火电机组优化运行的关键技术分析与研究

段晓宇

摘要：随着我国经济的高速发展，各种能源的消耗也越来越大，严峻的能源紧缺问题已经严重影响到了我国的经济发展。火力发电厂设备庞大、系统复杂，在能源需求日益紧张的情况下，迫切需要采取措施优化机组的运行方式，实现最大限度的节能降耗。该厂在机组优化运行、节能降耗方面进行了诸多有益尝试，取得了良好的经济效益和社会效益。对该厂机组优化运行、节能提效的方法及效果进行了细致的技术分析。

关键词：火电机组;运行;关键技术

1火电机组优化运行分析

能源供应日趋紧张化的背景下，火电厂更应该提高节能意识，强化能源管理工作，在保证正常运行的基础上降低能源消耗，提高火电厂的经济效益。如何有效运行火电机组，达成节能降耗目的已成为火电厂行业研究的重要课题。火电厂优化运行，指的是不增加新投入的基础上，通过调整运行参数并改变运行方式的方法，提高能源利用率。火电厂的优化分成两类，即单设备优化与全厂优化。前者通过优化单机的热经济性指标，后者则对全厂机组设备进行优化[1]。火电机组运行优化及节能研究，有助于降低火电厂运行成本。火电机组优化运行试验内容，主要包括：调整锅炉、调整汽轮机组与辅机、优化热控系统等。

2火电机组优化运行关键技术

2.1低温省煤器的使用

低温省煤器的合理使用可以大大提高火电机组运行的效率。一般情况下，火电厂的工作环境较为较为复杂，高温状态极为普遍，因此，通常锅炉排烟温度都高于设定范围，如果采用妥当的方式降低这一温度，可以在很大程度上减少废气对于环境的污染，同时起到控制能耗的效果。在实践中可以发现，多数锅炉排烟温度处于125～145℃之间，这就高于设计温度约25～35℃左右，部分排烟温度甚至会更高，这其中的温度差造成了大量的能源消耗，也制造了额外的环境污染，因此，低温省煤器的使用具有极高的必要性。经过分析可以看出，排烟热损失与排烟温度具有很大的关联，排烟温度提高10℃，排烟热损失就提高0.6%-1.0%，也即增加煤耗1.2-2.4kg/kW·h，降低排烟温度对于节能减排具有重要的实际意义。针对于这一情况，可以在火电机组尾部烟道上设置低温省煤器，达到深度回收烟气余热、增加发电量、降低煤耗、节省脱硫水耗、保护烟囱的目的。我公司的低温省煤器加装在空预器与电除尘之间的烟道上，进水为七号低加进出口的凝结水，经过低低温省煤器吸收烟气余热后进入六号低加，控制进入电除尘烟气温度在100℃，降低排烟温度在15～25℃。既降低了排煙热损失也提高了电除尘效率，从而实现节能减排的良好效果。

2.2汽缸安装技术要点

（1）准确定位具体需要根据实际情况选择合理的施工方式对气缸进行定位，同时还应该做好监督调节，先定位、调节，同时做好外部应力的解除工作。具体还需要做好后续的气缸扣盖工作，有效预防变形以及气缸中心的移动问题。

（2）质量检查。汽轮设备与零部件安装时，做好试验隔板与气缸间的连接，保证连接强度。并对各部位连接情况进行检查，避免出现缝隙、错位、漏洞等情况，保证安装质量。

（3）安装控制。汽轮机安装时，要做好监督与检查工作，避免不同零部件出现超过标准要求的缝隙，保证设备整体的气密性，为后期汽轮机良好运行奠定基础[2]。

（4）组装质量。安装过程中，对轴封加热器系统严格控制，并做好疏水系统流通分析，同时做好介入轴封抽气处理，提高汽轮机安装质量。

2.3尾部烟道换热器

电厂锅炉尾部烟道因为吊弯和改变截面而导致烟道内含灰烟气流的速率场与飞灰颗粒程度场分布不一致，引发烟道和换热器的灰尘积压、摩擦损坏以及换热器的换热不平衡等出现不足，对电厂的安全运行埋下了隐患。所以，探究锅炉尾部烟道内流场的布局特质、寻求均流方案是迫在眉睫的。当前的CFD数值模拟方式构建了平直转直立锅炉尾部等截面弯道烟道计算模子，解析了其中的布局特质，并探究了入口烟气速率、飞灰颗粒加载量界限条件以及弯曲比、截面高宽比烟道结构指数对烟道内流通特质的影响;构建了直立转平直等截面弯道烟道的计算模子，并对照解析了2种弯曲转向情势下，烟道内飞灰浓度场的散布特质。在工程现实中，对2种常见的锅炉末尾变截面弯道烟道进行了数值模拟，解析了烟道内的含灰烟气流的速率场和飞灰度数场的散布状况，寻求烟道内易灰尘积压、转换器摩擦损坏、换热不均衡的区域;经过调节烟道构造和加装导流板的方式，提升了异型弯道变截面烟道的烟气速率、飞灰度数场的均流。

2.4凝汽设备节能措施

1）在保证设备正常运行的基础上，最大程度降低接头的数量，同时要严格控制并动态检测阀门的密封性，通常可以采用焊接进行密闭性加固;2）及时检测灌水检漏系统的安装情况，确保其符合规范化安装标准，对于问题多发部位要特别采用灌水法进行检查;3）选择组合安装的方式保障灌水检漏系统的安装性能，在安装前保障隔板、不锈钢管的清洁程度。

2.5直接空冷机组节能措施

在原有空冷系统主排汽管道上接出一根乏汽管道，引接到表面式凝汽器入口处，利用表面式凝汽器内循环水来冷凝分流出的汽轮机部分排汽，分担原有空冷系统的散热能力。在新增加的乏汽管道上设有膨胀节和阀门。在机组夏季背压高时，打开阀门使一部分排汽流至凝汽器内进行冷却，以缓解直冷凝汽器散热的压力，达到降低背压的目的。冷凝后的循环水经过湿冷塔冷却后由新增循环水泵输送到表面式凝汽器中完成一个循环。分流出的排汽进入表面式凝汽器后凝结成水，通过自流接到排汽装置中去，不再增设凝结水泵。

结语

在可持续发展的大背景，火力发电厂也必须探寻改革创新的新路径。对于火电机组这一关键部门，要认识到传统模式对于能源消耗及生态环境的消极影响，把握其工作特点，采用有效的应对手段，推动其工作效率的提升，为创设更加优质的经济与生态效益打下良好基础。

参考文献

[1]李晓莉，王迪.基于多尺度灰色关联的火电机组FCB运行参数分析[J].东北电力大学学报，2018，38（6）：55-61.

[2]胡艳.大型火电机组优化目标函数选取方法的研究与应用[D].华北电力大学，2017.