探索低负荷运行时降低火电发电机组厂用电率的措施

王鸿飞

(山西漳电大唐塔山发电公司，大同 037001)

0 引 言

随着当前供电技术水平的不断提升，经常会有一些电厂出现供大于求的情况，火电厂利用率下降，使得其处于低负荷的运行状态，在此情况下，火电厂不仅出现严重的资源浪费问题，而且经济效益也在逐渐降低。对此，火电厂可以通过降低火电发电机组厂用电率的方式，降低电厂运行耗能，以提高经济利润，为火电厂的持续发展提供保障。

1 提高机组负荷率

在火电厂发电机组实际运行的过程中，大多数的辅机都是在工频状态下运行的，而在低负荷状态下的运行就会产生很多不必要的资源浪费，因此提高机组负荷率是降低厂用电率的重要措施之一。

以某火电厂为例，该供电企业为完成全年发电任务，在提高机组负荷率的过程中主要采用了以下几种方式：第一，尽快与省调进行沟通和协调，获取重要信息资讯。需要先与省调进行沟通，了解到汛期火电机组与往年相比会有更深调峰的可能性，在得到省调的统一后，在供暖期结束之后，延续双机运行时间达一个月，发电量也因此提升6 500万kWH。第二，在实际运行过程中，利用脱硫大修后试验、机组性能试验、切换机组等向省调申请双机运行，在此过程中该发电厂发电量又提升了3100万kWH左右。第三，在十月份时，经过公司争取，进一步提前了双机运行时间，抢发电量约达750万kWH。第四，通过与省调之间的沟通合作，在省调的理解和支持下，通过电网负荷弹性空间，申请修改负荷期限，以此有效地提高了机组负荷率。第五，加强对于发电机组的管理，提升运行维护和检修保养水平，进一步提升机组设备的稳定性以及可靠性，以此保障曲线上限运行[1]。

2 降低辅机单耗

随着发电利用小时的逐渐下降，火力发电厂的经营管理存在较大问题，为进一步降低火电发电机组厂用电率，需要通过技术、管理等相关措施对发电机组运行情况进行优化和调整，可以加强对于厂用电率情况的深入分析，通过将厂用电率指标逐步分解的方式，进一步挖掘发电机组设备的潜力，进而实现节能降耗。降耗的重点应放在给水泵、风机、脱硫等耗电较多的设备，通过对设备的耗能情况进一步进行分析，进而确定相应的辅机降耗措施，以此有效降低厂用电率。

2.1 制粉系统

针对制粉系统的优化，首先，需要加强对于设备的维护和管理工作，定期维护和检修，及时消除设备运行过程中的安全和故障隐患，确保设备运行状态良好；其次，要及时补充钢球，进一步提高磨煤效率；再次，根据煤的种类及其特点等，及时调整设备运行状态，优化工况，确保设备始终处于最佳制粉状态；最后，科学控制和调整设备，确保制粉系统中每一个运行设备都能够充分发挥自身作用，尽量减少磨煤设备的启停次数，根据实际情况进行分析计算之后发现，磨煤设备少启停能够有效节约260 kWH的电量，若按照每天少启停一次磨媒设备进行计算，那么全年仅依靠制粉系统就能够节约至少12万kWH的电量。

某火力发电企业根据此方法进行设备降耗优化，取得了良好的效果，其2017年与2018年制粉系统耗电情况对比见表1。

表1 2017年与2018年制粉系统耗电情况对比

2.2 给水系统

给水系统的优化主要通过以下措施：第一，在满足给水压力的基础上，将水泵运行速度进行调整，以此降低给水泵耗能，经过试运行发现，使用调速泵能够有效节约电能，全年节电量大约为23.4万kWH。第二，及时、定期检修给水泵以及除氧器的再循环门，并加强锅炉给水调整门的维修和养护；第三，根据实际运行需求对锅炉给水管路的运行方式进行控制和调整，最大程度上减少给水截流造成的损失；第四，强化工作人员的管理，提高巡检质量，确保给水系统运行的稳定性。

下面以某供电企业为例，进行探讨。

(1)循环水泵优化

问题分析。针对该企业中的两台机组进行分析，发现其循环水泵在运行的过程中存在不合理情况，其一，两台机组各2台循环水泵，在实际运行的过程中，为节约电能均只使用1台水泵，这就使得循环水的温度存在一定差异，经检测发现，循环水温度差异在16 ℃以上，这就可能会导致循环水流量降低，机组真空下降，即便单机运行节约了一定电量，但是整体用电量有所提升；其二，当4台循环水泵同时运行时，机组真空处于极限状态，就会增加动叶损失，使得循环水泵耗能增加。

