淺析燃煤電廠降低廠用電率的措施

唐 顯

（國(guó)能四川江油發(fā)電廠，四川 江油 621709）

引言

節(jié)能降耗是國(guó)家和社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，是企業(yè)生存發(fā)展的重要舉措。廠用電率作為衡量火電廠經(jīng)濟(jì)性能的重要指標(biāo)一直備受關(guān)注。近年來(lái)，隨著大容量機(jī)組和新能源機(jī)組的不斷投入，電力供需矛盾逐漸緩和，導(dǎo)致燃煤機(jī)組的負(fù)荷率下降。同時(shí)因環(huán)保設(shè)施的不斷增加，導(dǎo)致燃煤機(jī)組的廠用電率上升。特別是老機(jī)組，由于設(shè)備陳舊、技術(shù)落后，廠用電率普遍較高，這已經(jīng)嚴(yán)重威脅企業(yè)的生存發(fā)展。降低廠用電率，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，已刻不容緩。燃煤電廠生產(chǎn)過(guò)程中降低廠用電率一般有三種途徑，即：技術(shù)更新、設(shè)備改造和強(qiáng)化管理[1]。

1 影響廠用電率的因素

1.1 機(jī)組負(fù)荷率

機(jī)組負(fù)荷率對(duì)廠用電率影響很大。一般情況下，設(shè)備的電耗并不會(huì)隨著機(jī)組的負(fù)荷下降而線性減少，特別是制粉系統(tǒng)、循環(huán)水泵等大電機(jī)，其耗電量與機(jī)組負(fù)荷關(guān)系不大，因此，機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，發(fā)電量減少，而大量輔機(jī)的耗電量并未成比例地減少，故而造成機(jī)組廠用電率升高。機(jī)組最低僅燃煤負(fù)荷運(yùn)行與最高負(fù)荷運(yùn)行，兩者廠用電率差值可達(dá)2～3%。

1.2 機(jī)組啟、停耗電

機(jī)組啟停時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，輔機(jī)運(yùn)行消耗大量啟停用電，造成廠用電率上升。啟動(dòng)方式不合理，增加啟動(dòng)用電，使機(jī)組廠用電率上升，降低機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

1.3 煤質(zhì)

1）煤中的灰分。煤的灰分含量越高，其可燃成分越少，大量的熱量被用于加熱灰分，反而使燃燒效果減弱，造成燃燒溫度下降，煤粉著火困難或著火推遲，燃燒穩(wěn)定性變差。另外灰分含量越高，灰渣帶走的物理熱損失越大。煤的灰分含量越高，燃燒后灰分將在鍋爐受熱面上積灰越多，鍋爐尾部受熱面積灰，會(huì)導(dǎo)致排煙溫度的上升，從而進(jìn)一步影響鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。煤中灰分越高，意味著有大量不可燃的灰分需要處理，增加排灰量和除灰量，輸煤、制粉、風(fēng)煙以及除塵等系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間增加，出力增大，導(dǎo)致廠用電量增加，廠用電率上升。

2）煤中的水分。在燃燒過(guò)程中，煤中的水分被蒸發(fā)汽化，需要消耗更多的熱能。煤的水分含量較高，制粉系統(tǒng)干燥出力就要下降，制粉系統(tǒng)耗電率上升，導(dǎo)致廠用電率上升。

4）煤的可磨性。煤的可磨系數(shù)差，需要制粉系統(tǒng)增加運(yùn)行時(shí)間，耗電增加，鋼球磨耗增加，導(dǎo)致機(jī)組廠用電率上升，經(jīng)濟(jì)性下降。

