影響火電廠用電因素分析及降低對策

代 強/山東電力建設第三工程公司

影響火電廠用電因素分析及降低對策

代 強/山東電力建設第三工程公司

隨著電力行業(yè)重視并加強節(jié)電降耗工作，積極引進、推廣先進技術，應用先進工藝設備，不斷加大技術創(chuàng)新和技術改造的力度，降低廠用電率，從而降低發(fā)電成本，提高上網電價競爭力，必將成為各發(fā)電廠所努力追求的目標。本文對火電廠用電問題及其對策進行探討。

火電廠；廠用電；節(jié)電降耗

引言

目前，節(jié)能降耗工作已列入發(fā)電企業(yè)的重點工作項目。降低廠用電率是發(fā)電企業(yè)直接增加產出提高能源轉化效率的有效途徑，我們通過相互借鑒經驗和改革創(chuàng)新、技術改造，做好節(jié)能降耗這項工作。本文對影響火電廠降低廠用電的因素進行分析，并提出了降低火電廠用電率的措施、建議。

一、影響火電廠降低廠用電的因素

（一）內部影響因素

在發(fā)電機組方面，火電廠機組發(fā)電離不開高壓電動機，而高壓電動機用電占整個廠用電的近60％，高壓電動機在與發(fā)電機組匹配方面如果不科學、不合理，那么其實際耗的電功率往往會高出最佳匹配功率，這種現(xiàn)象在許多火電廠都存在，因而是引發(fā)廠用電量偏高的主要因素；由于火力發(fā)電機組的負荷偏低，當前發(fā)電機組和輔機在功率匹配上出現(xiàn)一定的問題，許多輔機是按照機組發(fā)電機額定負荷來進行匹配，理論上來講，當發(fā)電機組出力減少時，廠用電也會相應減少，但是在實踐中，兩者不存在這種總體上的正比關系，當發(fā)電機組降低負荷、發(fā)電量減少時，發(fā)電機組廠用電消耗并沒有隨之相應比例的降低，這是導致火電廠耗電過多的又一主要因素；許多火電廠新建發(fā)電機組處于磨合期時，由于各個參數(shù)和指標都是在工作狀態(tài)下進行調試，因而機組起停的次數(shù)會比較多，這種情況下就導致發(fā)電機組有效運行時間短，進而出現(xiàn)發(fā)電機組廠用電率偏高問題的出現(xiàn)。

（二）外部影響因素

火電廠外部因素影響廠用電率的主要是燃煤。一是燃煤發(fā)熱量低導致整個發(fā)電機組的用煤量增加，而發(fā)電系統(tǒng)就會耗費一部分電量來磨制煤粉。尤其是當前我國電煤緊缺，許多火電廠會對購進的電煤摻雜其他燃燒物質，降低了煤的使用效率，那么發(fā)電機組就會消耗更多的煤來發(fā)同樣額度的電，造成磨煤機耗電量增加。二是燃煤本身的可磨指數(shù)對耗電有直接影響，當前研究表明，對于300MW容量的發(fā)電機組，當可磨指數(shù)由65降低到55時，耗電率會增加0.2％。這說明煤本身的可磨指數(shù)直接影響著磨煤機的耗電量，進而影響整個發(fā)電機組的自用電量。

二、火電廠影響廠用電率的具體因素

（一）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，輔機在設計時按照不同標準設計的型號之間容量相差很大，加之帶動輔機的電動機容量還要留有一定的裕度。因此輔機的選型若不科學，實際功率就跟額定功率相差很大，造成了多余的電量損耗。

（二）輔機的運行效率

電廠的輔機主要包括泵與風機等，由于泵、風機等運行時，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(lián)動系統(tǒng)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長久運行時效率降低，進而增加了耗電量。

（三）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與無功功率損耗，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(qū)間，分接頭的選擇是否合理，備用變壓器備用時是否帶電等。

（四）機組負荷率的影響

實際上我國絕大多數(shù)火力發(fā)電廠都存在機組負荷率較低的問題，600MW容量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(tài)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，這樣即使低負荷運行時的實際耗電量要比額定負荷時耗電量低，但是兩者之間不成相應的正比例關系，所以想降低廠用電率就必須使機組在較高的負荷率最好是額定負荷率下運行。

（五）煤質的影響

煤的發(fā)熱值高低直接影響到燃煤量，煤的發(fā)熱值高則燃煤量相對較低，煤的發(fā)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(fā)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(tǒng)與風煙系統(tǒng)耗電量增加。

三、火電廠降低廠用電的對策

（一）配置輔機參數(shù)要合理

電動機在火電廠耗電占據比例較大，其中高壓電動機參數(shù)的選擇對廠用電影響顯著。為了提高發(fā)電機組效率，降低耗電，在機組配置參數(shù)方面要進行科學配置。當前，燃煤火電廠發(fā)電機組的磨煤機和風機有效利用率相對不高，富余量在25％左右，這就使得機組配置出現(xiàn)大卡車拉小貨的情況，嚴重浪費了電量。因此，對于磨煤機組和風機選配和利用方面要高度重視。

（二）合理調整輔機設備轉速

由于發(fā)電機組經常處于不同的負荷工況，合理調整輔機設備轉速對降低耗電量有著重要的意義。當前，火電廠循環(huán)水泵有定速泵和雙速泵，根據冬季和夏季工作狀態(tài)，調整雙速泵來實現(xiàn)降低用電量具有顯著節(jié)能效果。以3臺定速循環(huán)水泵（電動機容量3000kW）和1臺雙速泵（高速時電動機容量3000kW，低速時容量2200kW）為例，在夏季雙速泵以最高容量運行，在冬季時，雙速泵以低容量運行，通過變頻設備來科學調整雙速泵運行效率，對于1臺雙速電動機全年按低速運行2000h計算，可節(jié)省電量160kW/h?？梢钥闯?，合理調整輔機設備轉速，控制輔機設備效能，對于降低發(fā)電廠用電量具有可操作性。

（三）應用高科技節(jié)能裝備

火電廠耗電量過高，與傳統(tǒng)設備效能低以及整個發(fā)電系統(tǒng)未進行新設備引入有一定關系。在發(fā)電機組中多應用高科技節(jié)能設備對節(jié)能具有重要影響。在傳統(tǒng)的發(fā)電機組引入高頻電源來控制電除塵，能夠保證機組在額定出力的狀態(tài)下降低近一半的耗電量；另外，傳統(tǒng)的電動機耗電量較多，可采用高效電動機結合高效率低能變壓器來控制機組電耗。

四、結束語

火電廠降低耗電量是一個系統(tǒng)工程，在處理降低用電的過程中要把握整體因素，不能單純考慮某一個環(huán)節(jié)的節(jié)能而造成其他環(huán)節(jié)能耗上升，力爭通過設備引入和技術革新達到降低整個發(fā)電機組的耗電量，以保證火電廠降低廠用電的科學性。

[1]蘇瑞.火電廠綜合節(jié)能的技術措施探討[J].中國高新技術企業(yè)，2013，10.

[2]秦玉蓮.火電廠廠用電率的狀況及對策[J].城市建設理論研究，2013，19.

[3]江興，馬文欣，王乾坤.火力發(fā)電廠降低廠用電率的方法[J].云南電力技術，2011，1.