關于火力發電廠節能和運行經濟性的思考

樊志鵬

（國電電力大連莊河發電有限責任公司，遼寧 大連 116400）

火力發電廠是我國電力能源的重要來源地，對社會發展以及人們的生活活動有重要意義。一方面，在經濟快速發展的過程中，我國能源發展以及供求局面發生較大改變，資源在經濟發展中的影響逐漸突出，使得能源節約刻不容緩。另一方面，在電力體制改革的背景下，火力發電廠需要發揮引領作用，強化能源節約理念，建立有效的措施降低耗煤量，節約發電成本，并提升火力發電廠的管理規范，強化運行經濟性。

1 火力發電廠運行特點

1.1 復雜性

火力發電廠是通過燃燒各種化石燃料產生的熱能進行成功發電的工廠，具體流程主要為將化石燃料集中在鍋爐中加入熱水，并將其加熱，使其汽化形成水蒸氣，并依靠水蒸氣產生的壓力引發汽輪機運行，在此過程中可將化學能朝向熱能轉化，并將熱能轉化為機械能，最終將機械能轉化為電能，實現一系列能量轉化。火電廠中能源種類的豐富性與多樣性體現出火力發電廠節能和運行經濟性的復雜性特點。

1.2 整體性

火力發電廠節能與運行經濟性還具有整體性，對于火電廠來說，在實際的運行過程中涉及整體系統，并包括了火電廠生產管理的各個環節，在實際管理與運行中需要各環節的資源節約，例如水源、煤料以及電力資源節約。因此在各個環節中都可進行規范化管理與分析，從而達到經濟化與節能化的效果。

1.3 全面性

火力發電廠節能與運行經濟性還具有全面性特點，對于火電廠的節能工作來說，不僅局限在某個方面或某個環節，而是需要火力電廠整體的規劃與協調，在各個環節中都達到節能的目的。例如管理政策與規章制度的制定等方面都會對火電廠的節能與運行經濟性產生影響。當前火力發電廠的問題，既有力度的原因，也與機制有直接關系。因此，解決火力發電廠問題，既需要體制機制又需要信心，更需要從根本上加深長效機制，只有這樣才能包容覆蓋面，深化秩序。

2 火力發電廠經濟運行中的問題

2.1 中小型火力發電廠熱效率較低

在傳統火力發電廠的背景下，我國大部分發電廠都是中小型的企業規格，但是隨著社會的不斷發展，經濟的不斷提升，技術的不斷創新，機組表現出參數較高，容量充足等特點，這會對中小型火力發電廠帶來較大的限制與影響，使得中小型火電廠的發展受到阻礙。例如在政府層面提高了對發電廠的要求，限制發電廠使用脫硝工藝和脫硫工藝，這會大大影響發電廠的工作效率，提升工作難度。并且對于中小型火電廠來說，熱效率較低，不僅對資源產生較大浪費，還對環境造成較大破壞，因此受到多方面因素的影響與限制。

2.2 電網調峰需求變化較大

在火力發電廠的節能與運行經濟性發展中還存在電網調峰需求不穩定的情況。通常情況下，火電廠需要及時從電網中獲取指令，進行調峰工作，并代表著火電廠的運行階段與環境是動態變化的，這需要適量的減少蒸汽數量，而這會造成嚴重的資源浪費，不滿足火電廠的經濟性以及節約性原則。

2.3 火電廠設計落后

設計落后也是導致火力發電廠運行經濟性不足的重要原因，由于我國火電廠的發展時間較長，隨著機械技術的不斷發展，當前的火電廠設計原理已經不符合當前的發展形態。對于各方面技術來說需要更新，并積極探索節電措施，降低火電廠的能源消耗。

