火力發電廠節能減排方法研究及在SIS系統中的實現

彭中峰

摘 要：火力發電廠是我國電能生產的重要基地，隨著電力改革的不斷深入，火力發電廠的整體發電質量在一定程度上獲得了提升，但是，火力發電廠配備的成套設施能耗問題較為嚴重，需要加強節能減排方面的改進和完善。火力發電廠要充分借助SIS系統的應用效應，對廠內機組進行實時狀態監控，為節能減排的實施提供可靠數據保障。本文簡單分析了火力發電廠節能減排方法，并探討了SIS系統在其中發揮的作用。

關鍵詞：火力發電廠；節能減排；SIS系統

中圖分類號： F426.61 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）31-149-2

0 引言

隨著經濟的快速發展，電力行業的市場競爭日趨激烈，面對這種形式，發電企業需要加強內部改革，在保障機組性能的基礎上，加強節能減排，降低生產成本，進而提升綜合競爭力。SIS系統是火力發電廠廠級監控信息系統的簡稱，能夠對電力設備的運行狀態及生產信息進行全面的監控和分析，從而減少機組的高能耗運行狀況，可以有效提升火力發電廠的實時化、精細化生產管理水平，為節能減排改造提供有效的技術支持。因此，火力發電廠在加強節能減排的同時，借助SIS系統，可以實現電力生產的高效性、安全性，進而獲得最大經濟效益。

1 火力發電廠節能減排方法研究

1.1 增加大容量機組

增加大容量機組是火力發電廠進行節能減排的一項重要措施，應用較為廣泛。根據熱力學動力原理、蒸汽動力原理等基本理論，火力發電廠進行節能減排的合理規劃，需要大力推廣和應用大容量、高參數的火電機組。當火電機組容量較大時，所產生的能耗相對減少，例如超臨界機組與高壓純凝汽式機組相比較，超臨界機組可以在功率相同時產生更少的煤炭消耗量和三廢排放量。因此，增加大容量機組，并加強運行監控，可以提升火力發電廠能源利用效率。

1.2 優化調整鍋爐系統

當新機組投入生產后，有些工作人員態度不夠嚴謹，對控制系統的調整存在漏洞，而鍋爐系統作為火力發電廠機組系統的重要組成部分，其運行質量對發電效率存在很大影響，因此必須加強對鍋爐系統的優化調整，進而提高燃燒效率，實現節能減排。在優化調整鍋爐系統的過程中，要盡量減少誤差以及設備缺陷造成的問題，通過一系列的實驗控制系統的參數，提高鍋爐運行效率，在保障安全運行的同時，滿足經濟適用原則。

1.3 應用變頻調速技術

一般來說，火力發電廠的用電量可以達到機組容量的10%，泵、風機等機組輔助設備所消耗的電量大概占總用電量的80%，因此火力發電廠需要采取科學、合理的措施解決這個問題，其中應用變頻調速技術就是一項重要措施。火力發電廠可以對機組輔助設備進行變頻改造，建立一種封閉環控制系統，實現橫流量的有效控制，改善火電機組的運行狀況，實現節約火電廠用電量的目的。

1.4 提高汽輪機組的運行效率

汽輪機組的運行原理就是將蒸汽熱能轉化為功，由于進氣節流影響，氣流與噴嘴在摩擦的過程中會產生能耗，同時葉片頂部間隙漏氣和余速損失也會造成能量損失，從而降低了汽輪機組的蒸汽熱能轉化率。火力發電廠需要采取措施提高汽輪機組運行效率，減少內部損失，具體辦法為：將反動度應用到沖動級中，提升蒸汽流過葉柵的相對速度，進而減少噴嘴處的熱損，對于余速損失，則可以應用窄型葉柵和濃縮葉柵進行有效避免。

2 節能減排方法在SIS系統中的實現

SIS系統是火力發電廠各項節能減排方法的有效保障，火電機組的運行狀況和能耗信息都可以通過SIS系統進行監控和分析。SIS系統綜合了數據搜集、綜合統計、信息解析等技術，通過SIS系統整理出的各項數據，火力發電廠可以實時監控節能減排成效，并針對不足做出適當的調整和完善，具體體現在以下幾點。

