火電廠發(fā)電運行優(yōu)化技術(shù)探討

樊志鵬

摘要：從發(fā)電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，受市場體制以及煤炭能源等因素影響，發(fā)電企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)更大。火電廠想要提高市場競爭實力，必須要針對發(fā)電生產(chǎn)過程中存在的問題進(jìn)行分析，并從多個方面進(jìn)行分析，選擇有效的措施進(jìn)行優(yōu)化管理。本文分析了火電廠發(fā)電運行中存在的不足，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：火電廠;發(fā)電運行;優(yōu)化技術(shù)

一、火力發(fā)電廠運行過程中的問題分析

1、鍋爐運行問題

1.1蒸汽參數(shù)

在火力發(fā)電廠發(fā)電的過程中，鍋爐的作用十分關(guān)鍵，不緊能夠為發(fā)電機提供所需的動能，同時，還能夠保證輔助工具的正常運行，所以，可以發(fā)現(xiàn)發(fā)電過程當(dāng)中的運行狀態(tài)十分關(guān)鍵。因為，蒸汽機的蒸汽參數(shù)對發(fā)電廠的鍋爐會產(chǎn)生一定的影響，只有參數(shù)保持平穩(wěn)，才能夠保證蒸汽機運行正常，并帶動發(fā)電機實現(xiàn)運行。另外，蒸汽參數(shù)平穩(wěn)還能夠按照所確定的煤炭質(zhì)量和機器負(fù)荷對耗煤量進(jìn)行判斷，確保發(fā)電廠運轉(zhuǎn)的更加正常。

1.2熱損耗

蒸汽功能是火力發(fā)電廠當(dāng)中最關(guān)鍵的運轉(zhuǎn)動能，同時，燃料燃燒的過程所產(chǎn)生的熱能可以作為火力發(fā)電廠的運作根源。但是，在鍋爐運行的過程中，卻存在熱量流失的問題或者是熱量損耗。另外，由于煤炭燃燒的不完全，所以很容易浪費煤炭資源。

2、汽輪機運行問題

2.1凝汽器真空不高

如果汽輪機的內(nèi)循環(huán)水量不高，同時，汽輪機處于運行狀態(tài)，真空泵內(nèi)部水溫相對較高的情況下，就會對實際的工作效率產(chǎn)生不利的影響。

另外，不同的加熱系統(tǒng)與汽輪機本身所具備的疏水系統(tǒng)很容易出現(xiàn)疏水閥門內(nèi)漏的問題，所以，會增加凝汽器熱負(fù)荷，進(jìn)而降低其蒸汽的利用率。

2.2軸封輔助系統(tǒng)

如果電廠汽輪機機組在啟動或者是停機的狀態(tài)下，其軸封壓力的變化比較明顯，并且在實際運行的過程中，汽輪機的高壓軸封氣密性與低壓軸封氣密性比較差的情況下，都會使得蒸汽泄漏并漏到凝汽器內(nèi)部，對凝汽器的真空產(chǎn)生不利的影響，進(jìn)而降低機組的工作效率。

二、火電廠發(fā)電運行優(yōu)化技術(shù)

1、廠房布置優(yōu)化

電廠主廠房一般都是選擇三列示布置方式，主要包括汽機房、鍋爐房、除氧間、煤倉間等，這樣可以更好的達(dá)到管材節(jié)省的目的，并提高建筑面積的利用效率。在對廠房進(jìn)行具體布置時，可以將除氧機布置在汽機房屋頂，或者是側(cè)煤倉與鍋爐鋼架之間，應(yīng)結(jié)合實際需求來確定方案。但是從運行效果上來看，將除氧器設(shè)計在鍋爐與側(cè)煤倉之間，低壓給水、中壓給水以及除氧機相關(guān)管道部分就有所增加，增加了鍋爐管道設(shè)置的復(fù)雜性，為后期的運行管理增加了難度。

