火電廠綜合節能的技術措施探討

摘要：文章在對火電廠節能技術措施的提出和選擇原則進行簡單闡述后，從降低鍋爐系統排煙熱損失、優化鍋爐燃燒調節控制系統、降低發電電壓設備系統能耗、采用變頻調速技術對輔機系統進行節能改造等方面，詳細探討了火電廠綜合節能技術措施。

關鍵詞：火電廠；節能降耗；廠用電；變頻調速

中圖分類號：X78 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）15-0087-03

對于已建成投運的火力發電廠而言，節流就是其發展的重要方向，采取合理技術措施節約日常運營能源消耗，具有十分重要的意義。因此，充分考慮建設節約型社會，在火電廠運行維護等環節中，充分貫徹國家《節約能源法》及《節能技術大綱》的相關技術指標要求，以設備合理選配、資源利用最佳、能源消耗最低、環境污染最小作為節能優化目標，提出并采取合理的節能降耗技術措施，減少單位電能資源生產能耗，就顯得非常有工程實踐應用研究意義。

1 節能技術措施的提出和選擇原則

在火電廠節能技術措施的提出和選擇過程中，應針對工程特性合理選擇匹配的節能降耗方案，即節能工程必須追求高效合理的投資回報率，不能盲目地為了節能而大肆投入，也不能盲目求新而忽視其實際應用功能特性。火力電廠節能降耗工程的具體指導原則，筆者認為應該按照“效益為主”、“分項實施”、“技術更新”與“重點突破”等原則進行，通過合理搭配，力求節能項目取得較為良好的經濟效益和社會效益，確保電廠電能生產運營具有較高的安全可靠性和節能經濟性。

2 火力發電廠節能降耗技術措施探討

2.1 降低鍋爐系統排煙熱損失

從大量實踐應用經驗表明：鍋爐運行過程中能量損失主要由排煙熱損失、機械不完全燃燒損失、灰渣物理損失、化學物質不完全燃燒損失、運行環境散熱損失等共同組成，同時上述五方面的損失中，排煙熱損失對鍋爐能源轉換效率的影響最大，約為5%～8%，其約占整個鍋爐系統熱量損失的60%～70%。由此可知，排煙熱損失是鍋爐節能降耗的重點，同時排煙溫度又是排煙熱損失的重要影響因素，也是節能降耗過程中需要重點關注的對象。通常情況下，鍋爐排煙溫度每升高10℃，則整個鍋爐的排煙熱損失量將增加0.6%～1.0%左右，相應耗煤量會增加12%～24%。假定燃煤發熱量為20000kJ/kg，則對于一臺1069t/h鍋爐系統而言，其每年將多消耗上萬噸煤。

2.2 優化鍋爐燃燒調節控制系統

應選用智能自動化經濟調控系統，充分結合專家推理技術、智能決策技術，研制滿足火力發電廠鍋爐燃燒監控需求的控制系統。如：某電廠60萬超臨界機組通過鍋爐燃燒智能調節控制系統的使用，可以提高鍋爐效率1%左右，送、引風機電耗降低200～600kW，氮氧化物排放量降低19.8%，再熱器減溫水用量減少30%，有效提高了汽輪發電機組的熱交換效率。采用鍋爐燃燒智能閉環控制系統，可以有效提高鍋爐熱交換效率，減少點火的燃料損失和提高其點火燃燒的穩定性，同時可以降低氮氧化物、CO等污染物的排放量。如：對于一臺30萬的國產機組而言，估計其發電煤耗每kW·h約360克，按照一年運行6000小時進行計算，如按照燃燒效率提高1%進行計算，則一年大約可以節約燃煤約6480噸，如果按照每噸燃煤以700元計算，則一年內大約可以獲得節能經濟效益為453.6萬元。

2.3 降低發電電壓設備系統能耗

要降低火力發電廠發電電壓設備系統能耗，可以從三個方面進行，即：一是選用先進節能的發電電壓設備，減少設備運行過程中的鐵磁損耗；二是選用封閉母線措施，減少電能從發電機出口到發電電壓設備間的輸送損耗；三是選擇合適的電力電纜經濟截面，將交流電密度有效控制在合適的經濟調控區域。

