火力發電廠集控運行節能降耗技術措施分析

田立智

國能吉林江南熱電有限公司 吉林 吉林 132000

引言

火電廠作為電力能源的主要生產企業，消耗一次性資源量大，其節能具有重要的現實意義。伴隨著經濟的發展與進步，我國在能源與初級產品層面發生了顯著變化，供求格局的變動突顯了資源在經濟發展環節中的制約特征，做好能源節約工作刻不容緩。伴隨電力體制改革的逐步深入，對于火力發電廠來說，必須依據以節能與運行經濟性為核心的工作原則制定降低煤炭等資源消耗量的方案，這對火電成本的進一步縮減提出了更高要求。對于火力發電廠來說，想要在日益激烈的市場環境下獲得更多的生存條件，關鍵在于強調節能管理思想的重要意義，提高對運行經濟性的重視。

1 火電廠集控運行的內涵及節能降耗的重要性分析

1.1 集控運行的內涵

對于我國目前的火電廠來說，生產機組主要是采用自動化技術以及相應的設備來構成火電機組系統。在實際的火電廠集控運行設計過程中，一般都是將火電廠生產﹑機組﹑鍋爐以及相關的控制實現集中化的控制，一般情況下這種控制就被稱為集中控制。在運行過程中，要加強對集中控制的監督管理，提升節能降耗效率。

1.2 節能降耗的重要性

對于火電廠集控運行節能降耗工作來說，具有非常重要的意義，具體體現在以下幾方面[1]：①通過節能降耗工作，能夠合理調整火電廠的實際運行狀況，最大限度地降低火電廠的能源損耗。特別是在火電廠實際的運行生產過程中，所用的各類能源，很多都是屬于不可再生能源，因此大規模的生產導致大量能源損耗，所以工作人員必須采取更加科學合理的節能降耗方式，來合理調整火電廠的運行，控制能源成本；②就目前來說，通過優化火電廠的生產運行，強化節能措施，能夠最大限度地保護火電廠周圍的生態環境，防止由于生產過程而導致周圍生態環境受到嚴重破壞，并且集控運行節能降耗操作還能夠有效控制污染氣體的排放，保障周圍環境清新；③我國越來越多的火電廠面臨著更多壓力的競爭，因此火電廠必須加強對于生產過程的優化，采用節能降耗技術來增長火電廠的綠色經濟效益，使其能夠在激烈的市場競爭中保持核心地位。

2 火電廠集控運行的核心技術

火電廠集控運行技術是當前我國火電廠應用的一種先進的綜合管理控制技術，以先進的管理控制技術能夠實現對火電廠的智能化和集中化控制，從而實現提高火電廠運行管理效率的目的。但是就我國火電廠集控運行系統的實際情況而言，火電廠集控運行的核心技術主要是以動態穩定控制系統來實現，能夠有效確保集控運行系統實現對火電廠相關設備的集中控制，從而實現自動化的最終目的。動態穩定控制系統在火電廠集控運行技術中的應用，可以使火電廠在實際運行過程中體現出更加強大的數字化﹑自動化及智能化等性能，實現對火電廠內部系統的穩定運行，并對所涉及的具體數據信息資料進行有效規劃。集控運行技術作為火電廠日常生產線的管理和控制技術中的核心技術，通過對電子計算機內部中央處理器的計算功能和互聯網技術中的數據進行遠程連接與控制，有助于提高火電廠的自動化程度，實現火電廠發電效率的有效提升。對于大型電廠而言，對大中型的電力生產線及火電機組進行集中管理控制時，在原有技術上使用4C技術可以更好地輔助集控運行系統對火電廠生產線的集中控制，也能使火電廠在生產過程中對產生的相關數據和資料實現收集與整理，最終將這些數據信息結果有效整合。