1.4 設(shè)備運(yùn)行及運(yùn)行操作

1）鍋爐側(cè)的影響。鍋爐結(jié)焦造成鍋爐受熱面換熱能力降低，增加煤粉消耗，導(dǎo)致風(fēng)煙系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)運(yùn)行耗電上升。系統(tǒng)漏風(fēng)，造成爐膛溫度降低，燃燒效率降低，受熱面換熱能力降低，導(dǎo)致風(fēng)煙系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)耗電增加。氧量較低，造成燃燒效率降低，導(dǎo)致風(fēng)煙系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)耗電增加。煤粉細(xì)度大，使火焰中心上移，造成燃燒不完全，飛灰含量增加。煤粉過(guò)細(xì)，不僅增加制粉系統(tǒng)的電耗，還容易隨煙氣上升，造成燃燒不完全，在煙道累積，存在爆炸危險(xiǎn)。

2）汽機(jī)側(cè)的影響。主汽壓力低，造成汽機(jī)效率降低，機(jī)組燃燒增加，制粉系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)、水系統(tǒng)工作時(shí)間增加，耗電上升。主汽溫度低，造成汽機(jī)效率降低，機(jī)組燃燒增加，制粉系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)、水系統(tǒng)工作時(shí)間增加，耗電上升。再熱汽溫高，大量使用減溫水，導(dǎo)致工質(zhì)浪費(fèi)，導(dǎo)致各系統(tǒng)電耗上升。凝汽器真空高，增加機(jī)組汽耗，導(dǎo)致各系統(tǒng)電耗上升。系統(tǒng)泄漏，工質(zhì)浪費(fèi)，增加機(jī)組汽耗，導(dǎo)致各系統(tǒng)電耗上升。

2 降低廠用電率的措施

2.1 提高機(jī)組負(fù)荷率

機(jī)組負(fù)荷率與廠用電率密切相關(guān)，機(jī)組負(fù)荷率越高，廠用電率越低。在日常工作中應(yīng)加強(qiáng)與電網(wǎng)溝通協(xié)調(diào)，提高發(fā)電計(jì)劃，爭(zhēng)取高負(fù)荷機(jī)會(huì)，盡可能提高負(fù)荷率，按負(fù)荷上限運(yùn)行有助于改善機(jī)組廠用電率。注意優(yōu)化廠內(nèi)機(jī)組負(fù)荷分配，提高能耗低機(jī)組的負(fù)荷率，根據(jù)機(jī)組的煤耗特性或等微增率準(zhǔn)則分配負(fù)荷，達(dá)到全廠經(jīng)濟(jì)性最佳。

2.2 優(yōu)化機(jī)組啟停

多臺(tái)機(jī)組備用，要求機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，優(yōu)先考慮啟動(dòng)煤耗低的機(jī)組，這樣可以降低全廠煤耗，提高經(jīng)濟(jì)性，也就降低了廠用電率。另外，還要注意優(yōu)化廠內(nèi)機(jī)組負(fù)荷分配，提高機(jī)組負(fù)荷率。優(yōu)先考慮停運(yùn)安全性差的機(jī)組，在安全性相同時(shí)，優(yōu)先停運(yùn)煤耗高的機(jī)組。

機(jī)組停運(yùn)后，及時(shí)停運(yùn)輔機(jī)，確保鍋爐停止上水后，保持平衡水箱、凝汽器、除氧器、給水箱及涼水池停運(yùn)后低水位。低缸排汽溫度降低到50 ℃以下，及時(shí)停運(yùn)循泵、凝泵和生冷泵。

2.3 加強(qiáng)煤場(chǎng)管理，合理配煤

爐煤收到基低位發(fā)熱量每降低1 000 kJ/kg，發(fā)電煤耗增加1.3 g/（kW·h），灰分每增加1%，發(fā)電煤耗增加0.17 g/（kW·h），熱值損失對(duì)供電煤耗影響很大，因此，要加強(qiáng)煤場(chǎng)管理，嚴(yán)控入廠煤熱值關(guān)。加強(qiáng)煤場(chǎng)燒舊存新工作，縮短存煤周期。嚴(yán)格執(zhí)行煤場(chǎng)翻新制度，減少自燃現(xiàn)象，合理配燒，盡一切可能減少煤的熱值散失。

