火力發(fā)電廠的節(jié)能降耗管理與技術(shù)分析

我國(guó)地域廣闊，是一個(gè)資源大國(guó)，蘊(yùn)藏著豐富的煤炭資源，這也使得火力發(fā)電仍是我國(guó)主要的發(fā)電方式，但隨著資源消耗量的增加，地下蘊(yùn)藏的自然資源不斷減少，環(huán)保節(jié)能生產(chǎn)成為我國(guó)電力行業(yè)未來發(fā)展的主流方向。一大批發(fā)電量小于4000萬千瓦的發(fā)電廠被關(guān)閉，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到大幅度的優(yōu)化調(diào)整，有效避免了自然資源的浪費(fèi)。

1  什么是供電煤耗

可用其表示能源轉(zhuǎn)換率，具體公式如下：

如果是原煤，則可將其折算成標(biāo)準(zhǔn)煤量來進(jìn)行計(jì)算，具體計(jì)算公式如下;

在上式中，b代表供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗，也就是產(chǎn)生1千瓦時(shí)的電量需要消耗多少煤；代表每個(gè)單位時(shí)間需要消耗的煤量；代表發(fā)電機(jī)累計(jì)發(fā)出能量值；代表累計(jì)用電消耗值；代表送入鍋爐原煤量；代表實(shí)測(cè)原煤低熱情況下的發(fā)熱量；29308代表每單位標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱量。

廠用電量與供電量之和為機(jī)組的發(fā)出電量，用廠用電量與發(fā)電量的比值作為廠用電率，用符號(hào)表示：

如果將定義為在不考慮廠用電率情況下機(jī)組的發(fā)電煤耗，那么就可以將式（1）表示如下：

通過上述公式能夠看到，影響耗煤量的因素主要是發(fā)電廠用電率及標(biāo)準(zhǔn)煤耗率，要想降低發(fā)電廠發(fā)電煤耗，主要從這兩個(gè)方面入手。

2  對(duì)煤耗率影響因素的分析

2.1  發(fā)電機(jī)組工作狀態(tài)的影響

煤耗率換一種說法可以叫做發(fā)電效率，如果火力發(fā)電廠的發(fā)電效率高則其煤耗率就會(huì)相應(yīng)降低，然而，影響發(fā)電效率的主要因素就包括發(fā)電機(jī)組的工作狀況。如果在運(yùn)行過程中，蒸汽流量、溫度以及蒸汽壓力等參數(shù)發(fā)生異常狀況，將會(huì)影響到整個(gè)發(fā)電機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)煤耗率，進(jìn)而會(huì)增加發(fā)電過程中所消耗的煤炭數(shù)量。    

2.2  發(fā)電機(jī)組工作負(fù)荷的影響

除了發(fā)電機(jī)組在工作過程中的發(fā)電狀態(tài)因素外，其所攜帶的負(fù)荷也是影響標(biāo)準(zhǔn)煤耗率的重要因素。如果發(fā)電機(jī)組是在上升的負(fù)荷率下工作，那么汽機(jī)、鍋爐相應(yīng)的就會(huì)運(yùn)行在高效區(qū)間，其所產(chǎn)生的效率同樣提升，煤耗率同時(shí)降低，但如果是在相反的情況下，那么所產(chǎn)生的耗煤量就會(huì)增加。

通過對(duì)一個(gè)600MW發(fā)電機(jī)組運(yùn)行情況的觀察記錄分析，看到發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性受到其負(fù)荷和發(fā)電量高低的顯著影響；在機(jī)組有600MW的負(fù)荷情況下，其所消耗的煤量為每千瓦時(shí)294.5克，此時(shí)為最佳經(jīng)濟(jì)性，當(dāng)機(jī)組工作情況偏離這一數(shù)值時(shí)，就會(huì)迅速使煤耗上升。

2.3  廠用電率產(chǎn)生的影響

生產(chǎn)廠的用電在很大程度上也會(huì)影響到供電的煤耗，如果每千瓦時(shí)的發(fā)電煤耗為291克，生產(chǎn)廠的用電率是百分之五，那么供電煤耗就是每千瓦時(shí)306.32克。如果用電率上下浮動(dòng)不超過百分之零點(diǎn)五，那么其實(shí)際的煤耗就變?yōu)槊壳邥r(shí)307.94到304.71克，變化量為每千瓦時(shí)1.6克。通過使用變頻技術(shù)改造高壓發(fā)電機(jī)，比如對(duì)三大風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵改造等，這些都能夠達(dá)到降低廠用電率的效果。

3  節(jié)能降耗管理技術(shù)

3.1  加強(qiáng)機(jī)組優(yōu)化

（1）溫度在機(jī)組運(yùn)行過程中對(duì)其工作效率影響重大，所以控制其產(chǎn)生的蒸汽溫度至關(guān)重要，避免其過高或過低。當(dāng)溫度較高時(shí)，會(huì)發(fā)生鍋爐爆管或損壞受熱材質(zhì)；溫度較低時(shí)，又會(huì)對(duì)汽輪機(jī)的工作效率產(chǎn)生影響，甚至使汽輪機(jī)的末級(jí)葉片發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。600MW的汽輪發(fā)電機(jī)組，主蒸汽每降低1攝氏度的溫度，每千瓦時(shí)電量煤耗就會(huì)升高0.11克，每降低1攝氏度的再熱汽溫度，每千瓦時(shí)電量煤耗就會(huì)升高0.072克，這些影響因素都不能忽略。

（2）壓力是影響機(jī)電設(shè)備的主要因素，所以要對(duì)主蒸汽壓力進(jìn)行控制。600MW的發(fā)電機(jī)組，其壓力越高就具備越好的經(jīng)濟(jì)性，每降低0.1MPa的主蒸汽壓力，每千瓦時(shí)的發(fā)電煤耗將降低0.21克，所以在設(shè)計(jì)過程中要確保主蒸汽壓力保持在合理區(qū)間。

