對火力發(fā)電機組節(jié)能優(yōu)化研究與展望

邊振玲 朱文 李德兵

(華電國際電力股份有限公司,北京 100031)

對火力發(fā)電機組節(jié)能優(yōu)化研究與展望

邊振玲 朱文 李德兵

(華電國際電力股份有限公司,北京 100031)

隨著我國社會經濟的蓬勃發(fā)展,能源緊張問題也越來越突出。為了降低能源消耗量,減少環(huán)境污染,對火力發(fā)電機組實施節(jié)能優(yōu)化非常重要。火力發(fā)電機組的經濟運行,對促進能源可持續(xù)發(fā)展有重要意義,是企業(yè)實現(xiàn)經濟效益的重要前提。文章中,不僅分析了火力發(fā)電機組經濟運行的衡量指標,而且探討了火力發(fā)電機組節(jié)能優(yōu)化措施及其發(fā)展方向,以供參考。

火力發(fā)電 發(fā)電機組 衡量指標 研究分析

能源的充足對國民經濟非常重要，它直接關系附屬行業(yè)的發(fā)展。我國作為人口大國，能源消耗量相對較多。為了保證能源的充足性，需要我們加強火力發(fā)電機組節(jié)能優(yōu)化的研究，根據(jù)相關因素找出汽機系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化措施，從而確保能源的有效利用，減少能源浪費。下面我們先來了解火力發(fā)電機組經濟運行的衡量指標，然后再對火力發(fā)電機組的節(jié)能優(yōu)化措施及發(fā)展方向進行探討。

1 火力發(fā)電機組經濟運行衡量指標

實現(xiàn)火力發(fā)電機組的經濟運行是企業(yè)的主要任務，衡量火力發(fā)電機組經濟運行的指標，主要包括標準煤耗率、廠用電率、汽耗率、熱耗率四個方面，下面我們分別來了解一下。

1.1 標準煤耗率

標準煤耗率主要是指按照29308千焦/千克計算得來的煤耗率，它主要分為發(fā)電與供電標準煤耗率，常用于各發(fā)電廠間熱經濟性的比較。

1.2 廠用電率

廠用電率主要指一個時間段內廠用電耗電量占總發(fā)電量的比例，它作為火力發(fā)電廠的一大經濟指標，在火力發(fā)電機組節(jié)能優(yōu)化方面有著重要意義。

1.3 汽消耗率

圖1 發(fā)電機組耗煤量與熱耗率

圖2 不同負荷下鍋爐效率與煤耗量的線性變化圖

汽耗率是指耗費1千瓦時所需要消耗的蒸汽量，符號為d，計算公式為：d=D/N，其中D是主汽流量，N是指電功率。

1.4 熱消耗率

熱耗率是發(fā)電廠經濟運行的指標之一，它主要指產生一度電需要耗費的熱量，符號為q，單位是kJ/kWh，計算公式為：q=Q/N。

2 探討火力發(fā)電機組節(jié)能優(yōu)化措施

2.1 汽機系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化措施

汽輪機是火力發(fā)電廠的重要設備，某發(fā)電廠對耗煤量與熱耗率的試驗，實驗結果如圖1所示，我們從圖中得知：負荷對熱耗率的影響不大，而耗煤量與熱耗率緊密相連，熱耗率越低，耗煤量就會減少。為此，我們要進一步加強汽輪機系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化，減少內部損失，通過降低熱耗率來實現(xiàn)能源的有效利用。

2.1.1 汽輪機滑壓系統(tǒng)的優(yōu)化配置

要對汽輪機滑壓系統(tǒng)進行優(yōu)化，需要對蒸汽壓力、負荷力等參數(shù)進行檢測，根據(jù)相關數(shù)據(jù)進行準確判斷。通過機組相關運行參數(shù)的變化來實現(xiàn)自動化，避免外界因素的干擾，提高機組運行效率。

2.1.2 避免漏氣問題

在汽輪機運行過程中，轉子與靜子相對轉動會導致間隙的存在，這容易導致漏氣問題。漏氣問題會影響汽輪機組的運行效率。為了減少間隙，避免漏氣問題，需要我們加強對汽輪機系統(tǒng)的檢測維修，通過調整間隙降低熱耗量，從而實現(xiàn)機組的節(jié)能優(yōu)化。

