火电厂单元机组的经济运行措施分析

李玉生 李姝衡

随着国家电力运营体制改革的深入，能源紧张的现状和电力行业的竞争机制，都要求各火电厂必须节能降耗。为此，火电厂除加强各生产环节的管理、提高职工的运行和检修技能外，深入研究并完善火电厂优化运行技术将进一步给整个火电厂带来可观的经济效益。

1.单元机组的主要热经济指标

单元机组的经济运行状况，主要取决于其燃料和电量的消耗情况，因此，单元机组的主要热经济指标是发电标准煤耗率和厂用电率。标准煤耗率及厂用电率的大小主要取决于机组的设计、制造及选用的燃料；但运行人员的调整、运行方式的选择对这两项指标也有很大影响。单元机组的经济运行就是要保证实现标准煤耗率和厂用电率的设计值，并尽可能地降低，以获得最大的经济效益。

2.单元机组的技术经济小指标

在运行实践中，常把单元机组的标准煤耗率和厂用电率等主要热经济指标分解成各项技术经济小指标。控制这些小指标，也就具体地控制了各环节的效率和厂用电率，从而保证了机组的热经济性。

2.1锅炉效率

锅炉效率是表征锅炉运行经济性的主要指标。影响锅炉效率的主要因素有以下几个方面：

（1）排烟热损失。排烟热损失是锅炉热损失中最大的一项，一般占锅炉热损失的4%～8%.影响排烟热损失的主要因素是排烟温度和排烟量。排烟温度越高，排烟量越大，则排烟热损失越大。为减少排烟容积，在减少炉膛及烟道漏风的前提下，要保持锅炉有效合理的过剩空气系数。过剩空气系数过大会增大排烟容积，过小会引起其他损失增大。

（2）化学不完全燃烧热损失。化学不完全燃烧热损失是指可燃气体随烟气排出炉外所造成的热损失。影响这项损失的主演因素是燃料性质、过剩空气系数、炉膛温度以及炉内燃料与空气的混合情况等。

（3）机械不完全燃烧热损失。机械不完全燃烧热损失是指飞灰及排渣含碳造成的热损失。该项损失仅次于排烟热损失。影响机械不完全燃烧热损失的主要因素是燃料性质和运行人员的操作水平。如煤中含灰分、水分、挥发分高，煤粉细度不合理以及运行中锅炉一、二次风不匹配等均会使机械不完全燃烧热损失增加。

（4）散热损失。影响散热损失的因素有锅炉容量、负荷、炉相对表面积、环境温度、炉保温情况。加强保温是减少散热损失的有效措施。

（5）灰渣物理热损失。灰渣物理热损失是指炉渣排出炉外时带出的热量。影响灰渣物理热损失的因素有燃料灰分。炉渣占总灰量的比例及炉渣温度。一般固态排渣煤粉炉的该项损失很小。

2.2主蒸汽压力

主蒸汽压力是单元机组在运行中必须监视和调节的主要参数支一。汽压的不正常波动对机组安全、经济运行影响很大。所以，在火电厂单元机组运行中，必须控制主蒸汽参数在额定值运行。

2.3主蒸汽温度

主蒸汽温度的波动同样对机组安全、经济运行有着很大影响。气温升高可提高机组运行经济性，但气温过高会使工作在高温区域的金属材料强度下降，缩短过热器和机组使用寿命，严重超温时，可能引起过热器爆管。气温过低，汽轮机末几级叶片的蒸汽湿度增加，对叶片的冲蚀作用加剧，同时，使机组汽耗、热耗增加。经济性降低。

2.4凝汽器真空

凝汽器的真空对煤耗影响很大，真空每下降1%，煤耗约增加1%～1.5%，出力约降低1%.在单元机组运行中，影响真空的因素很多，如真空系统的严密性、冷却水入口温度、进入凝汽器的蒸汽量、凝汽器铜管的清洁程度等。因此，运行值班人员应根据机组负荷、冷却水温、水量等的变化情况，对凝汽器真空变化及时作出判断，以保证凝汽器安全经济运行。