3 火力發電廠運行經濟性影響因素

3.1 耗煤量較大

對于火電廠運行經濟性來說受到多方面因素的影響與限制，其中耗煤量較大是主要的影響因素，較大的耗煤量不僅對火電廠的投入成本產生較大影響，還對一系列脫硫及除塵的工藝成本造成影響。也就是說，煤耗量的減少不僅可以為火力發電廠帶來較大的經濟效益，還會對社會帶來較大貢獻。而實際情況中較大的耗煤量受到多種因素的影響，其中對于熱力學層面來說，機組參數與耗煤量存在密切關聯，表現出機組參數越大，耗煤量越低，而機組參數越低，耗煤量則越大。并且經過相關實踐表明，過熱器出口部位的蒸汽溫度與耗煤量也有較大關聯，若提升過熱器出口部位的蒸汽溫度則會降低耗煤量，且存在明顯的函數規律關系（蒸汽溫度上升11℃，煤耗會降低1.43g/kw·h）。同時耗煤量還受到壓力的影響，使得壓力增大，煤耗降低。除此之外，煤炭價格也與火電廠的經濟性與節能性存在一定關聯，因此需要重視煤炭的價格，了解市場對煤炭的訴求，采取多方面建議，最大程度符合市場需求的價格，提高經濟效益。但是在實際情況中一些煤炭供應商為了一味地增加收益，將一些劣質煤炭與優質煤炭混合進行供應，使得火電廠煤炭品質明顯下降，影響了火電廠的產出率。并且還會導致火電廠工作機組工作異常，工作壽命縮短，增加發電成本[1]。

3.2 設備管理不規范

在火力發電廠運行經濟性發展過程中還會受到設備管理的影響，若設備管理不規范則會造成較大的負面影響，從而造成能源浪費現象。由于火電廠在實際發電工作中會涉及較多類型的設備，且設備的數目龐大，提高了發電廠的儲備難度。對于傳統的設備管理工作來說，通常采用分級倉儲的方式進行管理，而此種方式無法與現階段的需求相符合，并造成了較大的資源浪費。同時工作機組設備沒有得到及時且規范的管理與養護，使設備質量下降，并影響實際的使用與運行。另外，一些設備在維修與保養中缺少規范性，使其在實際的工作中效率較低。當前時期，我國大部分火力發電廠都制定了設備維修制度與方案，但是其方案較為死板，缺乏靈活性。例如在發電過程中一些設備正處于正常工作狀態，不需要進行設備維護，但是根據維修方案中的有關規定，需要對設備進行定期維護與保養，檢查設備中存在的故障風險。而在實際情況中，一些電力廠為了節省時間與精力，沒有嚴格執行定期檢修制度，使得實際的生產效率下降。因此，在設備管理中存在的不規范現象以及不科學現象都會對資源以及時間造成較大浪費，使得產出效率下降，并損害火電廠的經濟性[2]。

3.3 其他因素

從當前的發展形勢來看，大部分火電廠都是通過折舊法完成工作，并在時間范圍允許的條件下企業的折舊費不會發生較大變化，但是還有些火電廠會依靠其他方式進行折舊。例如，最常用的折舊法為加速折舊法，在最開始階段獲取較高的額度，但是隨著時間的延長折舊額度逐漸下降，在下降至一定范圍內則不會發生改變。同時不同的折舊法對應的折舊額度會產生較大差異，這會大大影響火電廠的成本收益。另外，火電廠的正常發電過程中不僅會產生電能還會產生一定的電能消耗，例如在電能運輸環節中受到機械設備的影響，提高電能消耗量。火電廠用電量與發電成本具有直接的正向相關，也就是說，隨著廠用電量的提升，發電成本也會明顯增加，而隨著廠用電量的降低，發電成本也會明顯降低。對于火力發電廠當前階段的用電量來說，影響廠用電量的因素十分復雜，其中包括了就設備的整體水平、輔機設備的工作情況以及發電主機的質量等。這些因素都會對火電廠的運行經濟性產生一定程度的影響，因此發電廠應當加強對其的重視，了解發電廠存在的實際情況，并采取有效的措施進行解決[3]。

4 火力發電廠節能和運行經濟性策略

4.1 注重燃料管理，降低耗煤量

針對火力發電廠節能和運行經濟性發展需要制定科學有效的措施，其中最主要的策略為注重燃料管理，降低耗煤量。在火力發電廠中需要注重廠煤檢質和計量工作，并保證入爐的煤炭資源質量合格，提升燃煤儲量，在此過程中既要降低儲存成本以及訂貨成本，還要降低意外事件的發生率，如因燃煤短缺而被迫非正常停機情況等。同時還需要加強存煤的科學管理，選擇合理的儲煤方式，保證鍋爐安全性，并注重經濟運行，在此基礎上可以選擇幾個煤種進行搭配燃燒，從而達到降低燃料費的目的。在火電廠中鍋爐燃燒效率是最大的燃料消耗設備，鍋爐燃燒過程中產生的能量損失包括多種，其中涉及化學不完全燃燒損失、排煙損失、機械不完全燃燒損失、散熱損失、灰渣物理熱損失等，只有通過減少各項損失才能達到鍋爐燃燒的節能控制。具體來說，在鍋爐運行過程中可采用提高風溫，降低風速以及減少風量的方式提高鍋爐的燃燒效率。