3 火電廠集控運行節能降耗的措施

3.1 加強生產管理力度

為了從根本上給火電廠集控運行節能降耗提供指導依據，需要從管理角度出發完善各項內容，并根據火電廠的實際情況制定完善的節能降耗管理體系，以此規范工作人員的各項行為，為集控運行各環節的有序推進提供基礎保障。首先，火電廠需要從現實角度出發，明確集控運行過程中的各項問題，尤其需要注意節能降耗數據的采集，在此基礎上建立數據處理平臺對獲取數據進行研究﹑分析，之后對管理體系不斷的優化，切實保障火電廠生產管理的科學性與全面性[2]。其次，火電廠各部門之間需要加強有效交流，樹立準確﹑統一的節能降耗理念；在日常經營過程中，火電廠應鼓勵工作人員就運行中的能源消耗問題提出對應意見，由管理層分析該意見的可行性與合理性，一旦發現不科學之處需要及時進行調整，之后再應用到管理體系中，確實保障機組的穩定運行；火電廠還應重視工作人員的培訓，切實提升工作人員的責任感與專業技能。最后，在火電廠集控運行過程中還需要重視燃料的管控工作，依據燃料的熱值﹑火電量指標等參數合理地調整燃料結構；同時需要加強對設備的維護工作，安排工作人員定期對設備進行穩定性檢查，一旦發現問題即刻處理；此外，火電廠還需要安排工作人員定期對設備全面質檢，替換問題零部件以排除安全隱患。

3.2 汽輪機組的降耗處理

火電廠中的汽輪機組是將熱能轉化為機械能的外燃回轉類設備，是火電廠應用最廣泛的原動機。由其原理可以得知，汽輪機組在能源轉化過程中勢必會存在一定的能量損失，因此需要盡可能降低這部分損失以提升能源轉化率，可從兩方面入手：一方面，提升汽輪機組的真空度。通過研究發現，在功率為60萬kW的汽輪機組中，真空度增加1kPa，其能耗就會降低2.4g/(kw·h)。基于這一點，需要在現有技術手段與條件的基礎上盡可能保障汽輪機組密封性，要求火電廠定期對汽輪機組進行檢查，一旦發現泄露問題應立即填補，以此維護汽輪機組的穩定；在具體的工作中，火電廠還需要調整汽輪機組的軸封系統，實時明確其凝結水的過冷度；若在冬季極端氣溫條件下，需要注意汽輪機組的防寒工作，最大限度地保障汽輪機組的運行安全。另一方面，重視汽水質量。在火電廠集控運行過程中，若加入鍋爐內的水不滿足規定標準，就會使汽輪機組受熱面產生結垢現象，此時一旦汽輪機組過熱很容易導致結構損壞。因此，在進行具體工作時要適當增加煤炭數量，滿足火電要求的同時滿足傳熱性要求；若汽輪機組運行過程中蒸汽質量不合格，也可能會導致受熱位置的結垢現象，進一步降低導管的通流截面，增加汽輪機組的運行阻力，出現能耗大的問題。

3.3 重視鍋爐燃燒的調整

鍋爐參數調整可從3個方面入手：首先，加強燃燒調整。火電廠集控運行節能降耗的重點需要從鍋爐燃燒入手合理調整各項參數，具體有兩方面：一方面，火電廠需要調節過量空氣系數，盡可能保障鍋爐燃燒的最佳狀態。為了達到這一要求，需要分析燃燒殘渣的含碳量與含氧量，一旦發現不完全燃燒情況就需要對過量空氣系數進行調整，調整時要保持系數的穩定，不應過高也不應過低，以此有效降低燃燒熱損失與不完全燃燒損失；另一方面，為了滿足火電要求進一步降低生產成本，火電廠可以使用混配煤，要求按照實際情況準確配比各項原料，以此達到熱量穩定﹑預防鍋爐結構等目的[3]。其次，降低排煙熱損失。在煤炭燃燒過程中，很大一部分能量會隨著煙霧流失，因此需要嚴格控制排煙溫度以達到節約煤炭﹑降低污染的目的。因此，火電廠要合理調整一次風率，以此可避免出現積煤的情況，達到降低設備運行風阻的目的；同時，火電廠需要控制鍋爐的漏風率，切實滿足鍋爐底部的密封性要求以最大限度降低鍋爐的漏風量；此外，火電廠還應控制受熱面出現吹灰﹑結垢現象，以此降低通風阻力與能源消耗。最后，其他部分調整。在鍋爐控制過程中，還需要注意燃油的調整﹑煤炭質量的控制﹑再熱器減溫水量的控制等一系列問題，要求按照規定標準科學調整參數，保障鍋爐運行的效率與穩定性。

