用電用電量相對較高，一般占到總發電量的5%～10%。廠用電率為在機組正常運行條件下一段時間本廠范圍內各主、輔系統總耗電量占總發電量的百分比，不僅是機組運行的重要技術經濟指標，而且還對煤耗，供電量等指標有直接影響。

計算廠用電率的方法通常有兩種，一種是電廠投產發電后運行人員通過在關口計量表上測得的總發電量與并網電量的差值作比值計算得到廠用電率。

e=■×100%（1）

式中e為廠用電率，%；W0為總發電量，kW·h；W1為并網電量，kW·h。

另一種方法是通過負荷情況估算得到，按照機組滿發工況模擬全年進行計算的，如凝汽式火電廠，通常按如下換算系數法估算：

■

式中e為廠用電率，%；S為廠用電計算負荷，kV·A；cos？漬為電動機運行時平均功率因數，一般取0.8；P為發電機的額定功率，kW；K值參考表一。

表一 各類型負荷換算系數

■

由于計算誤差等原因，這兩種方法計算的廠用電率與實際值均存在一定的差異。

2 火電廠影響廠用電率的主要因素

2.1 輔機的選擇

高壓電動機的耗電量在廠用電中所占比例很大，輔機在設計的時候不同按照不同基準點設計的型號之間容量相差很大，加之帶動輔機的原動機的容量還要留有一定的裕度。因此輔機的選型若不合適，實際功率就跟額定功率相差很大，造成了多余的損耗。

2.2 輔機的運行效率

電廠的輔機主要包括泵與輔機，由于泵、風機等輔機運行時，流體與管道之間存在阻力。設備長久運行老化問題以及密封、絕緣性能的降低，各聯動系統之間由于間隙等存在機械能的損失。這些微小的因素使得輔機在不間斷運行時效率降低，進而增加了耗電量。

2.3 變壓器的經濟運行

變壓器在變換電壓以及傳遞功率過程中自身會產生有功功率損耗跟無功功率損耗，有功功率以及無功功率損耗又與變壓器的技術特性有關，同時又受到負載變化的影響。影響變壓器電耗的因素有很多，比如與設備之間的運行方式是否合理，主變與廠變是否各自運行在經濟區間，分接頭的選擇是否合理，備用變壓器備用時是否帶電等。

2.4 機組負荷率的影響

實際上我國絕大多數火力發電廠都存在負荷率較低的問題，600MW的主力機組出力不到500MW的問題普遍存在，實際狀況中如果機組在70%～80%額定負荷率下運行時，廠用電率大約是額定狀態下的1.1～1.2倍。而電廠的輔機是按照機組的額定容量選擇的，這樣即使實際運行中的實際耗電量要比額定耗電量低，但是兩者之間沒有比例關系，想降低廠用電率就必須使機組在較高的負荷率下運行。

2.5 煤質的影響

煤的發熱值的高低直接影響到燃煤量，煤的發熱值高則燃煤量相對較低，煤的發熱值低則燃煤量相對較高。由于能源供應越來越緊張，我國很多電廠在燃煤的同時摻雜一些雜質，這樣就導致了煤的純度不夠，達不到要求的發熱量，不得不燃燒更多的煤以滿足機組出力的要求，使得磨煤系統與風煙系統耗電量增加。

3 降低廠用電率的方法

前面提到過輔機在選型的時候往往留有很大的裕度，況且許多機組出力不滿，造成了電能的浪費。所以合理選擇電氣設備參數對降低廠用電率是至關重要的。

3.1 主機設備的節電方法

①新機組投產，機組的控制系統往往沒有經過細致的調整，特別是鍋爐系統有必要進行優化調整方案，可以通過一系列的實驗調整鍋爐的控制邏輯，控制函數與整定參數，這樣可以消除設備的缺陷，提高可靠性與經濟性。參數鍋爐設備的風阻、風壓等要認真進行測量計算，切勿保守，向電力設計院提出過高要求，最終導致鍋爐設備在正常工作時造成不必要的電耗。

②汽輪機系統主要提高汽輪機的相對內效率，根據實際情況更換那些設計水平低，制造工藝差的噴嘴、動葉等，用設計更先進、精度更高的內部流通部件代替。前面提到了火電廠機組負荷率較低的問題普遍存在，各大電廠在大修時主要目的提高機組可靠性與安全性，而機組不能在額定工況下運行的問題卻沒有得到足夠的重視。實際大修時應該主要考慮流通部分的損傷、變形以及尺寸是否合理，使流通部件在最佳工況下運行，提高汽輪機內效率。

3.2 變壓器節電法

首先要保證電壓器與設備之間的運行方式合理結合起來，在保證設備電壓穩定，出力額定的前提下減少電耗，保證變壓器的不變損耗與可變損耗近乎相等，合理選擇分接頭，保證備用變壓器備用時不帶電，這樣可以有效減少變壓器的電耗。

3.3 輔機設備的節電方法

①引、送風機的煙道應保證消除漏風，減少對風量的損耗，進而減少對電能的損耗。確保空氣以及煙氣通道閥門關閉時的密閉性，嚴格執行吹灰規定，減少空預器以及省煤器的受熱面出現積灰現象。

②磨煤機鋼球的裝載量、運行方式要進行合理的研究與搭配；確定一個最合適的裝載量，同時合理選擇鋼球的尺寸，另外還可以添加一個自動篩分裝置，將破碎的鋼球、石子等雜物自動篩分出去，增加了鋼球的使用壽命同時還能減少電耗；由于碎煤機要比磨煤機省電，可以根據情況增加一臺碎煤機，與磨煤機搭配使用，將破碎過的煤顆粒送入磨煤機磨成煤粉，這樣即省電又可以延長設備使用壽命。

③給水泵應該主要提高檢修工藝與減少泄漏損失，在檢修時提高流道的光潔度，去除銹垢減少水力損失，在正常運行時保證系統與泵體的放水門、疏水門關閉嚴密，閥門不嚴要及時處理來減少泄漏損失。另外給水泵可以根據情況，在高負荷時保持主汽壓力在額定值，在低負荷時，可以適當降低主汽壓力值，可以有效降低給水泵單耗。

④循環水泵要保證有很高的工作效率，可以將循環水泵電機由單速改成雙速，當環境允許時可以改成低速運行，此改造投資相對較小而且降低電耗效果明顯。如果效率低于80%，就應該及時對管道的內壁進行適當打磨，最高可以提高10%左右的效率。如果循環水泵的管道內有多余的閥門，應該精簡去除，減少阻力的損失從而降低電耗。

⑤空壓機與冷干機配合運行時，每多啟停一組空壓機與冷干機，都會對廠用電率有較大影響，由于脫硫系統對壓縮空氣的使用量較大，所以應保持壓縮空氣系統的嚴密性，進而降低廠用電率。

4 結束語

降低電廠的廠用電率，實際上就是要提高電廠效益；電廠在最開始設計的時候就是最經濟的廠用電率，但隨著投產時間的增加，新舊設備磨合，電耗不斷增加，這時候我們需要更多的關注一些細節，如降低電動機的耗電率，應該主要關注循環水泵，引、送風機，磨煤機等設備上，及早發現并且改善解決才能滿足要求。

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