有關發(fā)電廠節(jié)能設計的研究

高紀立　許洪莉

（鄭州榮奇熱電能源有限公司，河南　鄭州　452481）

有關發(fā)電廠節(jié)能設計的研究

高紀立許洪莉

（鄭州榮奇熱電能源有限公司，河南鄭州452481）

通過簡要分析當下我國發(fā)電廠機組的主要消耗原因，在此基礎上探討發(fā)電廠節(jié)能設計的方法，以期為我國的發(fā)電廠節(jié)能設計提供一定的幫助。

發(fā)電廠；節(jié)能設計；能源消耗

就目前而言，我國發(fā)電廠在生產營運期間，引進了非常多的先進技術，這使能源消耗在很大程度上得以降低，讓生產經營效益得到了有效提升。但是，因為每個發(fā)電廠的性質存在差異，在運用先進技術的過程中，還應對其進行不斷改進，這樣才能讓其作用得到全面發(fā)揮。雖然我國就目前而言，很多發(fā)電廠都開始選擇使用智能化生產方式，從而進一步提升了生產效率。但是，由于運行方式和一些工藝環(huán)節(jié)所帶來的影響，致使發(fā)電廠過大的能源消耗現象還依舊普遍存在。因此，讓發(fā)電廠實現節(jié)能設計，對其生產和發(fā)展有著非常重要的作用。

1　發(fā)電廠機組能源消耗分析

1.1機組的設計優(yōu)化水平未達到最佳

就目前而言，我國很多發(fā)電廠中，超臨界機組非常普遍且數量較多，而這些機組的運行模式還一直在研究和開發(fā)，其模式還不是很成熟。此外，由于一些發(fā)電廠建設的時間較短，促使機組設計都沒有達到相應的標準，從而致使機組的各個系統和設備都無法做到有效的協調工作，進而也就很難取得相應的效益［1］。

1.2較低的機組負荷率

當下我國的電網調度仍采用傳統的方式，盡管一些發(fā)電廠已經改革了自身的調度方式，但是傳統的調度模式依舊存在其中，這就致使很多發(fā)電廠中機組都需要實施深度調峰，從而也就讓機組的負荷率遭受到了很大影響，最終也就讓機組運行效率逐漸被降低。

1.3鍋爐燃用煤種不符合設計值

在我國，電煤之間還存在著較為混亂的關系，而且煤炭的運輸能力也不強，這就促使很多鍋爐燃用煤種都很難達到相應的質量指標，從而導致受熱面換熱情況遭受到嚴重影響，使其無法符合相應的設計值，進而也就很難達到鍋爐熱效率的標準，煤種也就很難得到充分燃燒，因此造成了非常嚴重的浪費。

2　發(fā)電廠節(jié)能設計方法

2.1優(yōu)化鍋爐節(jié)能設計

鍋爐是發(fā)電廠中最為重要的設備之一，缺少了鍋爐，也就無法產生熱能。因此，實施鍋爐節(jié)能優(yōu)化設計對鍋爐熱效率的提升有著非常重要的作用。相關設計人員，首先要優(yōu)化設計好燃燒工藝，保障鍋爐中燃料的充分燃燒，同時還要設計好風量配比，借此使鍋爐的良好運行狀態(tài)能夠得到長時間保持［2］。其次，還要優(yōu)化設計好鍋爐的空隙系數，由于鍋爐中燃燒效率和空氣含量有著非常密切的聯系，如果具有較高的空氣含量，氣流傳遞時就會產生非常多的煤灰，這不僅會嚴重影響到燃燒效率，而且還很有可能對空氣質量造成非常嚴重的負面影響。

因此，鍋爐節(jié)能設計有著非常重要的作用。相關設計人員首先應優(yōu)化好鍋爐的風量和燃料量，借此促使二者能夠都達到較為適宜的比值。倘若鍋爐在運行期間的負荷量需求較大，那么就需要設計人員將風量加大，促使風量要高于燃燒量的比值，接著逐步提升將燃燒量。反之，則需要更換方法。符合處于230～250MW是燃料量下降的標志所在，氧量和標準值出現偏差時，如果比標準值高出了2%或3%時，則代表燃料量已經減少。但是，如果在此過程中風量沒有減少，氧量表的指數值就會比標準值要高。此時就會增加鍋爐中的空氣含量，爐膛溫度也會相應地發(fā)生變化，促使鍋爐無法進行全面燃燒，從而對熱效率造成一定影響，進而逐步提升了發(fā)電廠的成本。因此，必須節(jié)能優(yōu)化好鍋爐，特別是優(yōu)化燃燒工藝。

鍋爐具有非常多的損耗種類，而其中最大比重的損耗就是熱損耗。在排煙階段，鍋爐溫度和熱損耗有著非常大的聯系，二者之間存在正比例關系，也就是越高的溫度，就會帶來越大的熱損耗量［3］。因此，節(jié)能優(yōu)化鍋爐最為重要的一步就是降低鍋爐排煙階段的溫度。而想要達到這個目的，就需要設計人員優(yōu)化設計好鍋爐受熱面積，讓鍋爐受熱面吹灰處理能力能夠得到提升，從而讓雜質能夠得到最大限度的減少，使得受熱面上不會出現積塵或其他雜質。只有這樣，才能讓鍋爐受熱面做到快速傳熱，也就降低了排煙溫度，促使煤炭資源得到充分燃燒，進而降低能源消耗。

