探索低負荷運行時降低火電發電機組廠用電率的措施

王鴻飛

(山西漳電大唐塔山發電公司，大同 037001)

0 引 言

隨著當前供電技術水平的不斷提升，經常會有一些電廠出現供大于求的情況，火電廠利用率下降，使得其處于低負荷的運行狀態，在此情況下，火電廠不僅出現嚴重的資源浪費問題，而且經濟效益也在逐漸降低。對此，火電廠可以通過降低火電發電機組廠用電率的方式，降低電廠運行耗能，以提高經濟利潤，為火電廠的持續發展提供保障。

1 提高機組負荷率

在火電廠發電機組實際運行的過程中，大多數的輔機都是在工頻狀態下運行的，而在低負荷狀態下的運行就會產生很多不必要的資源浪費，因此提高機組負荷率是降低廠用電率的重要措施之一。

以某火電廠為例，該供電企業為完成全年發電任務，在提高機組負荷率的過程中主要采用了以下幾種方式：第一，盡快與省調進行溝通和協調，獲取重要信息資訊。需要先與省調進行溝通，了解到汛期火電機組與往年相比會有更深調峰的可能性，在得到省調的統一后，在供暖期結束之后，延續雙機運行時間達一個月，發電量也因此提升6 500萬kWH。第二，在實際運行過程中，利用脫硫大修后試驗、機組性能試驗、切換機組等向省調申請雙機運行，在此過程中該發電廠發電量又提升了3100萬kWH左右。第三，在十月份時，經過公司爭取，進一步提前了雙機運行時間，搶發電量約達750萬kWH。第四，通過與省調之間的溝通合作，在省調的理解和支持下，通過電網負荷彈性空間，申請修改負荷期限，以此有效地提高了機組負荷率。第五，加強對于發電機組的管理，提升運行維護和檢修保養水平，進一步提升機組設備的穩定性以及可靠性，以此保障曲線上限運行[1]。

2 降低輔機單耗

隨著發電利用小時的逐漸下降，火力發電廠的經營管理存在較大問題，為進一步降低火電發電機組廠用電率，需要通過技術、管理等相關措施對發電機組運行情況進行優化和調整，可以加強對于廠用電率情況的深入分析，通過將廠用電率指標逐步分解的方式，進一步挖掘發電機組設備的潛力，進而實現節能降耗。降耗的重點應放在給水泵、風機、脫硫等耗電較多的設備，通過對設備的耗能情況進一步進行分析，進而確定相應的輔機降耗措施，以此有效降低廠用電率。

2.1 制粉系統

針對制粉系統的優化，首先，需要加強對于設備的維護和管理工作，定期維護和檢修，及時消除設備運行過程中的安全和故障隱患，確保設備運行狀態良好；其次，要及時補充鋼球，進一步提高磨煤效率；再次，根據煤的種類及其特點等，及時調整設備運行狀態，優化工況，確保設備始終處于最佳制粉狀態；最后，科學控制和調整設備，確保制粉系統中每一個運行設備都能夠充分發揮自身作用，盡量減少磨煤設備的啟停次數，根據實際情況進行分析計算之后發現，磨煤設備少啟停能夠有效節約260 kWH的電量，若按照每天少啟停一次磨媒設備進行計算，那么全年僅依靠制粉系統就能夠節約至少12萬kWH的電量。

某火力發電企業根據此方法進行設備降耗優化，取得了良好的效果，其2017年與2018年制粉系統耗電情況對比見表1。

表1 2017年與2018年制粉系統耗電情況對比

2.2 給水系統

給水系統的優化主要通過以下措施：第一，在滿足給水壓力的基礎上，將水泵運行速度進行調整，以此降低給水泵耗能，經過試運行發現，使用調速泵能夠有效節約電能，全年節電量大約為23.4萬kWH。第二，及時、定期檢修給水泵以及除氧器的再循環門，并加強鍋爐給水調整門的維修和養護；第三，根據實際運行需求對鍋爐給水管路的運行方式進行控制和調整，最大程度上減少給水截流造成的損失；第四，強化工作人員的管理，提高巡檢質量，確保給水系統運行的穩定性。

下面以某供電企業為例，進行探討。

(1)循環水泵優化

問題分析。針對該企業中的兩臺機組進行分析，發現其循環水泵在運行的過程中存在不合理情況，其一，兩臺機組各2臺循環水泵，在實際運行的過程中，為節約電能均只使用1臺水泵，這就使得循環水的溫度存在一定差異，經檢測發現，循環水溫度差異在16 ℃以上，這就可能會導致循環水流量降低，機組真空下降，即便單機運行節約了一定電量，但是整體用電量有所提升；其二，當4臺循環水泵同時運行時，機組真空處于極限狀態，就會增加動葉損失，使得循環水泵耗能增加。

