1000MW超超臨界機組節(jié)能降耗技術(shù)探討

李國棟

摘?要：節(jié)能降耗已經(jīng)成為各行各業(yè)發(fā)展的重要要求，不僅更加符合環(huán)保理念，同時還可以降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)經(jīng)濟效益。以電力行業(yè)來講，近年來節(jié)能降耗技術(shù)得到了快速發(fā)展，尤其是在1000MW超超臨界機組的投用以后，節(jié)能降耗技術(shù)需要同步更新，爭取有效解決能耗問題，這對推動整個行業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文主要就1000MW超超臨界機組節(jié)能降耗技術(shù)要點和應(yīng)用方向進行了簡單分析。

關(guān)鍵詞：1000MW機組;超超臨界;節(jié)能降耗

1000MW超超臨界機組的應(yīng)用，可以進一步提高火電廠生產(chǎn)綜合效率，但是怎樣才能夠使其達到真正的節(jié)能降耗效果，還需要在原有基礎(chǔ)上對相關(guān)技術(shù)做更深一層的研究。掌握機組運行過程中存在的能耗問題，經(jīng)過分析后確定優(yōu)化方法，以高效可行的技術(shù)手段作為支持，來實現(xiàn)機組的運行優(yōu)化，達到降低能耗的目的。

一、1000MW超超臨界機組能耗問題

為滿足社會發(fā)展需求，必須要進一步提高電力資源生產(chǎn)效率，解決越來越嚴重的供需矛盾，尤其是火電生產(chǎn)中煤炭資源能耗高，利用率較低，不僅會造成嚴重的資源浪費，還會對生態(tài)環(huán)境造成極大污染。為實現(xiàn)火電持續(xù)發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)研究出超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)，爭取通過提高發(fā)電機組熱效率和煤炭利用率的方式改善行業(yè)生產(chǎn)問題。目前1000MW超超臨界機組已經(jīng)得到了有效應(yīng)用，并且必定會在未來行業(yè)發(fā)展的主力機型。但是目前1000MW超超臨界機組運行還存在一定不足，例如鍋爐燃燒對煙氣利用率較低，煙氣余熱未得到發(fā)揮，以及運行方式不合理，鍋爐運行時控制系統(tǒng)應(yīng)用效率低，無法根據(jù)生產(chǎn)需求來靈活控制，而導致鍋爐運行能耗增大。[1]想要充分發(fā)揮出1000MW超超臨界機組的優(yōu)勢，還需要積極采取措施來解決生產(chǎn)能耗問題，真正做到節(jié)能降耗。

二、1000MW超超臨界機組能耗影響因素

影響1000MW超超臨界機組運行能耗的因素較多，在進行節(jié)能降耗設(shè)計前需要掌握各種原因，然后有針對性的進行優(yōu)化。主要影響因素包括以下幾種：

（1）機組負荷。機組運行負荷降低時，汽輪機循環(huán)熱耗率明顯增大，這樣就會造成機組運行效率降低。而在額定工況下可保持較高效率。

（2）煙氣損耗。1000MW超超臨界機組明顯的問題之一就是煙氣利用率低，導致煙氣含熱量大大損失，造成能耗增加。據(jù)統(tǒng)計排煙溫度每增加10℃，便會增加0.6%～1%的熱損失，相應(yīng)煤耗量增加1.2%～2.4%。[2]

（3）減溫水。對鍋爐投入減溫水來促使鍋爐內(nèi)水溫降低，在此過程中需要消耗一部分熱能來提高水溫，確保其可以達到額定值，這樣消耗的該部分熱量就會導致鍋爐效率降低。尤其是再熱器噴水減溫時，減溫水噴入后全部變成高溫蒸汽，導致再熱蒸汽流量增多，如果不改變負荷條件，中、低壓缸做功比例增大，高壓缸做功比例減小，就造成低參數(shù)再蒸汽影響了高參數(shù)過熱蒸汽，而導致機組運行效率降低。每當再熱器減溫水增加10t/h，鍋爐的煤耗會相應(yīng)升高0.19g/kWh，機組能耗增加。

（4）漏風損失。漏風損失主要是空預(yù)器漏風與爐膛漏風兩種，漏風量越大對鍋爐燃燒氧量的影響越大。保持較低漏風率，可以為鍋爐燃燒提供充足氧氣，保證煤炭可以充分燃燒，降低不完全燃燒產(chǎn)生的熱損失和排煙熱損失。排煙溫度越低，則鍋爐運行效率越高。