4.2 加大技改力度，降低廠用電

為了提升火力發電廠節能和運行經濟性，需要加大電動給水泵的技改力度，在正常情況下，火電機組給水系統會配置三臺50%容量的電動調速給水泵,其中兩臺可以正常工作，一臺處于備用的狀態，并且會增加消耗量。為了降低機供電的煤耗，需要提升機組的效率，并將電動調速給水泵調整為汽動給水泵，在測試結果中將機組廠用電率降低超過2%，并保證供電煤耗率大大下降，下降為2-3g(Kw·h)，同時在投資兩年內需要全部收回。并且還需要加強汽輪機流通部分的技改力度。當前時期，我國發電廠對125MW、200MW 和300MW 的機組積極推廣試用版，并且取得良好的效果與經濟收益，提升了機組的可調性與可靠性。在實踐研究中，采用現代化技術可對早期國產機組進行改造，并能增加機組容量，大大減少污染，提高效率。另外，對于火力發電廠節能和運行經濟性發展來說還需要積極探索低負荷運行節能新措施。當前時期的電力行業出現了供大于求的局面，并且在機組低負荷運行時間增加的過程中存在較大的不利形勢，各地區的火力發電廠開始對低負荷運行節能的新舉措進行積極探索，并優化輔機運行方式，對變頻調速技術進行大力推廣，該種措施的影響可實現低速啟動效果，并能有效地適應負荷變化，使得發電廠的用電率明顯降低。

4.3 提高鍋爐效率，減少熱量損失

為了提升火力發電廠節能和運行經濟性，還需要提高鍋爐效率、減少熱量損失。想要保證鍋爐運行的穩定性，需要從以下幾方面入手。首先，需要通過有效的措施避免鍋爐正氣含鹽量較高帶來的影響，在實際操作過程中，工作人員需要嚴格按照相應要求以及規定的操作程序進行控制，從而降低水質雜質，并減少水分重的鹽分，可以使產生的蒸汽質量更高，減少蒸汽中的鹽含量。其次，需要定期清潔鍋爐受熱器表面，避免產生較大的雜質，影響其質量，造成能源浪費與消耗。最后，由于鍋爐屬于特種設備，在實際運行過程中需要對相應的工作人員進行嚴格的技術培訓，從人員方面進行優化與控制，保證運行人員持證上崗，并滿足實際崗位要求。管理部門需要對工作人員定期檢查與監督，了解其工作情況以及專業水平，保證相應工作人員的業務能力不斷提升，并在鍋爐出現問題時及時發現并解決，降低鍋爐運行風險，提高運行安全保障。另外，鍋爐的漏風會導致排煙溫度過高，為了減少排煙熱損失，需要減少鍋爐漏風量。在此過程中需要加強不同運行模式的檢測，了解鍋爐總風量的數值，并結合實際情況設置科學合理的波動范圍，在超出合理范圍內需要進行警示，并及時控制。同時需要定期檢測鍋爐水封槽的水位變化，避免溫度波動較大，并在溫度異常升高時及時調整干式排渣機的冷卻風量。

4.4 提升技術人員的職業素養

在火力發電廠鍋爐節能降耗的過程中需要注重技術人員職業素養的提升，技術人員的技術水平與綜合素養對節能情況有較大的影響。若技術人員沒有重視設備的維修，不按照相應操作規范執行則會削弱火電廠運行的經濟性。同時在電力廠的設備維修與保養方面需要工作人員具備較高的技術水平，確保工作人員將相應的設備進行完善的檢查與修復。在此過程中，企業應當定期開展培訓工作，組織技術人員參與培訓，提升其專業水平與職業素養，使其滿足企業節能需求及運行經濟性原則。

5 總結

綜上所述，火力發電廠是能源消耗的大戶，在實際運行過程中其運行效果與質量對火力發電廠節能和運行經濟性有重要影響。當前人們越來越重視火電廠的運行經濟性，但是在實際運行過程中受到諸多方面的影響使其存在較大問題，其中包括耗煤量較大、設備管理不規范以及其他因素的影響，因此需要制定有效的措施，通過注重燃料管理，降低耗煤量，加大技改力度，降低廠用電，提高鍋爐效率，減少熱量損失，提升技術人員職業素養，從而提升火力發電廠的經濟運行水平與節能效果。