（3）真空度對(duì)凝汽器來說具有重要意義。每降低1KPa的機(jī)組真空，相應(yīng)每千瓦時(shí)發(fā)電煤耗將降低1.67克。然而一味提高真空度并不能夠做到用煤經(jīng)濟(jì)性，還需要考慮提高真空度所使用的廠用電量，是否能夠做到兩者均衡。比如在600MW的機(jī)組中，將原有的5.85KPa的真空度調(diào)整到4.65KPa,這是警徽使每千瓦時(shí)的發(fā)電煤耗降低2.0克，但循環(huán)水泵需要比平時(shí)多用電3150千瓦時(shí)，按照每千瓦時(shí)電價(jià)0.3912元來計(jì)算，每噸標(biāo)準(zhǔn)煤990元來計(jì)算，那么一小時(shí)煤耗較正常來說要少花792元。循環(huán)水泵在這種情況下要比正常多花電費(fèi)1232.28元，所以，就經(jīng)濟(jì)性來說，提高真空度并不能有效降低煤耗。

3.2  加強(qiáng)機(jī)組運(yùn)行管理

（1）完善計(jì)劃管理，對(duì)機(jī)組運(yùn)行過程中的負(fù)荷率進(jìn)行適當(dāng)提升。這就要求發(fā)電企業(yè)制定計(jì)劃指標(biāo)，對(duì)全部工作的控制、協(xié)調(diào)、指揮以及組織做到有計(jì)劃性，在對(duì)全年工作進(jìn)行計(jì)劃安排時(shí)，要統(tǒng)籌兼顧。

（2）完善運(yùn)行管理，強(qiáng)化運(yùn)行分析。要保障機(jī)組安全運(yùn)行，首要要做好運(yùn)行階段的管理，通過運(yùn)行分析提高相關(guān)管理和工作人員掌握設(shè)備運(yùn)行規(guī)律和性能程度，進(jìn)而提升其業(yè)務(wù)技術(shù)水平，保障機(jī)組運(yùn)行過程中的安全。在加強(qiáng)該階段管理過程中，首要監(jiān)控好供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率一系列能耗指標(biāo)，落實(shí)節(jié)能降耗工作。加強(qiáng)指標(biāo)檢查分析、監(jiān)督和考核，實(shí)行對(duì)標(biāo)工作，最大限度降低煤耗。如果發(fā)現(xiàn)指標(biāo)異常，要及時(shí)找出原因，通過相應(yīng)措施進(jìn)行整改。

(3)對(duì)設(shè)備加強(qiáng)管理，保證機(jī)組能夠長(zhǎng)期高負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行。該過程比較復(fù)雜，屬于一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其能夠確保發(fā)電設(shè)備完好，對(duì)于提高技術(shù)設(shè)備素質(zhì)及設(shè)備健康水平具有重要意義，使設(shè)備效能得到充分發(fā)揮。在設(shè)備管理過程中，要做好消缺維護(hù)，以此提升可靠性，使其始終處于最佳狀態(tài)。定制檢修時(shí)間時(shí)要依照相關(guān)的檢修要求合理分為ABCD級(jí)開展，盡量避免在夏季和冬季這些用電高峰期進(jìn)行。對(duì)于檢修工藝需要嚴(yán)格把控，針對(duì)存在問題的機(jī)組要及時(shí)維護(hù)，保證其能夠正常工作運(yùn)行，進(jìn)而優(yōu)化供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率。

3.3  嚴(yán)格貫徹節(jié)能管理制度，強(qiáng)化節(jié)能降耗意識(shí)

在火力發(fā)電廠運(yùn)行過程中，要嚴(yán)格秉承國(guó)家建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的戰(zhàn)略要求，強(qiáng)化節(jié)能意識(shí)，認(rèn)真履行國(guó)家能源政策，嚴(yán)格要求自身工作開展，積極研發(fā)引進(jìn)前端節(jié)能技術(shù)，將節(jié)能降耗管理融入到企業(yè)日常管理當(dāng)中，對(duì)有限的資源進(jìn)行高效合理的利用，最大限度上降低對(duì)能源的消耗。通過對(duì)生產(chǎn)技術(shù)的革新改造，將影響供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率的工藝以及設(shè)備淘汰掉。當(dāng)前在國(guó)內(nèi)發(fā)電廠中，廣泛使用的節(jié)能技術(shù)主要是微油點(diǎn)火、汽輪機(jī)本體優(yōu)化、永磁調(diào)速、無電泵啟動(dòng)以及對(duì)電動(dòng)機(jī)開展的變頻改造技術(shù)等等。發(fā)電廠在生產(chǎn)過程中還要加大對(duì)節(jié)能知識(shí)的宣傳，增強(qiáng)大家節(jié)能意識(shí)，通過節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用盡可能在每一個(gè)環(huán)節(jié)上都能夠做到能源的節(jié)約。最終達(dá)到提高全廠燃煤發(fā)電效率，降低廠用電率指標(biāo)以及供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率的目的。

4  結(jié)語(yǔ)

在火力發(fā)電廠中，判斷能源消耗程度的指標(biāo)主要是供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率，其對(duì)于火力發(fā)電廠接下來有針對(duì)性的開展一系列措施降低能源消耗具有十分重要的意義。以該指標(biāo)為基礎(chǔ)，進(jìn)而對(duì)發(fā)電機(jī)組所具備的性能狀況開展有效的分析和判斷，以此加強(qiáng)對(duì)發(fā)電生產(chǎn)過程中的管理，達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

本文來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://m.xwlcp.cn/w/kj/21223.html