2.1 生產過程監視

SIS系統通過模型驅動法實現各部分模塊的功能設計，將火力發電廠各機組的結構、功能通過圖形、圖像方式展現出來，可以有效提升系統工作效率。SIS系統通過對廠級生產流程和單元機組生產流程的監視，可以收集全廠的生產過程信息，并實現對上傳的數據的提煉和分析，建立全廠生產狀態信息報表，便于工作人員及時了解生產狀況，同時，針對其中存在的較嚴重的能耗問題加強監控，運行人員可以通過調整運行參數實現節能減排的目的。

2.2 動態能損分析

在火力發電廠，對機組的經濟性和安全性影響較大的因素主要包括設備本身的性能以及工作人員的監控、操作、調整水平。為方便生產管理人員和運行人員對機組、設備經濟運行狀況進行及時掌控，減少各種因素對機組運行狀況的影響，火力發電廠可以充分發揮SIS系統的動態能損分析功能。SIS系統根據收集到的實時數據，對電廠內的系統和設備的相關參數進行準確的分析與計算，提煉出關鍵數據，對機組的經濟運行狀況進行直觀反映，從而為節能減排提供有效指導，運行人員可以根據指導調整設備運行方式，從而提高機組效率，降低煤耗。

2.3 運行操作和運行優化指導

運行操作和運行優化是SIS系統的重要組成部分，借助優化計算模塊計算電力生產過程的實時指標、目標值以及煤耗偏差，通過曲線圖表將優化建議展現給運行和管理人員，從而根據優化曲線審核實際工況，及時找出影響機組性能的問題并采取有效措施進行解決。其中優化運行曲線包括機組供電煤耗率曲線、機組廠用電曲線、機組熱耗率曲線、鍋爐系統燃燒效率曲線等；優化操作具體指的是工作人員根據優化計算模塊提供的曲線數據，分析實際的偏差情況，進而對機組的運行指標和方式進行有效調整，降低機組損耗，提高機組經濟性。

2.4 在線性能試驗

SIS系統可以針對機組設備設計一系列的性能試驗，從而為運行和管理工作人員定期了解機組設備運行性能和狀況提供技術支持，保障設備的正常、穩定運行，達到節能減排效果。火力發電廠內設備的性能試驗包括汽輪機組性能試驗、鍋爐系統性能試驗、凝汽器性能試驗、真空嚴密性能試驗等。SIS系統進行在線性能試驗前，需要根據設備的主要性能設置相關的操作條件和時間安排，例如按照國家標準GB8117-2008“電廠汽輪機性能試驗規程”的要求進行隔離系統，在試驗操作界面獲得性能試驗報告，以供相關工作人員查看。

2.5 汽輪機指導系統

汽輪機組的冷端系統包括循環水泵、凝汽器、真空系統、低壓加熱器的最后二級，通過SIS系統中的汽輪機指導系統可以根據汽輪機組特性參數、循環水泵和凝汽器特性試驗數據，并利用真空系統和凝汽器的特性在線計算軟件，對不同循環水進水溫度下的機組負荷進行計算，通過優化軟件優化汽輪機組的冷端系統，并根據節能減排的原則制定優化運行防止，以獲得最佳的運行效益。此外，該系統包含機組獲得的最大凈功率模型和考慮煤價和上網電價獲得的最大收益模型，為運行人員在線修改煤價和上網電價提供參考。

3 結束語

總而言之，節能減排是一項復雜而系統的工作，火力發電廠需要對機組進行合理的規劃和控制，以提高生產管理水平。火力發電廠要充分發揮SIS系統的優勢作用，對電力生產流程和機組運行情況進行實時監控，并在綜合分析數據的基礎上，對各個系統和設備進行優化調整，從而實現節能減排的目的，促進發電企業的發展和壯大。

參 考 文 獻

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