火电厂机组节能环保技术改造的策略

王云龙

【摘  要】随着各行各业的高速发展以及人们生活水平的日益提升，对于电力能源的需求量也在不断的增长，这就促使我国的一些发电厂得到了充足的进步。火电厂乃是我国现今发展较为良好的一类发电形式，其可以为人们的日常生活与工作提供充足的、安全的电能。但是火电厂的正常运行中却也存在着极大的缺陷，那便是耗能较高，且其污染物排放量也相对较多。在国家开始日益提倡可持续发展观念以及节能环保理念的环境背景下，火电厂机组进行节能环保技术的改造也是势在必行，这对于实现火电厂与环境的和谐共处有着积极的帮助。基于此，本文将对火电厂机组节能环保技术改造的策略进行详细的分析，希望可以为相关研究者提供一定的参考与借鉴。

【关键词】火电厂机组;节能环保技术;改造策略

我国一直以来都是一个耗能大国，虽然国内总体资源的占有量较为巨大，但是人均资源分配却并不充足。近些年来我国开始进行经济建设，各大工业得到了充足的发展，但却也消耗了较多的能源，且在实际发展中还加重了环境污染现状，同时也促使不可再生资源变得日益紧缺。在这样的背景下，火电厂这类高耗能、高污染的企业就需要进行一些生产改进，需要在其机组的正常运行中引入节能环保技术，这样不仅可以有效的降低能耗，保护周边生态环境健康，还可以促使火电厂生产效率与质量得到提升，进而为火电厂的进一步发展与壮大提供良好的推动力。

1、火电厂节能环保机组技术改造的重要性

火电厂的电力生产建设对于推动我国电力生产效率与质量的提升有着积极的促进作用，其也是我国电力建设中的重要组成部分。传统的火电厂机组改造过程中，由于其耗能较大，所以火电厂机组设备的性能升级改造以及环保系统改造都是要以机组整体能耗量为主要依据的。所以，我们可以先对火电厂机组生产运行参数和环保系统运行参数进行一个全面的了解与掌握，并对不同机组的环保技术应用效果进行合理的对比分析，进而结合节能控制理论和环保技术理论来对特定机组类型进行有效的改造，这样不仅可以促使机组生产变得更加环保，还可以有效的提升机组运行对的效率。

2、火电厂节能环保机组技术改造策略

2.1 锅炉系统改造策略

本文主要从两个方向提出对锅炉系统的改造策略：

首先对于大部分火电机组配备的回转式空气预热器由于其结构特性和运行特性所必然存在的漏风，会一定程度上影响系统各主要风机的运行能耗并且导致锅炉排烟热损失的增加进而影响锅炉效率。这里提出一种电厂风烟系统空预器的性能优化改造策略，通过周期性统计空预器进出口过量空气系数与排烟温度、煤质工业分析全水分与挥发分、SCR 出口 NO x 浓度、脱硫系统进口 SO 2 浓度、空预器风烟侧差压等数据及其变化趋势，挑选稳定的运行工况进行数据对标分析，利用大数据数据处理或针对空预器漏风率做与其各影响因子的多元非线性回归手段得出可能存在的关系模型，并且在接下来的生产运行中有针对性的进行设备性能试验，以验证模型的误差率，进而在未来生产运行中为运行人员操作及热工控制方面给出指导意见，提升机组运行安全、环保水平。

其次针对锅炉燃烧系统所存在的诸多问题中，循环流化床锅炉的“四管”爆漏、变形问题尤为突出。由于其结构和工艺方面的特殊性，必然会使高温高速的飞灰烟气对炉内蒸汽管道受热面带来的磨损、腐蚀、热应力形变等问题。随着国家大力推进“新旧动能转换”，且特高压输电、新能源在各省不断提升的发电份额，电网对火电机组调峰能力的要求也在考验着各发电企业的运行、改造、问题处理能力。受天气影响，当光照条件、风速变化大等情况下，新能源上网功率的短期内快速变化对电网产生极大冲击，这就要求火电机组承担起电网调峰、调频、调压的责任。循环流化床锅炉由于其蓄热能力特性，实际运行情况对负荷变化响应相对较慢，通常出现的午间调度负荷短时间下拉，蒸汽管道内流量急速变化，锅炉热负荷不能很好跟踪，壁温变化产生的热应力使管壁情况逐渐劣化，最终导致变形甚至爆管。这里提出一种循环流化床锅炉机组负荷预测策略，有助于针对其蓄热能力对负荷变动反应慢这一特性提前制定机组的负荷曲线和调峰策略。利用机组长期的运行历史数据、全省主要新能源机组的天气数据以及电网调峰指令历史数据，建立以时间、天气、电网负荷需求、机组运行计划为影响因素的样本模型，通过大数据手段对已存在历史数据进行数据处理及挖掘，得出机组功率预测模型，并利用数据挖掘和机器学习对已有模型不断优化，提升功率预测准确率，为机组提升电网需求响应能力、机组节能安全运行水平提供数据支持。

