火電廠集控運行節(jié)能降耗技術(shù)

國網(wǎng)能源哈密煤電有限公司大南湖電廠 張 睿

相比于一般性的控制運行系統(tǒng)，集控運行技術(shù)的管理模式呈現(xiàn)出更加明顯的集中性和統(tǒng)一性，所以隨著火電廠的發(fā)展和升級，集控運行管理技術(shù)也得到了更加廣泛的應用。具體而言，火電廠集控運行技術(shù)就是指各項發(fā)電設備都在統(tǒng)一的控制系統(tǒng)下運行，從而實現(xiàn)控制管理的集中化，讓管理效率得以有效的提升。比如，火電廠不同階段的工作都需經(jīng)過嚴格、全面的審核，也會涉及到很多設備，而集控運行系統(tǒng)則可以對涉及到的設備形成準確的分析，并且根據(jù)設備的運行狀態(tài)構(gòu)建針對性的解決方案。

需要注意的是，火電廠若是出現(xiàn)維護管理層面的問題，集控運行系統(tǒng)并不能將其解決，只可以對其進行簡要的分析，再經(jīng)過專業(yè)的維護管理人員的診斷，才能將問題予以解決。所以一般而言，火電廠都會擁有維護小組，其中也涉及到設備的檢查、維修以及管理人員。不同的成員相互配合，進而讓集控運行系統(tǒng)得到更加完善的管理和監(jiān)控，為火電廠工作的穩(wěn)定開展提供有力的支持。

隨著時代的全面進步，火電廠控制運行的技術(shù)也實現(xiàn)了升級，而且很多新的技術(shù)也逐漸應用到了集控運行系統(tǒng)之中，讓火電廠的工作效率和工作質(zhì)量得到了有效的提升。比如也正是在集控運行系統(tǒng)的支持下，火電廠的供電以及配電效率才能滿足社會的生產(chǎn)和生活需求。當然，以我國當前火電廠集控運行系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，仍然具有很大的優(yōu)化空間：第一，對系統(tǒng)運行的管理力度不夠，同時對很多細節(jié)問題分析不到位，所以節(jié)能降耗的效果比較一般，導致資源出現(xiàn)浪費，既影響了電力企業(yè)的效益，也影響了生態(tài)環(huán)境；第二，由于集控運行系統(tǒng)缺乏完善的監(jiān)控與測試，所以很多設備也會出現(xiàn)老舊的情況，一旦維護不到位，那么也會影響到系統(tǒng)的運行狀態(tài)，導致電力企業(yè)的效益出現(xiàn)下滑，火電廠甚至還會出現(xiàn)安全問題。火電廠集控運行節(jié)能降耗技術(shù)的優(yōu)化策略如下。

1 加強鍋爐生產(chǎn)階段的技術(shù)控制

在火電廠的工作流程之中，鍋爐生產(chǎn)環(huán)節(jié)也是重點耗能階段，其中如煤等燃料的燃燒過程，都是非常容易出現(xiàn)能源浪費的階段，所以對燃燒的管理技術(shù)也有嚴格的要求。如通過改變煤的形狀和大小，來提升燃燒效率，減少能源浪費。或通過對鍋爐排煙的熱損耗進行控制，都是節(jié)約資源的重要途徑。具體的技術(shù)控制手段如下：

1.1 減少鍋爐排煙的熱損耗

火電廠的鍋爐排煙階段，也是熱損耗非常嚴重的環(huán)節(jié)，其中排煙溫度也是熱損耗形成的決定性因素。因此，對鍋爐排煙溫度進行控制，也非常必要，不僅可以減少熱損耗，還可以有效降低污染。具體而言，可以采取如下幾種措施來實現(xiàn)：

減少一次風率。這就需要保證磨煤機的轉(zhuǎn)速足夠科學，從而對風量形成有效管理，而且需要注意的是，為了避免石子煤室內(nèi)出現(xiàn)煤渣堆積現(xiàn)象，也需要重點加強石子煤的排放，從而保證正常通風，讓一次風速符合設計標準；加強鍋爐的密封性。在火電廠鍋爐生產(chǎn)實踐中，經(jīng)常發(fā)生由于排渣機底部漏風而增多熱損耗的現(xiàn)象，所以要對鍋爐的密封性進行全面的檢查，減少爐體開口，從而控制好溫度損失；重點優(yōu)化鍋爐燃燒狀況。基于燃料的規(guī)模和質(zhì)量科學設計氧量，保證燃料得到最為充分的燃燒，從而提升燃燒效率；對受熱面的積灰和結(jié)渣現(xiàn)象重點管控。一旦出現(xiàn)機會和結(jié)渣，勢必會對傳熱造成影響，而排煙溫度在熱阻的影響下得以提升，因此要對鍋爐的受熱面進行定期吹灰處理，保證傳熱通暢，同時還需要控制好煤和風的比例，避免產(chǎn)生結(jié)渣。