循環水泵改造方案及改造效果。該供電企業通過對循環水泵運行狀態進行分析，擬定環境溫度、機組真空嚴密性等相關因素穩定不變的狀態下，通過對相關數據進行模擬分析，最終決定采用將高速泵改造成為低速泵的方式進行循環水泵的優化。經過優化之后，當火電機組處于低負荷的工況下時，循環水量有所降低，以此減少水泵耗電，能夠有效保證循環水泵系統運行的經濟性[2]。循環水泵改造后2017與2018年耗電對比見表2。

表2 2017與2018年耗電對比

改造后鞏固措施。在改造之后，為保證設備運行的穩定性，以及節能降耗效果，需要進行后續鞏固。首先，供電企業需要加強對于水質的檢測，確保循環水質量達標；其次，要加強對于凝結器冷卻水管的清理，保證膠球潔凈；再次，定期對凝結器的嚴密性進行檢測，確保試驗結果符合運行要求；最后，定期對凝結器循環水側進行排污處理，清理干凈雜物和臟污，避免堵塞。

(2)凝結水泵優化

在該供電企業給水系統運行的過程中，除了循環水泵耗能較高之外，凝結水泵也是耗能較高的輔助設備之一，凝結水泵的主要作用是確保除氧器、給水系統以及凝結器的正常運轉。在實際運行的過程中，存在能源消耗過大，無意義資源流失的情況，通過利用變頻調速原理，對凝集水泵進行優化，通過改變電源頻率的方式對電動機轉速進行控制，進而實現變頻調速。通過凝結水泵的優化改造，實現了當機組負荷低于75%時，以凝結水泵的變頻器為主、其他調節門為輔的變頻調節方式，在此情況下，凝結水泵的節約用電量十分可觀，節能效果較為顯著。

(3)脫硫系統

在對脫硫系統進行優化的過程中，確保脫硫率以及排放情況達標是進行系統優化的前提條件，然后通過氧化風機的間歇運行，當負荷率在85%以下的情況下停止增壓風機的運行。除此之外，還需要合理調整吸收塔漿液的濃度，控制脫硫供漿量，并盡量避免將漿液排放至灰漿池內，以此降低除灰以及脫硫過程消耗的電量。經試運行后，發現以此方式對脫硫系統運行進行優化后全年脫硫系統單耗降低了10.59%。

(4)除灰系統

除灰系統也是發電機組運行過程中耗能較大的系統之一，因此，想要減少火力發電機組廠用電率就必須要對除灰系統進行優化管理。在此過程中，某火電廠通過以下措施對其進行優化，取得了良好的效果：第一，對煙道下的灰斗密封水進行封堵，并在鍋爐大修的過程中，將煙道下灰斗拆除，以此節約水資源，此外通過對漏風的處理，有效降低了灰漿泵和吸風機的用電量。第二，停運沖渣泵，封閉出入口。通過對渣井以及預熱器的調整，減少沖渣水，降低水資源消耗，同時還能夠減少除灰過程中所消耗的電能。第三，在送灰的過程中使用倉泵，裝灰使用灰庫，通過這種方式能夠極大程度地減少、甚至避免使用卸灰設備和電除攪拌設備，有效降低了水資源以及電力資源的消耗。

除此之外，還需要加強對于輸煤系統的維護和管理，結合煤的種類，合理選擇裝卸、儲存和摻配的同時，進一步提高運行效率。與此同時，還需要加強輸煤過程中的協調性，確保輸煤過程流暢、高效，降低空載率，以此提高輸煤效率及其經濟性。

3 設備改造

在發電機組實際運行的過程中，冷卻塔芯材料如果結垢情況較為嚴重，那么通風冷卻效果就會降低，進而影響到機組真空情況。對此，可以通過更換冷卻塔塔芯材料，優化冷卻效率，有效降低循環水溫，能夠減少運行的循環泵數量。經過改造之后，能夠提高機組真空度1.57%左右，機組負荷率提高了9.3%，與此同時還能夠減少循環泵的運行數量[3]。

4 結束語

綜上所述，廠用電率作為發電廠節能降耗工作情況的重要評價指標，在實際工作推進的過程中，需要從火電發電機組入手，通過提高機組負荷率、降低輔機單耗以及設備改造等措施對廠用電率進行節能降耗處理，以此提升供電企業的經濟效益。相信通過對發電機組的不斷優化和改進，廠用電率將會得到有效控制，火電廠也會得到更加穩定、持續的發展。