如今，生活的各個(gè)方面都離不開(kāi)互聯(lián)網(wǎng)，在這一大背景下，教師應(yīng)在教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展過(guò)程中，充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生真正感受到數(shù)學(xué)學(xué)科的魅力和數(shù)學(xué)知識(shí)的價(jià)值。因此，教師應(yīng)聯(lián)系實(shí)際的生活，利用互聯(lián)網(wǎng)資源，進(jìn)行學(xué)習(xí)內(nèi)容的拓展，從而提升自身數(shù)學(xué)素養(yǎng)。教師在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)時(shí)，不能局限于課本，更不能照本宣科，應(yīng)盡可能地聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際生活，拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容，使學(xué)生能夠在生活中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)，進(jìn)行思考；應(yīng)將教學(xué)中的經(jīng)典案例與現(xiàn)實(shí)生活進(jìn)行有效聯(lián)系，使學(xué)生進(jìn)行自主探究，挖掘?qū)W習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的樂(lè)趣；利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，向?qū)W生展示買(mǎi)東西的視頻，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)際生活中進(jìn)行數(shù)學(xué)思考，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)。

確定不同負(fù)荷、不同煤種的最佳入爐煤熱值，合理?yè)脚洌纫ＷC鍋爐燃燒，也要兼顧制粉系統(tǒng)出力，使風(fēng)煙系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行工況。

2.4 做好巡視檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，盡快消除

加強(qiáng)設(shè)備治理，消除設(shè)備隱患，徹底根除八漏現(xiàn)象，減少電廠工質(zhì)浪費(fèi)和材料損耗，做好必要的設(shè)備技改項(xiàng)目工作，保證設(shè)備處于最佳工況，是節(jié)能降耗、降低廠用電率的基本保證。在日常工作中，重視設(shè)備的巡視檢查，查找缺陷、分析隱患，并盡快消除，始終使設(shè)備處于最佳工作狀態(tài)，既保證了機(jī)組安全運(yùn)行，也為機(jī)組節(jié)能降耗打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.5 優(yōu)化運(yùn)行操作

2.5.1 循環(huán)水泵降電耗

在保證真空條件下，維持一臺(tái)循環(huán)水泵運(yùn)行，一般在冬季可實(shí)施。進(jìn)行循環(huán)水泵雙速改造，在冬季可只啟動(dòng)一臺(tái)低速循環(huán)水泵，即可維持真空，在春秋兩季可使用高速搭配低速的運(yùn)行方式，循環(huán)水泵雙速改造后，循環(huán)水泵廠用電率可下降50%左右。將兩臺(tái)機(jī)的循環(huán)水出口、進(jìn)口管道相互聯(lián)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)兩機(jī)三泵運(yùn)行。保證循環(huán)水管道通暢，及時(shí)清理凝汽器冷卻水濾網(wǎng)，清理凝汽器水側(cè)雜物。按時(shí)投運(yùn)膠球系統(tǒng)，保證凝汽器銅管清潔。維持涼水池在經(jīng)濟(jì)水位，保證循環(huán)水泵取水正常等措施均可加強(qiáng)凝汽器換熱，提高汽機(jī)效率，降低廠用電率。

2.5.2 凝結(jié)水泵降電耗

對(duì)凝結(jié)水泵進(jìn)行變頻改造十分必要，可有效降低廠用電率，變頻方式與工頻方式比較，約可降低50%左右廠用電率。凝結(jié)水泵流量調(diào)節(jié)盡量避免使用調(diào)節(jié)閥，盡量開(kāi)大調(diào)節(jié)閥后固定不動(dòng)，在滿(mǎn)足凝結(jié)水母管壓力的前提下，通過(guò)變頻轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)維持凝結(jié)水母管壓力在底限運(yùn)行。保持再循環(huán)門(mén)關(guān)閉。

2.5.3 脫硫系統(tǒng)降電耗

1）制漿系統(tǒng)：盡量啟用出力高的濕磨機(jī)，控制石灰石給料量、稀釋水和研磨水流量，濕磨機(jī)主馬達(dá)電流控制在經(jīng)濟(jì)參數(shù)，電流降低應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充鋼球。