2.2有效減低熱耗率

所謂的熱耗量主要是指每形成一度電發(fā)電機組所消耗的熱量，主汽流量和主汽焓量相乘，在減去抽汽流量乘以抽汽焓量的值和凝結水量乘以凝結水焓量的值，所得出的值除以發(fā)電量就是機組熱耗量［4］。因此，熱耗率與抽氣流量和凝結水都有著非常密切的聯系。

熱耗率是衡量火力發(fā)電廠運行效率的重要指標之一，在機組運行狀態(tài)處于穩(wěn)定的基礎上，穩(wěn)步降低熱耗率參數使發(fā)電廠能夠長期工作。熱耗率和凝汽器之間的關系非常密切，而凝汽器又密切聯系著射水系統和循環(huán)水。提高機組的真空的關鍵就是提升循環(huán)水的水質合格率，從而降低凝汽器的結垢及管束的泄漏次數，進而實現目標［5］。此外，射水抽氣器能夠保持真空的原因是對凝汽器中未凝結氣體進行抽吸，發(fā)電廠所選用的介質大都是循環(huán)水，但在管路中循環(huán)式較容易結垢，而且想要清除非常困難。如果將介質選用為除鹽水，在相應的條件下，將水送入到除氧器中，這樣不但會大大降低管路中發(fā)生結垢的概率，而且還能借助于熱量對除鹽水加熱。

2.3合理運用乏汽和汽動設備

過熱蒸汽結束后，借助于汽輪機所排出的蒸汽就是乏汽，對乏汽進行合理利用也能做到有效的節(jié)能。在循環(huán)硫化床鍋爐內，乏汽的主要作用是加熱鍋爐水，提升鍋爐水的溫度。但是，在實際的運行過程中，鍋爐水預加熱系統只有60%～80%的投入率，甚至有時還要更低。讓其得到90%的投入率，就能讓高電廠的熱效率得到很大程度的提升［6］。此外，將電動泵替換成汽動泵也能做到有效的節(jié)能，很多電廠因為考慮到安全穩(wěn)定性，以及沒有真正認識到汽動泵的作用等原因，大都是將其作為備用泵，很少有電廠將其作為給水裝置。據相關調查和計算顯示，將電動泵替換成汽動泵能夠增加20%的節(jié)能效果。

2.4輸電線路節(jié)能

在發(fā)電廠運行過程中，還有一個具有較大耗能量的設備，即是輸電線路損耗。因此，相關的設計人員應對輸電線路做到節(jié)能設計，借此讓輸電線路的正常傳輸電能得到保證，而且還不會形成較大的消耗。在運行過程中，各個輸電線路都會造成較大的損耗量，而其作為輸送電能的主要載體，想要在結構上進行改善非常困難。因此，可以借助選用合適的導體截面來降低能耗。為了降低投入成本和能源消耗，在選擇導體截面時可以結合經濟電流密度，而在眾多導體截面中最適合的選擇就是離相封閉母線，其特點是運行過程具有較高的安全可靠性及較低的故障率，因此可以對其進行廣泛運用。

3　結語

作為電能生產的重要基地，發(fā)電廠的節(jié)能設計必定會給整個發(fā)電領域帶來非常重要的影響，甚至會影響到我國經濟發(fā)展模式。當下很多發(fā)電廠都已經開始運用其先進的設計技術，這讓機組的運行效率得到了有效保持。而在機組運行過程中，雖然無法完全避免能源消耗現象，但是有一些損耗卻非常不應該出現。因此，需要對其進行相應的優(yōu)化設計。然而，優(yōu)化設計所涉及的方面非常廣泛，這就致使其必定是一項長期工程，只有對鍋爐、輸電線路等各個方面做到了節(jié)能優(yōu)化，才能真正實現能源消耗最小化、運行效率最大化的目標。

［1］林明，董波.火力發(fā)電廠電氣節(jié)能方案的設計及思考［J］.山東工業(yè)技術，2015（6）：206.

［2］吳德亮.發(fā)電廠節(jié)能設計探討［J］.黑龍江科技信息，2015（26）：85-86.

［3］叢佩生，文軍，殷海洋.火力發(fā)電廠建筑節(jié)能設計應注意的問題［J］.吉林電力，2011（5）：14-16.

［4］孟凌，薛蓉.嚴寒地區(qū)電廠建筑節(jié)能設計——神華勝利發(fā)電廠建筑節(jié)能設計實踐［J］.武漢大學學報，2009（1）：41-45.

［5］葛蕾.某660MW超超臨界火力發(fā)電廠初步設計汽機專業(yè)節(jié)能優(yōu)化方案［J］.科技創(chuàng)新導報，2010（27）：61-62.

［6］陳蕾.發(fā)電廠民用建筑冬季采暖的節(jié)能技術探討［J］.武漢大學學報，2013（1）：26-29.

Research on Energy Saving Design of Power Plant

Gao JiliXu Hongli
（Zhengzhou Rong Qi Thermoelectric Energy Co.Ltd.，Zhengzhou Henan 452481）

Based on a brief analysis of the main reasons for the current generation of power plant in China，this paper discussed the energy saving design method，in order to provide some help for the energy saving design of the power plant in China.

power plant；energy saving design；energy consumption

TU271.1；TU201.5

A

1003-5168（2016）05-0121-02

2016-04-05

高紀力（1975-），男，大專，助理工程師，研究方向：電力工程。