200MW機組節能降耗分析與運行優化研究

譚 寧

河南省鄭州市新力電力有限公司，河南鄭州 450007

200MW機組節能降耗分析與運行優化研究

譚 寧

河南省鄭州市新力電力有限公司，河南鄭州 450007

隨著火電廠的發展，機組逐漸向著高參數大容量的方向發展，200MW機組存在被取代的可能，而200MW機組要想正常使用，就需要降低機組的能耗，并對其運行進行優化，提升200MW機組運行的經濟性，為火電廠帶來更多的經濟效益。本文在分析200MW機組節能降耗的基礎上，闡述了其運行優化對策，旨在提升200MW機組運行的節能性與經濟性。

200MW機組；節能降耗；運行優化

近年來，能源短缺及生態污染的問題越來越嚴重，并已經影響經濟的發展，對此，我國提出了可持續發展戰略，重點在于節能減排。200MW機組作為火電廠重要的組成部分，其節能降耗的問題也受到國家重點關注，并且明確的提出了火電廠200MW機組節能降耗的目標。現如今，火電廠正在逐步的對200MW機組進行改造，并進行運行優化，實現節能減排的目標。

1 200MW機組的現狀

1.1 裝機現狀

當前，火力發電為我國電力資源的主體，60%以上的總發電量均是由火電廠完成，煤炭為火電廠運行過程中的主要能源，在保證火電廠正常運轉的同時，也帶來了比較嚴重的能源消耗，并逐漸的影響到火電廠運行的經濟效益。200MW機組為我國早期制造的大型汽輪發電機組，在火電廠中應用比較廣泛，并成為主要的發電機組，發揮了十分重要的作用。據相關調查顯示，在1991年，投產運行的200MW火力發電機組共123臺，年度發電量1339.717億kW·h?，F如今，火電廠的200MW機組已經超過了200臺[1]。

1.2 200MW機組的能耗現狀

在我國的一次能源消耗中，占據主要位置的為煤炭，而在總發電量中，煤電占據的比重高達70%以上。截止目前，我國發電裝機總量已經超過了440000MW，這其中，火電廠機組的裝機容量約為325000MW，水電廠機組的裝機容量約為108000MW，核電廠機組的裝機容量約為7000MW。在火電廠裝機容量中，200MW機組占據的比重超過10%，由于200MW機組的機型多為國產，而且運行方式比較落后，因此，高能耗的問題比較嚴重，甚至已經影響火電廠的經濟效益。

200MW機組屬于國產超高壓機組，供電煤耗在352～375g/kW·h，從數據可以看出，200MW機組運行過程中的耗煤量比較高，與發達國家相比，高出10%以上，而這也說明，國產200MW機組就有非常大的節能降耗空間[2]。對于早期投產的200MW機組，額定熱耗率水平比設定值低6%～8%左右，而新投產的機組則低2%左右；同時，200MW機組的中壓缸效率約為86%～89%，高壓缸效率約為77%～80%，而新投產的機組中壓缸效率及高壓缸效率均顯著升高，分別為90%～92%、83%～84%，這都說明，200MW機組的降耗潛能巨大。