1.2 控制再熱器減溫水量

在減溫水的作用下，鍋爐內(nèi)的水溫也會隨之降低，通常情況下，在鍋爐生產(chǎn)的過程中都會應用到減溫水來實現(xiàn)水溫的控制目標，所以鍋爐溫度也會出現(xiàn)一定的損耗。而鍋爐溫度一旦下降，其運行效率也會受到影響，從而增加其能源的損耗。基于這樣的問題，通過減少再熱器減溫水量的方式，可對熱損耗的情況予以有效的改善。

1.3 優(yōu)化鍋爐燃燒狀態(tài)

首先，要保證空氣過剩系數(shù)的科學性。結(jié)合鍋爐燃燒實踐可以發(fā)現(xiàn)，空氣過剩系數(shù)過低時，燃燒不充分的現(xiàn)象就非常普遍，而且一旦燃料沒有得到充分的燃燒，不僅會導致能源的浪費還會造成更大的污染，所以需要對空氣過剩系數(shù)予以有效的調(diào)整，從而保證燃燒效率、減少熱損耗。當然，空氣過剩系數(shù)也并非越大越好，如果空氣過剩系數(shù)過大，爐體內(nèi)部的溫度也會呈現(xiàn)出一定的下降，鍋爐的傳熱效率也會受到不同程度上的影響，比如鍋爐排煙的溫度會得以提升，從而產(chǎn)生過大的熱損耗，因此通過對風量的靈活調(diào)整，既有利于保證燃料的燃燒效率，也能夠有效控制好熱損耗。

其次，也可以采取多煤種混合燃燒的方式來實現(xiàn)燃燒效率的提升，從而讓燃燒成本得以有效控制。比如可將水分含量低的煤種加入到正常煤種之中，也可以加入一些褐煤，通過混合燃燒的方式從而對鍋爐成本形成有效的控制。但需要注意的是，混合煤種的配比要根據(jù)所需的燃燒標準而定，不能一味地追求成本控制而忽視了燃燒質(zhì)量，進而引發(fā)滅火或是結(jié)焦等問題。

1.4 控制燃油損耗

在鍋爐燃燒的過程中，燃油燃燒不充分造成燃油浪費的問題也非常普遍，因此為了提升燃油的燃燒效率，也可以采取如下多種手段來實現(xiàn)：要確保鍋爐設備的穩(wěn)定狀態(tài)，對相關(guān)設備進行定期檢修和維護，并重視設備的升級，適時引進更加先進的設備，從而保證燃燒效率，減少能源浪費；進行燃料的混配摻燒，從而讓燃料得到更加充分的燃燒，因為當燃料燃燒不充分之時，一般都會采取加入燃油的方式進行助燃，所以通過煤料的混配燃燒，也可以減少燃油的使用；必要時若是需要應用到燃油，也可以對燃油的加入方式進行改造，比如之前習慣于應用大油槍，現(xiàn)在可以應用小油槍，從而控制好燃油消耗；可以采取等離子改造的方式，實現(xiàn)燃油能源的有效控制。

2 加強汽輪機組的有效控制

對汽輪機的啟停階段進行優(yōu)化。汽輪機的啟停也是火電廠集控運行系統(tǒng)中重要的耗能階段，所以也需要針對該環(huán)節(jié)進行重點的管控和優(yōu)化。比如在機組啟動之前，可以通過采取對氣缸進行預熱的方式來實現(xiàn)溫度的提升，從而避免直接啟動造成過多的能耗。而在機組的檢查和維修階段，火電廠也需要不斷完善檢修制度，對機組進行定期檢測，將安全隱患扼殺于萌芽階段，進而保證汽輪機的運行穩(wěn)定性，汽輪機的啟動和停機時期，也是進行能耗控制與優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

對熱力系統(tǒng)的運行予以優(yōu)化。汽輪機的設備運行，需要熱力系統(tǒng)的重要支持，所以要保證汽輪機的使用效率，也需要對熱力系統(tǒng)進行全面的優(yōu)化和升級，可以對涉及到的設備進行參數(shù)的科學配置。同時還需要熱力系統(tǒng)形成全面的監(jiān)控和測試，結(jié)合實踐應用過程中的運行情況進行針對性的調(diào)整，提升汽輪機的運行水平和效率，從而實現(xiàn)能耗的有效控制。具體而言，可以對熱力系統(tǒng)中如下多方面的環(huán)節(jié)予以優(yōu)化，比如外下缸的疏水系統(tǒng)，再如管道的走向，以及整個系統(tǒng)所在的位置，都有很大的優(yōu)化空間，只有做好這些方面的內(nèi)容，汽輪機的運行狀態(tài)才能達到最佳，才能更好地實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標。