2.1.3 汽輪機停機

無論汽輪機是正常停機或非正常停機，盡量采取滑參數(shù)停機的方式。這樣以來，就可以充分利用鍋爐的余熱，從而使機組溫度有所降低，便于設備的維護。

2.2 鍋爐系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化措施

優(yōu)化鍋爐系統(tǒng)非常重要，圖2為不同負荷下，鍋爐效率與煤耗量的線性變化圖，從圖中可以得知，煤耗量的變化與負荷有著重要聯(lián)系，機組在低負荷運行時，有很好的節(jié)能效果。

2.2.1 利用變頻控制

當前，鍋爐系統(tǒng)的自動化程度較低，耗費了大量的能源。為此，我們可以通過安裝變頻控制柜的方式，使鼓、引風機按規(guī)定頻率運行，并且將原來的啟動系統(tǒng)與之并聯(lián)，便于變頻控制系統(tǒng)的切換，從而達到節(jié)能減排的目的。

2.2.2 依靠超導技術

超導指物質在低溫條件下達到零電阻的一種性質，將超導技術運用到鍋爐系統(tǒng)中，可加大煙氣擾動，加快熱量的傳遞，有效的提高傳熱速度，從而達到節(jié)能效果。除此之外，我們可以通過三回程結構延長延期流動路程，控制排煙溫度，有效的提高鍋爐的熱效率。

2.2.3 使用正轉鏈條鍋爐節(jié)能裝置

正轉鏈條鍋爐節(jié)能裝置適用于各種燃煤鍋爐，安裝該裝置可以使爐膛內的煤有序的、均勻的排列起來，利于燃燒。而且，細煤粉分布在表面，提供了有利的著火條件，方便著火，有效的提高了鍋爐系統(tǒng)的節(jié)能性。

3 火力發(fā)電機組節(jié)能優(yōu)化的發(fā)展方向

火力發(fā)電機組節(jié)能優(yōu)化越來越重要，根據(jù)目前研究成果，可以進一步展望未來節(jié)能優(yōu)化研究方向，主要包括節(jié)能分析與診斷方法、鍋爐燃燒優(yōu)化等。

3.1 節(jié)能分析與診斷方法

在火力發(fā)電機組的節(jié)能研究中，節(jié)能分析與診斷方法是研究的重要方向。在節(jié)能分析與診斷中存在一定的問題，包括測量及能耗查找誤差大、排汽焓計算難等，需要我們對此加強研究，爭取突破難點。另外，在應達值的確定上，不能夠充分滿足當前機組運行要求，對于汽輪機滑壓曲線定值、鍋爐煙氣含氧量定值等關鍵參數(shù)的研究力度有待提高。

3.2 鍋爐燃燒優(yōu)化

在火力發(fā)電機組節(jié)能優(yōu)化研究過程中，鍋爐優(yōu)化一直是個難題。以往的正交試驗法要在一定的條件下，對相關因素進行分析。許多研究者發(fā)現(xiàn)了分析熱力學、能量平衡的重要性，進一步加大了研究力度，使鍋爐燃燒優(yōu)化成為了節(jié)能控制的重要發(fā)展方向。目前，我國能源日益緊張，煤質也存在很多變化，而且，火力發(fā)電機組常常處于深度調峰運行狀態(tài)，影響了鍋爐燃燒優(yōu)化模型的變化，這給節(jié)能優(yōu)化的研究帶來了很大的挑戰(zhàn)。

4 結語

綜上所述，實施火力發(fā)電機組節(jié)能優(yōu)化對企業(yè)來說尤為重要，火力發(fā)電機組的經濟運行直接關系著企業(yè)的經濟效益。為此，我們要對汽機系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)實施優(yōu)化措施，然后降低廠用電率，保證火力發(fā)電機組的經濟運行。在火力發(fā)電機組節(jié)能優(yōu)化的研究過程中，存在節(jié)能分析與診斷方法、鍋爐燃燒優(yōu)化等難點，是火力發(fā)電機組節(jié)能優(yōu)化的發(fā)展方向，只有突破難點，才能進一步保證能源的有效利用。

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邊振玲(1968—),女,本科學歷,就職于華電國際電力股份有限公司,工程師,從事工程管理、招標管理方面研究。