火电机组运行中的节能优化措施研究

党永锋

【摘  要】火电发电机组目前是我国最主要的发电机组之一，通过对火电发电机组进行降耗的方法的研究，进而提高电力机组的经济运行水平和竞争力，这是目前电力企业所面临的主要问题之一。文章将两台火电发电机作为研究的对象，分别对锅炉燃烧和制粉系统、汽轮机和热力系统进行了全方面的分析，并且实现了对各种类型的火电发电机进行优化的目标，最终，能够获得良好的节能效果。

【关键词】火电机组;节能;运行

1引言

节能作为全球性的热点话题，受到了广泛的关注，电力行业作为电能的创造者也肩负着节能的重要责任，不仅是社会可持续发展的需要，也是电力企业节约成本、提高经济效益的重要举措，因此，节能成为了电力企业现在和未来发展道路中迫切需要解决的问题之一，特别是占中国发电量比重70%左右的火力发电更要注重电力生产节能问题。其中，火电机组作为火力发电中能耗的重要组成部分需要重点加以关注和研究，文章主要对火电机组运行中的节能措施进行分析，具有一定的实践指导价值。

2机组运行能耗特性影响因素

①电厂工作人员运行水平

运行人员的素质高低和运行经验的丰富与否都将直接影响电厂经济性的变化。加强对运行人员的培训与规范运行操作工作可以减少在运行过程中人为因素对经济性的影响，也可以减少在不同班次运行人员运行机组时引起能耗曲线变化的影响。

②季节变化

火力发电厂的经济性将随季节变化而产生不同的变化。夏季的经济性略高于冬季的经济性，这主要是由循环水温的变化造成的。夏季循环水温高，气温也高，在相同机组运行方式的情况下，机组经济性有所提高;而冬季循环水温和气温较低，在相同机组运行方式下，机组经济性降低。对于能耗特性曲线而言，表现为冬季整体上移而夏季整体下移。因此在不同季节和气候情况下，机组的特性曲线将发生不同的变化。

③机组运行方式

机组运行时，采用不同的运行方式，其经济性也是不同的。一般来说，滑压运行的经济性较定压运行高，所以该过程相应的能耗曲线应位于定压运行方式的下方，在理论上应根据机组不同的运行方式分别通过热力试验做出机组能耗特性曲线，供负荷分配时选用。

④单元机组设备热力特性

单元制机组的热力特性不是一成不变的，这种特性是随机组运行时间的增加、机组检修次数的增多和设备技改工作的进行而不断变化的。随着环境因素的变化再加上机组设备状态的不断变化，机组设备的热力特性也要发生相应的变化。比如在机组投运到一定年限后，机组的热力设备工作状态变差，效率降低，必将引起热力特性变差，同时能耗特性也会相应朝着不利于经济性的方向变化。

⑤煤种

机组煤种变化也将对机组的经济性带来有利或不利的影响。煤种变化的影响主要是针对机组的锅炉设备而言的。当机组煤种变化时，锅炉的辅机工作状况首先发生变化。

3机组启停过程中节能优化的方面

3.1暖机时间还有缩短的空间，从研究文献查阅，国内有部分厂利用轴封蒸汽或者其它方式在汽轮机冲转前对汽轮机进行预热，由于轴封投运时间较早，如此以来，必然缩短了暖机时间，节能降耗不言而喻，再次机炉各个转机的启停时机也可以进一步探讨优化，从而节省大量的厂用电，还有其它的方面不一一例举。

3.2节油仍可优化，通过合理敷设卫燃带，合理组织空气动力场，从而降低锅炉的最低稳燃负荷，在开机时可早退油，停机时可推迟投油，目前锅炉的最低稳燃负荷在40%左右，与先进厂家30%的最低稳燃负荷相比仍有提高的空间。此外，目前气化小油枪的应用已经进入大面积推广阶段，应用气化小油枪必将节油推向一个更高的水平。