對排氣裝置進行優(yōu)化。在汽輪機的運行過程中，排氣裝置的重要性不言而喻，比如凝汽器，也是能耗控制的關(guān)鍵階段。對汽輪機燃料損耗情況進行控制，需要保證凝汽器處于真空狀態(tài)。所以對凝汽器這類的排氣裝置進行優(yōu)化，也是必要的工作環(huán)節(jié)，具體可以采取如下幾種措施予以管控：重點檢查蒸汽入口的密封性，避免出現(xiàn)蒸汽泄露而導致能源消耗的情況；引入自動化監(jiān)測系統(tǒng)對濕冷機組形成全面的監(jiān)控和測試，并進行自動性的調(diào)節(jié)，從而保證凝汽器水溫和水位始終處于標準狀態(tài)；加強對濕冷機組循環(huán)冷卻水的重視，若是出現(xiàn)冷卻水供應不及時和供應不到位的情況，凝汽器也會產(chǎn)生過多的能耗，所以完善監(jiān)測系統(tǒng)，對冷卻水的實時狀態(tài)形成監(jiān)測，從而保證冷卻水的供應到位率，實現(xiàn)能耗的節(jié)約；對空冷機組的背壓狀態(tài)進行優(yōu)化，確保機組的背壓值處于最佳。

對汽輪機運行水溫和水位進行動態(tài)調(diào)節(jié)。火電廠汽輪機之所以能夠穩(wěn)定運行，系統(tǒng)水溫的穩(wěn)定則是基礎性的條件。而對系統(tǒng)水溫能夠產(chǎn)生影響的因素則包括投入的燃料規(guī)模，如當燃料投入過多時，那么系統(tǒng)耗能也會隨之增加，而且還容易造成更大的污染[1]。若是燃料投入不足，那么系統(tǒng)的運行效率也不足以得到保障。所以也要根據(jù)系統(tǒng)所需的水溫標準科學控制燃料的投入用量，保證水溫長期處于最佳狀態(tài)，水位處于預設范疇之內(nèi)。通過這樣的手段，汽輪機組才能更加高效運行，而且還能實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。

3 控制火電廠整體用電

集控運行系統(tǒng)的運行過程中，也會應用到很多輔機，而這些輔機所耗費的電能也占據(jù)著非常大的比重，對輔機的耗能情況進行控制也非常必要。這就需要減少火電廠的整體用電量，從而從源頭上控制輔機的能耗。當然，控制電能損耗，也需要結(jié)合火電廠的實際運營狀況，合理制定節(jié)能目標，避免影響到火電廠的正常運營。首先，在火電廠實際工作開展中，根據(jù)工作具體情況，對于水泵、風機等一些儀器設備，可以將其工作模式由恒定頻率轉(zhuǎn)變?yōu)樽冾l，減輕這些儀器設備使用過程中的能源損耗，進而在一定程度上緩解火電廠內(nèi)部能源消耗。

其次，也要控制好照明的用電量，比如在照明設備的選購過程中，要優(yōu)先選取節(jié)能設備，雖然在成本上可能會投入更多，但是后續(xù)使用過程中則可以減少用電量，增加的成本也可以通過節(jié)電的方式節(jié)約回來，不僅成本沒有付出更多，還實現(xiàn)了能源的有效節(jié)約。此外，火電廠也需要針對照明設備進行針對性的管理，不斷完善用電制度，科學設計用電指標，在日常的工作中督促員工養(yǎng)成節(jié)電、節(jié)能的習慣，也可以樹立典型，對用電的浪費現(xiàn)象進行處罰，對節(jié)電的現(xiàn)象進行表彰。

4 重視生產(chǎn)管理

不難發(fā)現(xiàn)，在火電廠的集控運行過程中，很多設備也是造成能源損耗的主要載體，但是需要注意的是，除了這些設備本身，整個生產(chǎn)過程中也存在很多繁冗的程序，由此造成多余的能源消耗。所以，加強生產(chǎn)管理，精簡生產(chǎn)方案，也是實現(xiàn)節(jié)能降耗的重要渠道。具體而言，加強日常的生產(chǎn)管理，必須要采取如下多方面的措施來實現(xiàn)：

第一，從制度和方案優(yōu)化工作著手，對使用的方案進行全面的審核，審核通過后要結(jié)合生產(chǎn)實踐嚴格落實，并且持續(xù)調(diào)整，確保方案的有效性；第二，加強人員培訓，確保生產(chǎn)人員具備足夠的節(jié)能意識，比如可以在生產(chǎn)過程中加強人員管理，通過員工的工作實際表現(xiàn)進行評分，并將評分與績效考核進行關(guān)聯(lián)，從容對員工形成有效的激勵，讓員工更加重視節(jié)能降耗，必要時也可以引進專家對員工進行指導，從而讓員工的工作水平得以升級，對節(jié)能技術(shù)形成更加深入的了解；第三，對生產(chǎn)設備進行定期檢修，保證生產(chǎn)設備的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)由于設備故障引起的資源浪費。