3.4 強化燃料管理以達到能源節約的目的[4]

①對燃煤質量的改進。對于火力火電廠來說，應針對入廠煤質量檢測與計量工作進行深入分析，對入爐燃料的實際燃燒效果予以確定；燃煤儲量的優化，應重點關注存儲成本﹑燃燒值損失以及訂貨成本等內容，避免出現由于燃煤緊缺而導致非正常停機現象；存煤科學管理過程的強化，是保證存儲煤炭方法合理性的前提條件。應在確保鍋爐運轉正常的基礎上，選擇不同煤種搭配燃燒，在將燃燒效率提升的同時，也能顯著降低燃料費用。②將鍋爐燃燒效率進一步提升。鍋爐是消耗燃料最大的火電廠設備，其燃燒過程中所出現的能量損失主要有排煙損失﹑不完全燃燒損失﹑散熱損失以及灰渣損失等。建議從不同損失產生原因入手，消除產生根本因素，達到節能控制鍋爐燃燒的最終目的。鍋爐運行過程中，建議通過降低風速﹑提高風溫﹑減少風量﹑提高煤粉濃度等方式，或直接改變制粉系統運行模式，配合使用空預器漏風減少方案，以實現鍋爐燃燒效率進一步提升的最終目標。

3.5 提高循環熱效率以降低火電廠熱損失[5]

①保證汽輪機時刻處于真空運行狀態，適當提高真空效果是降低凝汽損失的關鍵因素，也是將循環效率進一步提高的重要基礎。具體方法有：凝汽器鈦管清潔度的保證可以將冷卻效果進一步提升；保證凝汽器熱井水位的合理性；確保真空系統嚴密性與預期目標相匹配，建議配合使用高效抽氣器與真空系統閥門水封等措施；軸封供汽壓力的保證，以及水位的正常化，是將循環熱效率提高的關鍵因素。②保證火電機組穩定參數的正常狀態。若能夠將蒸汽初參數進一步提高，或選擇將大容量火電機組使熱經濟性予以提升，如使用的高壓火電機組，初壓每降低5%則對應汽耗將增加1%；初溫度若降低10℃，則對應循環效率也將同步降低0.5%。作為工作人員在掌握此規律的前提下，需要保證對新蒸汽參數的監視嚴密性，并做好適當調整工作以確保額定蒸汽規范的維持效果。③依托回熱加熱設備用以將給水溫度進一步提高。機組運行環節需要保證高低壓加熱器的投入運行完整性，具體措施為：對加熱器旁路門與隔板進行清掃并檢測是否存在內漏現象，以防止給水短路現象出現；將加熱器檢修質量予以提升，是將泄露現象予以消除的重要基礎；對加熱器空氣管進行清掃，并保證空氣管表面的清潔度具有降低端差的重要作用；針對加熱器空氣管的安裝位置做好改進工作，能夠避免出現加熱器內部有積存空氣現象出現；確保所使用低壓加熱器的嚴密性，能夠避免出現空氣進入情況；維持高壓加熱器保護條件的穩定供給狀態，是確保高壓加熱器能夠充分發揮運行效果的關鍵因素。

3.6 積極探索節電新舉措

改進汽輪機流通部分。我國的火力火電廠在近年來大力推廣125/200/300MW機組的集中整改任務，并獲得了較好的經濟效益與社會效益。從實際運行情況來看，無論是其可靠性還是經濟性，相較傳統機組均有明顯的提升效果，科學的改進與結構優化，起到了增加機組容量與減少污染的重要作用。電力市場激烈的市場競爭，以及機組低負荷運行時間增長﹑頻繁調節火電峰值，促使各地火力發電廠積極探索低負荷運行節能措施，通過對輔機運行方式優化，充分發揮變頻調速技術的應用優勢，達到低速啟動與匹配負荷變化的基本需求，進而將廠房耗電降低。

4 結束語

綜上所述，在火電廠集控運行過程中，受多項因素的影響導致能耗較大，不利于資源節約與環境保護，需要通過加強生產管理﹑汽輪機組的降耗處理﹑鍋爐燃燒的調整﹑降低廠用電率等措施，推動火電廠的健康發展。