2.5凝汽器端差

凝汽器端差通常为3～5℃，凝汽器端差每降低1℃，真空约可提高0.3%。

2.6凝结水过冷度

凝结水过冷度通常应低于1.5℃.凝结水出现过冷却，不仅使凝结水中含氧量增加引起设备腐蚀，而且凝结水本身的热量额外地被循环水带走，影响机组安全、经济运行。

2.7给水温度

机组运行中，应保持给水温度在设计值运行。给水温度每降低10℃，煤耗约增加0.5%。

2.8厂用辅机用电单耗

辅机运行方式合理与否对机组的厂用电量、供电煤耗影响很大。各辅机起停应在满足机组起停、工况变化的前提下进行经济调度，以满足设计要求，提高机组运行的经济性。

3.提高单元机组经济性的主要措施

3.1维持额定的蒸汽参数

根据热工理论，提高蒸汽参数可提高循环效率。但由于受金属材料的限制，机组的蒸汽参数已在设计时确定，运行中的主要任务是维持规定的蒸汽参数，即在额定值运行，防止由于蒸汽参数的降低而使机组的经济性降低。

3.2保持最佳真空

提高凝汽器真空可以增加可用焓降，减小凝汽损失，提高循环效率，因此运行时应使凝汽器保持最佳真空。具体办法有以下几点：

（1）降低循环水温度。当循环水温度在20℃时，循环水温每下降1℃，真空可提高0.3℃，降低煤耗0.3%～0.5%.闭式循环供水系统应注意提高冷水塔和冷却水池的效率，降低循环水温。

（2）增加循环水量。增加循环水量可提高真空，但同时增加了循环水泵的耗电量，是否经济需综合比较。

（3）保证凝汽器传热面清洁。传热面的清洁程度可由凝汽器端差反映出来。清洁程度高，在相同的循环水温时，可改善传热效果，得到较低的排汽温度和较高的凝汽器真空。运行中要定期进行凝汽器的胶球清洗或反冲洗，以提高它的冷却效果。

（4）提高真空系统的严密性。其效果相当于提高了真空。

3.3充分利用回热加热设备，提高给水温度

利用回热加热设备，可减少冷源损失，提高给水温度，从而减少了煤耗，所以正常运行中要尽可能使高、低压加热器全部投入运行。运行中要注意加热器水位的调节、空气的抽出和加热器保护装置的维护，保证加热器的正常运行。

3.4合理的送风量

锅炉的送风量与锅炉的效率有直接关系。送风量过大，将增大锅炉排烟容积，使排烟损失增大，还增加了风机耗电率；送风量过小，将影响燃烧，是化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧热损失增大。运行中除要保持合理的送风量外，还需维持最佳过剩空气系数。最佳过剩空气系数一般由锅炉热效率试验确定，运行中一般用氧量表来监视。最佳氧量值一般在4%～5%.通过送风量的调节可维持最佳氧量值。

3.5注意燃烧调整

通过燃烧调整，可减少不完全燃烧热损失，提高锅炉效率，降低煤耗。在保证汽温正常的条件下，尽可能使用下排燃烧器，或加大下排燃烧器的负荷，减小上排燃烧器的负荷，以降低火焰中心，延长燃料在炉膛内的停留时间，达到完全燃烧。

3.6降低厂用电率

发电厂在生产过程中要消耗一部分厂用电，用以驱动辅机和用于照明。随着蒸汽初参数的提高，厂用电率也增大。对单元机组来说，因发电量大，厂用电量的绝对数字也相当大，节省厂用电量成为单元机组经济运行的重要内容。

3.7减少工质和热量损失

运行中应尽可能回收各项输水，消除漏水漏汽，以减少凝结水和热量损失，降低补给水率；应注意对汽轮机轴封的维护、调整，避免轴封漏汽量增加；加强对设备保温层的检查维护，减少散热损失。

3.8提高自动装置投入率

由于自动装置调节动作较快，易使各级设备和运行参数维持在最佳值，故自动装置的投入可提高锅炉效率0.2%～1.5%，降低蒸汽参数的波动，从而提高循环效率，使实际热耗可降低2%，并可以降低辅机电耗率。总之，最优化、最经济的生产过程，会给火电厂带来良好的经济效益。

【参考文献】

[1]催峨等.热能系统分析与最优综合.大连：大连理工大学出版社，1994.

[2]曹丽华.凝汽器最佳真空确定方法的改进.汽轮机技术，2005，47（1）.