2.4 采用變頻調速技術對輔機系統進行節能改造

火電廠中水泵、送風機、引風機、一次風機等是火力發電廠進行電能生產過程中的重要耗電大戶，其耗電量大約占整個電廠廠用電量的30%左右，約占機組總發電量的2%左右。采用變頻調速節能改造技術對原來閥門變流調速進行技術升級改造，其節能效果非常明顯。如：某電廠安裝有2臺300MW機組，其鍋爐一次風機系統在只加裝變頻器控制柜進行升級改造后，當機組處于200MW的運行工況條件，同另外1臺沒有采用變頻器進行技術升級改造的機組運行數據進行對比分析，發現采用變頻調速節能控制后，一次風機系統每小時大約節約電能資源600kW，如果按照該機組全年運行6000h進行估算，則大約可以節約電能資源360萬kWh，如果按照電廠平均上網電價按0.4元/kWh進行估算，則電廠兩臺機組經變頻調速節能改造后可以獲得約288萬元的直接經濟效益。由此可見，變頻節能調速升級改造所獲得的經濟效益較為良好，尤其在實際低負荷調控運行工況下，其節能效果將更加明顯。

2.5 廠用電節能優化措施

2.5.1 機組正常運行中的節電措施。在我們公司，機組正常運行中的節電措施有：送風機馬達應常保持在低速運行，只有低速運行不能滿足運行所需風量或低速設備故障等特殊情況下才考慮切換到高速運行。充分利用粉倉的容量，在保證制粉系統運行于最大出力的情況下，盡量減少制粉系統的啟停次數。集中處理同一制粉系統的缺陷，減少因維護工作導致的啟停制粉系統次數。在保證安全的前提下，提高磨煤機的進口溫度，以增加制粉出力。空壓機優化運行模式：針對雜用氣的使用特性及重要性低的特點，嚴格控制雜用氣總門的開度（能滿足雜用氣用戶的現場需要），以減少空壓機耗氣量，減少空壓機運行負荷，優化運行方式，節約廠用電。

2.5.2 煤場節電措施。積極做好雨季煤場管理，下雨前按要求平整壓實煤堆，保持煤場排水暢通。根據實際情況選擇取煤時間、選擇取煤區，盡可能選擇取用較干的煤堆，以減少堵煤故障頻率，提高取煤效率。接卸、取用粘濕煤，必須加強輸煤設備的清理工作，以減少堵煤故障頻率，提高取煤效率。輸煤設備正常時，應待料位下降到50%或以下時再進行取煤/上煤操作，以減少總的設備啟動空轉時間。

2.5.3 機組停運的節電措施。在我們公司，機組停運的節電措施有：停爐后，抽風15分鐘全部停止引送風機的運行；汽機達到盤車轉速，真空為零，爐風煙系統停完后，視機組缸溫、排汽溫度狀況，停運循環水（CRF）系統；停運循環水（CRF）后，視機組缸溫、排汽溫度狀況，盡快停凝泵（CEX）系統（凝泵停后，停加藥泵）；各鍋爐輔機已停運后，經確認各風機惰走結束后，停止制粉系統（FMA/B），送風機（FCA/B）和引風機（FTA/B）系統各油站及其加熱裝置運行。如此合理地優化（特別是在機組啟停機過程中）安排輔機（尤其是6kV馬達）的投停時間，可以最大限度地節約廠用電。

3 結語

隨著節能減排工作的進一步深入以及發電行業“競價上網”工作的進一步推進，要求火電廠必須結合工程特性采取相應的技術管理措施，提高其運行水平，降低單位電能生產成本。除了上述介紹的火電廠幾點節能降耗措施外，在日常運行和檢修維護過程中，還應從鍋爐穩燃技術、照明節能技術、廢水回收利用技術、加強燃煤的管理和計量等多方面進行綜合考慮，以達到節能降耗的目的，能有效提高電廠在市場中的競爭力，為發電企業創造更大的社會效益和經濟效益。

參考文獻

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作者簡介：蘇瑞（1981—），男（瑤族），廣西來賓人，廣西來賓希諾基公司助理工程師，研究方向：火電廠的節能措施。

（責任編輯：劉 晶）