循环水泵改造方案及改造效果。该供电企业通过对循环水泵运行状态进行分析，拟定环境温度、机组真空严密性等相关因素稳定不变的状态下，通过对相关数据进行模拟分析，最终决定采用将高速泵改造成为低速泵的方式进行循环水泵的优化。经过优化之后，当火电机组处于低负荷的工况下时，循环水量有所降低，以此减少水泵耗电，能够有效保证循环水泵系统运行的经济性[2]。循环水泵改造后2017与2018年耗电对比见表2。

表2 2017与2018年耗电对比

改造后巩固措施。在改造之后，为保证设备运行的稳定性，以及节能降耗效果，需要进行后续巩固。首先，供电企业需要加强对于水质的检测，确保循环水质量达标；其次，要加强对于凝结器冷却水管的清理，保证胶球洁净；再次，定期对凝结器的严密性进行检测，确保试验结果符合运行要求；最后，定期对凝结器循环水侧进行排污处理，清理干净杂物和脏污，避免堵塞。

(2)凝结水泵优化

在该供电企业给水系统运行的过程中，除了循环水泵耗能较高之外，凝结水泵也是耗能较高的辅助设备之一，凝结水泵的主要作用是确保除氧器、给水系统以及凝结器的正常运转。在实际运行的过程中，存在能源消耗过大，无意义资源流失的情况，通过利用变频调速原理，对凝集水泵进行优化，通过改变电源频率的方式对电动机转速进行控制，进而实现变频调速。通过凝结水泵的优化改造，实现了当机组负荷低于75%时，以凝结水泵的变频器为主、其他调节门为辅的变频调节方式，在此情况下，凝结水泵的节约用电量十分可观，节能效果较为显著。

(3)脱硫系统

在对脱硫系统进行优化的过程中，确保脱硫率以及排放情况达标是进行系统优化的前提条件，然后通过氧化风机的间歇运行，当负荷率在85%以下的情况下停止增压风机的运行。除此之外，还需要合理调整吸收塔浆液的浓度，控制脱硫供浆量，并尽量避免将浆液排放至灰浆池内，以此降低除灰以及脱硫过程消耗的电量。经试运行后，发现以此方式对脱硫系统运行进行优化后全年脱硫系统单耗降低了10.59%。

(4)除灰系统

除灰系统也是发电机组运行过程中耗能较大的系统之一，因此，想要减少火力发电机组厂用电率就必须要对除灰系统进行优化管理。在此过程中，某火电厂通过以下措施对其进行优化，取得了良好的效果：第一，对烟道下的灰斗密封水进行封堵，并在锅炉大修的过程中，将烟道下灰斗拆除，以此节约水资源，此外通过对漏风的处理，有效降低了灰浆泵和吸风机的用电量。第二，停运冲渣泵，封闭出入口。通过对渣井以及预热器的调整，减少冲渣水，降低水资源消耗，同时还能够减少除灰过程中所消耗的电能。第三，在送灰的过程中使用仓泵，装灰使用灰库，通过这种方式能够极大程度地减少、甚至避免使用卸灰设备和电除搅拌设备，有效降低了水资源以及电力资源的消耗。

除此之外，还需要加强对于输煤系统的维护和管理，结合煤的种类，合理选择装卸、储存和掺配的同时，进一步提高运行效率。与此同时，还需要加强输煤过程中的协调性，确保输煤过程流畅、高效，降低空载率，以此提高输煤效率及其经济性。

3 设备改造

在发电机组实际运行的过程中，冷却塔芯材料如果结垢情况较为严重，那么通风冷却效果就会降低，进而影响到机组真空情况。对此，可以通过更换冷却塔塔芯材料，优化冷却效率，有效降低循环水温，能够减少运行的循环泵数量。经过改造之后，能够提高机组真空度1.57%左右，机组负荷率提高了9.3%，与此同时还能够减少循环泵的运行数量[3]。

4 结束语

综上所述，厂用电率作为发电厂节能降耗工作情况的重要评价指标，在实际工作推进的过程中，需要从火电发电机组入手，通过提高机组负荷率、降低辅机单耗以及设备改造等措施对厂用电率进行节能降耗处理，以此提升供电企业的经济效益。相信通过对发电机组的不断优化和改进，厂用电率将会得到有效控制，火电厂也会得到更加稳定、持续的发展。