火電廠集控運行節能降耗技術措施分析

方 然

（陽城國際發電有限責任公司，山西 晉城 048000）

近年來在科學技術快速發展的新形勢下，火電廠的具體設備和技術不斷更新，有效地增強了火電廠生產作業的科技含量，對于火電機組供電效率和質量的提高起到了積極的作用，而且也在一定程度上緩解了電力供應緊張的問題。當前大部分火電廠仍采用集中控制系統，雖然有效地提高了發電效率，但在實際運行中仍存在許多問題，嚴重威脅電廠運行的穩定性。因此要積極采取節能措施，有效地降低能源消耗，保證火電廠高效節能運行。

1 火電廠集控運行現狀

火電仍是當前我國電力供應的主力，在滿足社會發展過程中的用電需求發揮著極為重要的作用。近年來火電廠為了能夠提高自身的運行水平，越來越重視新設備和新技術的應用，以此來提高火電廠的控制和運行管理水平。這其中集控運行系統的應用，在一定程度上促進了火電廠生產效率的提高，但集控系統運行中易出現失誤情況，從而導致火電廠能耗出現異常情況。因此要針對集控運行中的問題進行深入研究，積極采取有效的措施加以解決，確保達到較好的節能降耗效果。

2 火電廠集控運行技術的相關概述

2.1 集控運行技術的特點

傳統火電廠生產過程中，工人需要操控整體性的系統，而且控制要具備統一性，這樣才能有效地保障火電廠的有序和安全生產。但在當前市場需求日益提升的新形勢下，傳統的運行模式越來越不具有適用性，這就迫切需要火電廠加快轉型創新。將集控運行技術引入到火電廠中來，實現對電廠各系統的聯合控制，不僅有利于增強電廠運行的安全性能，同時也有效地規避了傳統控制方式的弊端。目前火電廠中集控運行技術是最為常用的一種控制技術，但在實際應用中仍存在較多的影響因素，因此要對一些易出現的問題加以重視，進一步提高集控運行技術的應用效果。

2.2 集控運行技術的優勢

在實際火電廠應用集控運行技術過程中，可以與電子信息技術、網絡傳輸技術相結合，實現統一化和集約化管理，促進集控運行技術水平的提升。另外，通過將集控運行技術與DSC控制系統融合，推進集控運行技術的智能化和自動化發展，這對火電廠的快速發展能夠提供重要的保障。

2.3 集控運行技術與傳統控制技術的區別

傳統火電廠生產運營過程中，設備和系統采用單獨控制的方法，而集控運行技術則是通過集中進行控制，控制方式的不同是最顯著的區別。在集控運行技術應用過程中，要求電廠每個汽輪機組要單獨配備汽輪機和鍋爐，每個汽輪機組和附屬設備形成一個獨立的整體，集控運行能夠整體控制所有汽輪機和鍋爐，將系統的相互分離和集中控制的優勢更好顯示出來，對于生產效能和管理水平的提升具有極為重要的意義。由于火電廠生產與城市發展和民生息息相關，因此在火電廠實際運營發展過程中，需要指派專職人員對機組進行監管和維護，無間斷地做交接班的銜接工作，采取多元化的監管手段，保證集控系統的穩定運營，加快推動火電廠的智能化發展。

3 火電廠集控運行中存在的問題

3.1 主汽壓力系統的控制問題

火電廠集控運行過程中，集控運行系統的正常離不開汽輪機的穩定運行狀態。由于集控運行系統本身具有一定的慣性，系統運行過程中需要與汽輪機進行調閥，整個過程中對控制精度具有較高的要求，因此要借鑒能量平衡公式來對系統的能量平衡進行調節，并要對過程中的煤粉供應量進行有效把握。整個過程控制難度較大，因此工作中也易出現各種問題。

3.2 過熱氣溫系統的控制問題

鍋爐運行過程中針對過熱氣溫系統進行調控時，宜借助于控制系統進行，但在實際調控過程中存在較多的復雜因素，因此調控過程中易出現誤差，由此而造成焰心溫度與煤水比例不符情況發生，不利于系統運行的穩定性。這就需要在實際工作中優化人員配置，配置的人員要具備專業的知識，并能夠對系統中微過熱問題及時進行處理，并針對煤水配比進行調節，保證系統穩定的運行。另外，除了日常操作中易出現問題外，系統設計不合理也會影響運行的質量。

3.3 再熱氣溫系統的控制問題

火電廠集控運行過程中，控制再熱氣溫系統時，需要保證再熱器出口氣溫要規定的范圍內，避免因溫度過低而造成機熱熱循環效率下降。由于再熱氣溫系統控制難度較大，受大規模機組影響較大，同時電網峰度、煤質和調節系統可控性低等都會影響再熱汽溫系統的控制。部分電廠在調控水溫時通常采用減少溫水的方法，能夠起到溫度調節的作用，以此來保證火電廠發電機組的正常運行，但這種方法長期使用會影響系統中設備的工作效率，甚至造成設備損壞。

3.4 用電方面的問題

火電廠運行過程中耗能較大，特別是一些大型設備運行中更是消耗巨大，再加之在思想上重視不足，必然會導致電能消耗處于較高水平。一些火電廠對于用電規程和用電行為監管不到位，電廠內部違規用電和用電浪費情況較為嚴重，這必然會嚴重影響節能降耗。因此在實際工作中，需要確保各項節能措施落實到位，同時還要加強自身用電管理，從而達到良好的節能降耗效果。