2）SO2吸收系統(tǒng)：根據(jù)吸收塔漿液PH 值控制漿液循環(huán)泵投運(yùn)數(shù)量，及時(shí)停運(yùn)漿液循泵。合理控制吸收塔液位，及時(shí)進(jìn)行除霧器沖洗，均能有效降低漿液循泵、氧化風(fēng)機(jī)電耗。

3）灰渣系統(tǒng)：灰渣系統(tǒng)以干灰分選、排干渣為正常運(yùn)行方式，氣力除灰為主，水力除灰、除渣為事故運(yùn)行方式，減少灰漿泵運(yùn)行時(shí)間。根據(jù)機(jī)組負(fù)荷情況，及時(shí)調(diào)整氣力除灰用空壓機(jī)的運(yùn)行方式，停運(yùn)空壓機(jī)。

4）電除塵系統(tǒng)：進(jìn)行電除塵高頻電源改造，提高煙塵的電荷量，提高除塵效率。做好電除塵系統(tǒng)的檢修維護(hù)，保持極板距離合適，及時(shí)糾正極板變形，維持正常振打投入，及時(shí)清潔陰極線，保證電除塵正常投運(yùn)。采用電除塵智能調(diào)節(jié)，及時(shí)采集電除塵運(yùn)行工況，并根據(jù)實(shí)際工況自動(dòng)調(diào)整高壓供電運(yùn)行參數(shù)和時(shí)間，提高設(shè)備效率，降低設(shè)備電耗。

2.5.4 滑壓運(yùn)行降電耗

機(jī)組采用滑壓運(yùn)行方式，減少節(jié)流損失，改善汽輪機(jī)高壓端蒸汽流動(dòng)狀態(tài)，汽輪機(jī)內(nèi)效率提高，且因滑壓運(yùn)行時(shí)汽機(jī)高排溫度基本不變，因此鍋爐在低負(fù)荷時(shí)也能維持再熱溫度，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性得以提高。高燃燒減弱，風(fēng)壓系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)出力減小，電耗減小。汽包壓力降低，電動(dòng)給水泵出力也相應(yīng)降低，故機(jī)組廠用電率得以降低。

2.5.5 輸煤系統(tǒng)降電耗

加強(qiáng)煤倉(cāng)情況和廠外來(lái)煤情況的監(jiān)測(cè)，合理安排輸煤系統(tǒng)啟停時(shí)間，保持輸煤系統(tǒng)、斗輪機(jī)以及翻車(chē)機(jī)滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，減少啟動(dòng)次數(shù)。

2.5.6 其他節(jié)能措施

1）維持最佳真空度，使汽輪機(jī)功率值減去循環(huán)水泵電耗增加值為最大，提高機(jī)組效率，降低了廠用電率。

2）真空泵改造為羅茨—水環(huán)泵串聯(lián)抽真空技術(shù)，使用羅茨泵抽取凝汽器內(nèi)氣體，經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻后再進(jìn)入水環(huán)真空泵，通過(guò)以小帶大的方式運(yùn)行，節(jié)能效果明顯。某廠原真空泵運(yùn)行電流235 A左右，采用羅茨—水環(huán)泵技術(shù)后，運(yùn)行電流降為35 A左右，節(jié)能約80%。

3）前置泵系統(tǒng)，即機(jī)組采用汽動(dòng)給水泵時(shí)，其前置泵與汽動(dòng)給水泵同軸旋轉(zhuǎn)，前置泵在主泵運(yùn)行時(shí)不再消耗電能。

4）制水系統(tǒng)節(jié)能調(diào)度，盡量安排在夜間對(duì)涼水池補(bǔ)水，并嚴(yán)禁涼水池溢流，制水系統(tǒng)必須滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，在不需要時(shí)及時(shí)停運(yùn)，取水泵可進(jìn)行變頻改造等。

3 結(jié)語(yǔ)

降低廠用電率是燃煤電廠節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟(jì)效益的重要措施。面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的電力市場(chǎng)，只有在保證機(jī)組運(yùn)行安全的前提下，做好節(jié)能降耗工作，才能提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。