（5）蒸汽品質(zhì)。適當?shù)奶岣咧髌M汽參數(shù)，可促使機組熱耗降低，例如由25MPa提升到27MPa，機組熱耗可減少25kJ/kWh，主蒸汽進汽提高1MPa，汽輪機熱耗率可降低0.15%。每降低10℃主汽溫度，煤耗將會升高0.78g/kWh，而每降低10℃再熱汽溫度，煤耗將會升高0.57g/kWh。[3]由此可見，在進行節(jié)能降耗設(shè)計時，可通過提高蒸汽品質(zhì)的方法，來進一步提高鍋爐運行效率。

三、1000MW超超臨界機組節(jié)能降耗技術(shù)

（一）吹灰器運行優(yōu)化

對吹灰器進行優(yōu)化，即通過受熱面積灰結(jié)渣和鍋爐爐膛出口煙氣溫度的監(jiān)測，計算后對鍋爐受熱面的運行狀態(tài)進行可靠判斷，了解其當前的污染程度與受損程度，然后提出具有針對性的措施解決，為提高機組運行綜合效率提供保障。實際中對吹灰器優(yōu)化設(shè)計，可以降低吹灰蒸汽量，促使機組排煙溫度降低，提高煙氣溫度的利用率，減少煤炭損耗，達到節(jié)能降耗的效果。并且，通過對吹灰器的優(yōu)化，還能夠降低四管磨損，根據(jù)生產(chǎn)情況靈活吹灰，從根源上來杜絕鍋爐爆管問題的發(fā)生，進一步提高了鍋爐運行的安全性。

（二）磨煤機設(shè)計改造

通過對磨煤機的設(shè)計優(yōu)化，來降低爐渣的含碳量，保證煤炭可以充分燃燒，降低能源損耗。第一，對磨煤機分離器進行改造，應(yīng)用二次攜帶軸向型雙擋板煤粉分離器，不僅可以預(yù)防分離器堵塞，還可以靈活調(diào)節(jié)粉煤細度，提高煤粉的均勻性。第二，通過改造磨煤機的襯板，來減少研磨的死區(qū)，提高設(shè)備的耐磨性。同時對料位系統(tǒng)進行改造，選擇應(yīng)用不銹鋼材料的護板，提高其耐腐蝕性，確保料位管線能夠可靠運行。另外，在實際生產(chǎn)中，還需要定期對磨煤機的分離器進行定期清理，就地傾聽爐分管是否存在運行異音，判斷運行狀態(tài)以便及時清理，維持設(shè)備的正常運行。

（三）機組運行方式優(yōu)化

通過對機組運行方式的優(yōu)化，來達到節(jié)能降耗的效果。需要基于實際生產(chǎn)需求，并結(jié)合實踐經(jīng)驗，對機組運行參數(shù)進行調(diào)整。并應(yīng)用DCS分散控制系統(tǒng)，對機組運行狀態(tài)進行靈活控制，通過對鍋爐運行狀態(tài)的動態(tài)監(jiān)測，在發(fā)現(xiàn)運行異常或者運行效率較低的情況后，及時對問題原因進行分析，采取有效措施應(yīng)對解決，確保鍋爐可以始終維持在高效運行狀態(tài)，提高煤炭燃燒效率，降低能源的浪費。同時，對原有鼓風機增加入爐風量方式進行優(yōu)化，基于生產(chǎn)要求來控制入爐風量大小，避免過多或或少，爭取在為鍋爐燃燒提供充足氧氣的同時，控制鍋爐運行能耗。

四、結(jié)語

1000MW超超臨界發(fā)電機組在運行過程中會因為多種因素的影響而降低運行效率，產(chǎn)生更多能耗。為進一步提高火電廠生產(chǎn)綜合效益，還需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進行改造優(yōu)化，以先進的技術(shù)和設(shè)備作為支持，爭取早日達到節(jié)能降耗生產(chǎn)狀態(tài)。

參考文獻：

[1]張基偉.1000MW超超臨界機組節(jié)能降耗淺析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（14）：158.

[2]宣恩文.超超臨界1000MW機組節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用[J].機電信息，2016（21）：91+93.

[3]林福海.超超臨界1000MW機組節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用研究[D].山東大學，2013.