4火电机组运行中的节能优化措施

4.1锅炉燃烧以及制粉装置的改进

从锅炉的工作效率的影响方面来研究，其影响因素最大的主要为以下五个方面包括：排出的烟温度、飞灰可燃物、烟口气的氧气含量、锅炉的保温程度以及炉底炉渣的温度等。如果想要对锅炉燃烧进行调整，就必须要考虑到锅炉中的飞灰以及炉渣中碳的含量的多少，随后再根据其数量的多少对其进行综合性分析。然而对于还电厂中的另一组火电发电机而言，它的工作效率相对较高，并且可以通过改变炉中氧气的含量以及质量来进一步改变其工作效率。分别将其放在三种负荷下进行试验，并且同时保证其它运行参数不变，通过逐渐调节送风机挡板的张开程度的大小，并且不断的改变送风量的多少以及不同负荷情况下的锅炉中氧气含量的多少，来进一步确定氧气含量多少对火电发电机组工作效率影响的大小，以及氧气含量的多少对蒸汽温度和其他运行参数的影响程度，最终得到锅炉所需的最佳氧气运用量的曲线。通过试验数据表明，通过改变锅炉中的氧气含量的多少，可以大大减小对电煤的损耗。

4.2汽轮机与热力系统的优化

气温与气压对于火电机组能源消耗有着极大的影响。一般来说，气温、气压的上线运行将会使火电机组的能源消耗有着极大程度的减少。对于两台研究对象机组，工作人员可以先在保持其他参数不发生变化的情况下改变火电机组的总负荷，以此来测定不同负荷值所对应的主汽压力并选择出能耗最小的情况;之后便可以加强火电机组的密闭性，确保汽封安装间隙能够在规定范围之内;最后便是减少汽轮机内部的蒸汽泄露量，从而提高火电机组的能源利用效率。在这些优化方法中，第三种无疑更加简单易行，并且操作成本相对较低。

4.3辅助机组的改进

在对案例机组系统方面进行节能优化主要的措施包括以下三个方面：

第一，循环水泵的改进运行，通过作用水泵的停启来达到冷端系统的改进，当汽轮机的功率增大且大于水泵的功率时，应当启动循环水泵，否则则关闭循环水泵。

第二，调解给水泵气轮机的轴间缝隙，调整系统的泄露情况，减少对优良工件的损耗，进一步提高机组的工作效率。

第三，对高能耗辅助机组的频率变化改造，是通过频率的变化来对其进行控制的，从而降低设备的能源损耗，降低發电厂的电量损耗。通过对比凝结水泵运行的工频和变频，凝结水泵转变为变频形式时所节能的效果比较明显。

4.4运行模式正确安排

节省厂运用电量的频率也是火电厂机组的一个重要组成部分，需要所有工作人员对此进行高度的重视。在厂的用电方面绝大多数都集中于各个主、辅设备的运行上，且总是遵循着一台机器能够完成工作就绝对不启动第二台机器的原则。尽量减少设备的空转时间，提高经济性，降低能源的消耗，比如：进行现场勘察，即时投退设备，并根据季节的变化，合理的改变泵机的运行台数;根据负荷的状况，即时改进制粉系统，改进输煤系统的运行形式，减少脱硫系统的空转次数，这就需要根据火电机组的实际运行情况，在保障运行安全、稳定的基础上，合理的安排运行方式，从而达到节能减耗的最终目的。

5结语

为了能够满足社会经济发展的需求，对电力方面的需求量也变的越来越多。本文主要是研究如何将的火电发电机组的能源耗费降低，并通过对典型的机组本身的各个发电系统的研究，最终实现了节能减耗的效果，为国家的发电行业做出了很大的贡献。

参考文献：

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[3]孙泽洋.蒸汽喷射器热力学解析及其在火电机组变工况节能改造中的应用[D].北京：华北电力大学（北京）华北电力大学，2015

（作者单位：江苏国华陈家港电厂）