2 200MW機組優化運行措施

2.1 鍋爐部分

鍋爐是200MW機組的重要組成部分，在鍋爐運行的過程中，排煙熱損失、化學不完全燃燒熱損失等問題比較嚴重，針對鍋爐運行中存在的問題，提出以下改進措施：第一，降低排煙熱損失，鍋爐在運行的過程中存在一定的熱損失，在總的熱損失中，30%～50%均為排煙熱損失，排煙溫度及煙氣量是導致排煙熱損失產生的原因，因此，在優化鍋爐運行時，應著重降低排煙溫度，減少煙氣量，爐底、看火孔、吹灰器等鍋爐的構成部分，測定這些部位的漏風情況，如漏風量過大，需要明確漏點部位，進行相應的處理，依據鍋爐具體的燃燒情況，調整燃燒，了解煤質情況，嚴格控制爐膛出口氧量，以低于設計值為最佳，鍋爐運行過程中，尾部受熱面應定期吹灰，在管理時建立相應的制度，并嚴格的落實和執行，從而保證尾部受熱均勻，降低熱損失，隨著科學技術的發展，省煤器及空氣預熱器也出現了新型的材料，優化過程中，可采用強化傳熱的新材料，從而使受熱面的傳熱面積增加[3]。第二，降低可燃氣體未完全燃燒損失，所謂可燃氣體，主要是指CO氣體，當CO氣體的燃燒不充分時，會產生一定的熱損失，在對鍋爐進行優化時，一次風量、風速與二次風量、風速之間要進行合理搭配，保證爐膛出口氧量控制在設計的范圍之內，鍋爐排煙時，對煙氣的CO氣體含量進行嚴格的檢測，當不符合標準時，即對鍋爐燃燒進行調整，從而將煙氣中的CO量降至最低或無CO氣體，對于煤粉爐，在直吹系統中，每臺給煤機要保證均勻的進行給煤，噴嘴處于同一層時，煤粉量也需要接近與相同，而在中儲式系統中，噴嘴位于同一層時，給粉機的轉速也應該保證相同，從而保證火焰的位置正常。第三，降低機械不完全燃燒熱損失，200MW機組鍋爐在運行的過程中，進爐的煤質不相同時，爐風量的配比也各不相同，應根據實際的煤質進行相應的調整，對鍋爐升降負荷速度進行嚴格的控制，燃料部門在填煤入爐時，煤質應盡量的保證，同時，依據具體的煤種，對煤粉的細度進行科學的調整，從而有效地提升煤粉的燃燒度，減少熱損失[4]。

2.2 汽輪機部分

在對200MW機組汽輪機的運行進行優化時，可通過以下五個方面來進行：第一，保證淋水、噴化裝置工作狀態良好，火電廠在設計冷卻塔和冷水池時，應對循環水的來源進行充分的考慮，因為季節不同時，來源也不相同，同時，冷卻塔及冷水池的熱負荷應該盡量的降低，從而有效地降低冷卻水的溫度。第二，定期測試凝汽器真空系統的嚴密性，通過定期測試，及時的發現其中存在的問題，從而有針對性的進行處理，保證嚴密性，有效地降低能耗。第三，合理控制凝汽器的端差，凝汽器的真空度受到端差的影響，因此，要進行合理的控制，凝汽器為銅管清潔時，端差應控制在5～6℃以下，當端差降低1℃時，真空度可提升0.3%左右，同時，汽汽輪機的能耗將降低0.25%，通過水循環水水質的改善以及保證傳熱面清潔度，將凝汽器的端差有效降低，銅管在運行一段時間之后，需要進行徹底的清潔，去除污垢，提高傳染面積，保證傳熱的穩定性[5]。第四，提高汽輪機通流部分效率，定期檢修與加強監視并重，有效的保證通流部分清潔，提升通流效率。第五，充分利用加熱裝置，在給水過程中，利用加熱裝置將水溫提高，降低200MW機組汽輪機運行能耗。

2.3 其他部分

除了鍋爐及汽輪機兩大主要部分之外，管道、管網在200MW機組運行的過程中同樣會產生熱損失，進而提高機組的能耗，因此，在對200MW機組運行進行優化時，供熱管網管徑與系統結構的選擇需要具有合理性，從而將節流損失減少，降低200MW機組的能耗。

3 結論

200MW機組為火電廠機組中重要的組成部分，由于投產比較早，受到技術因素及運行方式的影響，能耗比較大，影響其運行效率及火電廠經濟效益，鍋爐部分及汽輪機部分為主要能耗部位，通過對其科學的優化與改造，降低熱損失，減少能耗量，實現節能降耗的目標，提升火電廠運行過程中的經濟效益。

[1]王海成，王利軍，周鑫.200MW等級機組整體優化改造的節能減排效益淺析[J].環境科學與管理，2014（08）：12-14，37.

[2]秦道永，鄒學明，杜冶，等.200MW機組汽輪機運行方式低負荷適應性優化[J].科技創新導報，2014（31）：53-54.

[3]王艷.200MW級汽輪機噴嘴組技術改造[J].電力科學與工程，2015（8）：71-78.

[4]朱學勤.200MW汽輪機組運行中節能降耗分析[J].自動化應用，2013（11）：57-58.

[5]王建軍，岳文忠.火電200MW機組節能分析與采取措施[J].中國電力教育，2010（S2）：453-454.

TM6

A

1674-6708（2015）150-0098-01