火電機組運行中的節能優化措施研究

摘 要：火電發電機組目前是我國最主要的發電機組之一，通過對火電發電機組進行降耗的方法的研究，進而提高電力組的經濟運行水平和競爭力，這是目前電力企業所面臨的主要問題之一。文章將兩臺火電發電機作為研究的對象，分別對鍋爐燃燒和制粉系統、汽輪機和熱力系統進行了全方面的分析，并且實現了對各種類型的火電發電機進行優化的目標，最終，能夠獲得良好的節能效果。

關鍵詞：火電機組；節能措施優化研究

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）33-0173-02

1 概 述

由于目前世界所面臨的兩大重要問題是可持續發展問題和環境保護問題，再加上所面臨著的經濟的危機，世界對能源戰略的轉變勢在必行。因此，是否能夠運用結構化和技術化來滿足能源枯竭以及環境破壞的兩重約束，都將成為電力企業在今后的發展過程中，所需要加大關注并且需要嚴肅對待的重要問題。在“上大壓小”的政策之下，我國的火電發電機組的結構發生了翻天覆地的變化，火電發電機組的數目達到了所有發電機組的1/5，所以，研究并且改善火電發電機組的能源消耗問題，成為了當今社會提高我國的經濟運行水平以及我國與其他國家相比較的綜合競爭力的重要基礎。

2 火電發電機組節能減耗工作的方法和實施

目前我國在對于火電發電機組的節能減耗方面做了相當大的工作，并且也針對如何降低火電發電機組的能源消耗方面所能夠出現的問題做了較為深入的研究；具體是將火電發電機組作為典型的案例機組，并且將其作為主要的研究對象，然而需要對其進行的優化方式則分別是：燃燒優化以及氣輪機滑壓優化等，隨后對其進行綜合式優化的方法來進一步對其進行節能減耗的研究。

2.1 案例機組的基本狀況

案例機組的基本形式分為單爐堂形式、懸吊形式以及四角切圓燃燒形式等三種，并且它們的工作效率都非常之高。由于案例機組所運用的汽輪機為亞臨界，而其主要表現形式又分別為再熱形式、單軸形式以及三缸四排氣形式等三種，因此，在近幾年中，我國在供電煤耗方面上有了很大程度上的改善。

2.2 鍋爐燃燒以及制粉裝置的改進

從鍋爐的工作效率的影響方面來研究，其影響因素最大的主要為以下五個方面包括：排出的煙溫度、飛灰可燃物、煙口氣的氧氣含量、鍋爐的保溫程度以及爐底爐渣的溫度等。

如果想要對鍋爐燃燒進行調整，就必須要考慮到鍋爐中的飛灰以及爐渣中碳的含量的多少，隨后再根據其數量的多少對其進行綜合性分析。然而對于還電廠中的另一組火電發電機而言，它的工作效率相對較高，并且可以通過改變爐中氧氣的含量以及質量來進一步改變其工作效率。分別將其放在三種負荷下進行試驗，并且同時保證其它運行參數不變，通過逐漸調節送風機擋板的張開程度的大小，并且不斷的改變送風量的多少以及不同負荷情況下的鍋爐中氧氣含量的多少，來進一步確定氧氣含量多少對火電發電機組工作效率影響的大小，以及氧氣含量的多少對蒸汽溫度和其他運行參數的影響程度，最終得到鍋爐所需的最佳氧氣運用量的曲線。通過試驗數據表明，通過改變鍋爐中的氧氣含量的多少，可以大大減小對電煤的損耗。

然而對于一些電廠來說，它們煤的種類的特點嚴重的脫離了原本的標準設計值，進而導致燃燒逐漸惡化，因此，其運行起來所運行起來所產生的資金消耗特別大，并且其安全系數也得不到相應的保障。在進行燃燒優化調整之前，經常會出現由于鍋爐中的爐灰量過多而導致鍋爐中火被熄滅。該機組的改進方式應當是將對其性能的優化作為工作的重點，然而這個技術想要完全利用的難度相對較大，且需要通過不斷的改進和研究，故在進行了多方面的改進計劃之后，最終將會實現鍋爐的運行效率變高的目標，并且保證其在電煤的消耗上也比之前的消耗量有所降低。