2.2 汽轮机系统改造策略

汽轮机是火电厂机组节能环保调控中主要的动力传输部分，汽轮机主要依靠热能转换为动能的原理进行动力传输、它在火电厂生产技术加工环节，基本上实现了动力结构的综合调配，但由于传统的汽轮机做功传输时，主要以机械动力为主，而当前火电厂生产需要技术性、多维性的数字化技术做保障，由此，原有的汽轮机传输体系，逐渐暴露出传输速率慢、传导过程做功缓慢的问题。

火电厂动力机组节能环保性调节，主要是从汽轮机的整体传输速率和时时应用调节的视角上进行问题探究。其一，火电厂动力传输过程，需充分借助数字化程序进行机组动力传输动力的调控。其二，火电厂动力机组节能化调节时，充分利用了厂内实时监控系统补充机组历史数据体系，进而实现了程序加热传输结构的综合处理。如，某火电厂进行机组节能环保调控期间，就着重从动力转换体系进行了程序调节。首先，该企业以自动化虚拟调控程序为基础，将原有的热能转换设备更换为数字化调控结构，更换后程序可随时对火电厂中热能转换的量、热能转换的方式、转换量进行调整。若动力供应系统的动能转换速率达到最佳，后续热能传输系统也将随之提升热量转换的速率;反之，系统可自动依据情况进行局部调节;其次，采用厂内实时监控条件分析期间，智能化热能转换调节结构，在保留了原有历史记录数据阶段性整合的优势之上，采用虚拟数据模型对热力转换的温度、煤炭消耗量、以及汽轮旋转回热情况进行分析。如果前期动力供应并未达到火电厂生产的标准，系统将自行启动汽轮机动力辅助调节系统，借助热量传输体系中的预热再次进行动能转换与补充，以实现保障火电厂机组在节能生产的基础上，实现动力资源的综合开发与转换。

2.3 电气改造策略

随着我国工业水平的不断提高，越来越多的理论技术可以被应用到火电机组的电气改造当中，国内很多电厂在针对其机组重要辅机设备的变频、调速和运行方式等改造方面也进行了大量的突破性尝试。这里我们提出一种对辅机常规联轴器改造为永磁调速器的改造策略。在对600MW 电厂脱硫系统水泵的永磁调速改造后，其电机功率对负荷变化追踪的效果更好，电机电流有所下降，减少了汽蚀现象的发生，缓解了设备的损耗，同时的也降低了设备的耗电率，节能效果可以达到 40%。

结语

综上所述，积极的探索出火电厂机组节能环保技术改造的策略，将可以实现我国社会的可持续发展，为人们的日常生活提供充足的能源以及舒适、健康的环境。为此，在进行火电厂节能环保技术改造的过程中，就需要相关的工作人员积极的参与进来，并提升自身的环保意识以及知识技术水平，将一些先进的节能环保理念以及技术融入到实际的生产工作中去，这样才能促使火电厂的生产与节能环保理念可以进行有效的结合，从而节约能源，降低污染程度，为实现火电厂的绿色生产帶来积极的促进作用。

参考文献：

[1]田东火电厂机组辅助设备高压电动机的变频节能改造[J].岑斌，陈炳森，周涛，全鸿伟.装备制造技术.2017（07）

[2]火电厂机组性能优化系统介绍与节能降耗策略探讨[J].李曙光，闫开艺.科技创新导报.2017（06）

[3]节能环保技术措施在火电厂中的应用[J].郑中原，吴岳，陈文福，刑立功.资源节约与环保.2019（11）

（作者单位：华润电力（仙桃）有限公司）