4 火電廠集控運行節能降耗的具體技術措施

4.1 火電廠集控運行技術的智能化

當前火電廠集中控制智能化水平提升，在火電廠日常管理中應用模型分析方法，有利于促進集中控制智能化水平的提升。并依托于具體的軟件環境，實現遠程監控和模擬操作，工作人員工作量大幅度下降。隨著集中控制智能化和自動化程度的加深，需要充分發揮集中控制的優勢，有效地解決集中控制運行中存在的問題，從而為火電廠集中控制節能降耗目標的實現打下堅實的基礎。

4.2 降低鍋爐排煙熱損失

排煙溫度是鍋爐排煙熱損耗最大的影響因素，通過對排煙溫度進行控制，能夠減少鍋爐煤損耗及污染氣體排放。因此在實際工作中，需要降低一次風率。在磨煤機運行中，需要對相應曲線進行優化調整，使其能夠與給煤機的轉速更好適應，保證磨煤機的正常運轉，并實現風量的有效控制。同時還要做好石子煤的排放工作，避免出現煤渣過多堆積的問題，影響磨煤機的通風，確保將一次風速和風量控制在初始設計的指標范圍內。為了防止排渣底部出現漏風情況，還需要保證鍋爐具有較好的密封性。需要對鍋爐入門密封情況進行定期檢查，使其處于封閉狀態。鍋爐爐體自身不宜有過多的開口，避免造成鍋爐本身漏風率的增加。在實際鍋爐運行過程中，需要科學調節鍋爐燃燒狀況，并根據具體燃燒情況對氧量的初始設計值進行調整，保證空氣過剩系數的科學性和合理性。另外，當鍋爐內煙氣側受熱面有結渣和積灰現象時，也會導致傳熱熱阻和煙道通風阻力增加，從而造成排煙溫度升高。這就需要在實際生產運行過程中，科學調整風與煤的比例，有效控制結渣率，定期進行吹灰處理，使受熱面始終保持干凈，提升傳熱的效率。

4.3 加強對鍋爐燃燒的調整

4.3.1 調節過量空氣系數

為了保證鍋爐燃燒能夠處于最佳狀態，需要對過量空氣系數進行合理調節，分析灰渣含碳量和氧量，明確鍋爐燃燒的工況，一旦燃燒不充分，則要對過量空氣系數進行調節。一旦出現燃料熱量無法有效釋放的情況，燃料的不完全燃燒會導致燃料浪費，而且所產生的硫化物和氮化物也是需要重點控制的煙氣排放物。實際鍋爐運行過程中，科學調整燃料，最大限度對不完全燃燒情況進行控制，減少不完全燃燒造成的損失，并對超出空氣系數的情況進行合理控制。一旦過量空氣系數處于較高水平，會對傳熱質量帶來較大的影響。而當過量空氣系數處于較低水平時，燃料完全燃燒時也需要將過量空氣系數控制在合理范圍內，在燃料完全燃料的基礎上，最大限度減少熱量損失。

4.3.2 燃煤摻燒

通過選擇燃煤摻燒的方式，可以實現燃煤成本的降低。特別是選擇當地產的煤，還能夠實現對運輸成本的有效控制。在采用混合添加形式時，可以添加低濕度煤種，不僅有利于控制成本，還能夠實現對磨煤機風量的有效控制。但所選擇的煤炭質量需要達到標準要求，有著穩定的熱值分布。

4.4 構建集散系統控制技術

火電廠中央控制系統中涉及較多技術，為了確保集中控制系統消耗的降低，達到較好的節能效果，需要重視各種技術的合理利用。DCS控制技術中涉及通信集成控制和分級控制，這也增加了其復雜性，因此宜對每一個控制過程進行分解和細化，積極對系統進行優化，確保電廠機組運行參數與設計值更為接近，從而達到較好的節能效果。定期針對閥門內部泄漏情況進行檢查，提高水資源的利用率。針對除氧器補放水和換水過程進行節能管理，實現對凝結水泵輔助電耗的有效控制。針對引風機和一次風機要合理選擇，為磨煤機運行提供更多的便利性，控制電廠的電耗。另外，還要對離散系統整體的穩定性進行深入研究，使控制技術能夠保持正常的運行，進一步提升系統的穩定性和安全性。

4.5 降低廠用電率

火電廠實際運營過程中，大量的輔助設備一直處于運行狀態，這也導致廠用電對電能的消耗較大，在火電廠整體能源消耗量中占比較大。這就需要在實際工作中做好節能降耗措施的落實，實現火電廠的可持續發展。

在具體工作中，宜加快改造的步伐。可以利用變頻泵代替廠內的工頻泵，采用變頻的運行方式，有效地控制廠用電的消耗量，實現能耗的下降。火電廠處于低負荷運行狀態時，需要將部分輔機停止運行，實現對廠用電率的有效控制。針對現場的照明設施也要加大控制力度，具體要結合現場的實際情況來確定照明設備的開啟，一些光線較為充足的區域則要將照明燈關閉，而且廠區內也需要加強節能管控力度，有效減少電能的消耗。如在實際運行過程中，對于不需要冷卻的設備，宜適當將通風塔的冷卻風機關閉，確保廠用電率降低。另外，還要嚴格按照火電廠空冷島運行管理規定，空冷換熱翅片要保證具有較好的清潔度，調整運行狀態下的空冷島真空，實現對燃煤消耗量的有效控制，確保廠用電節能目標的實現。

5 結束語

近年來在社會和經濟快速發展的新形勢下，用電需求呈現出快速增長的態勢，這也對電廠的生產運營提出了更高的要求。在火電廠生產運行中，采取集控運行的方式時，由于多種因素會導致能耗過高的問題，因此要采取有效的措施進行節能降耗，進一步提升火電廠集控運行性能，為火電廠的智能化發展起到積極的促進作用。