①對鍋爐左右兩邊的溫度調整。

在對鍋爐的左右兩邊溫度進行調整之前，鍋爐右側的溫度是高于左側的溫度的；因此，需要對其澆灌較多的溫濕的水，從而達到降低溫度的目的。通過實驗數據可以看出，鍋爐的分離偏角很小，所以工作過程中可以通過改變鍋爐的左右偏角來使得鍋爐左右的溫度達到平衡。

②再熱蒸汽的溫度調整。

通過研究和調查可以了解，燃燒器的擺角對再熱溫度的影響很大。當電煤的種類和工作狀況不變時，改變燃燒器的擺角；與此同時，對飛灰進行采樣分析，通過分析結果則可以了解。當燃燒的擺角變大時，飛灰的可燃物種類也變得越來越多，且飛灰中可燃物含量的多少總是受燃燒器擺角大小的影響。

2.3 汽輪機以及熱力系統的改進

影響汽輪機工作效率的因素主要有主蒸汽、再熱蒸汽以及回熱等三個方面，且也可能是由于排氣外漏、系統外漏、內漏等，對案例機組的具體優化措施主要包括以下四個方面：

①進行主氣壓力的改進試驗，從而確定什么時候主氣壓力帶動的發電機組工作效率最高。

②盡可能使得汽輪機在安裝過程中的每一個縫隙保持在一個定值上，這個定值最好是原本標準的設計值，一旦縫隙過大或者不合格，可以通過蜂窩汽封技術對其進行汽封改造。

③將汽輪機的單閥運行形式轉變為順序閥運行方式，進一步降低能源的損耗，從而增加汽輪機的工作效率。

④減少汽輪機在工作時汽輪機中的蒸汽泄露，這能進一步改進汽輪機的經濟效益，這種改造所運用的成本相對較低。見表1，這是對汽輪機進行縫隙調整與布萊登汽封改造。

以此根據大修后熱力考核試驗數據并進行修正計算，火電發電機組在能量消耗上在最近幾年中都相對比較穩定；并相對于以前來看，有明顯的降低。

2.4 輔助機組的改進

在對案例機組系統方面進行節能優化主要的措施包括以下三個方面：

①循環水泵的改進運行，通過作用水泵的停啟來達到冷端系統的改進，當汽輪機的功率增大且大于水泵的功率時，應當啟動循環水泵，否則則關閉循環水泵。

②調解給水泵氣輪機的軸間縫隙，調整系統的泄露情況，減少對優良工件的損耗，進一步提高機組的工作效率。

③對高能耗輔助機組的頻率變化改造，是通過頻率的變化來對其進行控制的，從而降低設備的能源損耗，降低發電廠的電量損耗。通過對比凝結水泵運行的工頻和變頻，凝結水泵轉變為變頻形式時所節能的效果比較明顯。

2.5 運行模式正確安排

節省廠運用電量的頻率也是火電廠機組的一個重要組成部分，需要所有工作人員對此進行高度的重視。在廠的用電方面絕大多數都集中于各個主、輔設備的運行上，且總是遵循著一臺機器能夠完成工作就絕對不啟動第二臺機器的原則。盡量減少設備的空轉時間，提高經濟性，降低能源的消耗，比如：進行現場勘察，即時投退設備，并根據季節的變化，合理的改變泵機的運行臺數；根據負荷的狀況，即時改進制粉系統，改進輸煤系統的運行形式，減少脫硫系統的空轉次數，這就需要根據火電機組的實際運行情況，在保障運行安全、穩定的基礎上，合理的安排運行方式，從而達到節能減耗的最終目的。

3 結 語

為了能夠滿足社會經濟發展的需求，對電力方面的需求量也變的越來越多。本文主要是研究如何將的火電發電機組的能源耗費降低，并通過對典型的機組本身的各個發電系統的研究，最終實現了節能減耗的效果，為國家的發電行業做出了很大的貢獻。

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