2、給水泵優(yōu)化

給水泵多采用定速給水運行方式，通過鍋爐給水閥門的調(diào)節(jié)，來滿足生產(chǎn)給水要求。但是在實際生產(chǎn)過程中，此種給水調(diào)節(jié)存在一定不足，尤其是設(shè)備處于低負(fù)荷運行狀態(tài)時，會產(chǎn)生較大的節(jié)流損失。因此在對給水泵進(jìn)行優(yōu)化時，需要就原有運行調(diào)節(jié)方式進(jìn)行完善，采取變動轉(zhuǎn)速、平移泵特性曲線來進(jìn)行優(yōu)化。可以不必通過調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)給水量，即便是在低負(fù)荷狀態(tài)，也可以高效運行，有利于提高氣動泵組運行經(jīng)濟性。以電動液力耦合式給水泵為例，可以進(jìn)行變頻優(yōu)化，設(shè)置兩組給水泵設(shè)備，生產(chǎn)時一組變頻運行，而另一組工頻備用。一旦設(shè)備運行出現(xiàn)故障，便可以啟動工頻備用泵，既可以提高機組運行可靠性，同時也可以降低優(yōu)化成本，具有更高的節(jié)能效果。

3、循環(huán)流化床鍋爐的運行優(yōu)化

除了火力發(fā)電廠粉煤鍋爐之外，還有另外一種應(yīng)用較為廣泛的設(shè)備，在進(jìn)行火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐的運行優(yōu)化對策設(shè)計時，我們要充分的考慮到影響因素。（1）調(diào)整風(fēng)量的措施。我們加強對火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)和二次風(fēng)的風(fēng)量大小數(shù)值的重視。在火力發(fā)電廠循環(huán)流化床

鍋爐的使用初期，要保證風(fēng)量所占據(jù)的比例，這是因為在使用初期鍋爐內(nèi)部的床層壓力數(shù)值可以得到充分保證，內(nèi)部所使用的煤炭原料的粒徑也相對較大，為了保證煤炭原料的流動性，就要求進(jìn)入火力發(fā)電廠循環(huán)流化床內(nèi)部的風(fēng)量保證一定的數(shù)值。（2）燃煤調(diào)整的運行優(yōu)化策略。無論是火力發(fā)電廠粉煤鍋爐還是火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐，煤炭原料的質(zhì)量問題都將極大影響火力發(fā)電廠鍋爐的運行效率。因此，為了保證在實際的燃燒過程之中的燃燒效率，要保證實際進(jìn)入火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)部的煤炭原料粒徑略小于設(shè)計的數(shù)值，以便于保證火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐的供熱效率。

4、凝汽器真空抽氣系統(tǒng)的優(yōu)化

凝汽器真空抽氣系統(tǒng)是火電機組的重要組成部分，凝汽器真空抽氣系統(tǒng)對火電機組正常的運行有著重要的影響。原有的抽氣系統(tǒng)設(shè)備故障幾率比較的大，同時當(dāng)真空系統(tǒng)漏氣量比較的大時，會在一定程度上出現(xiàn)水環(huán)真空泵過載的現(xiàn)象，使機組遭到破壞。通過使凝結(jié)器內(nèi)部保持真空的狀態(tài)的優(yōu)化方法來有效的提高機組的經(jīng)濟運行性能。優(yōu)化的系統(tǒng)由于具有提高電廠熱力循環(huán)效率等各種特點，因此也得到了比較廣泛的應(yīng)用。

5、生產(chǎn)燃油優(yōu)化

就火電廠煤粉鍋爐運行現(xiàn)狀來看，最需要進(jìn)行優(yōu)化處理的問題是點火時間過長、低負(fù)荷燃燒不穩(wěn)定以及能耗高等。火電廠煤粉鍋爐點火方式一般為油槍點火，并且鍋爐啟停、助燃以及調(diào)試都會造成大量燃油的消耗，面對此種情況可以選擇用等離子燃火方式，或者也可以選擇用小油槍點火方式，可以有效解決點火與燃燒不穩(wěn)定等問題。其中，等離子點火方式主要是利用等離子發(fā)生器發(fā)射的高溫等離子體射流，直接點燃一次風(fēng)煤粉，采取冷風(fēng)點火的方式，此系統(tǒng)主要包括點火系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)兩部分組成。而小油槍點火則是直接形成高溫高熱火焰，使得一次室濃相煤粉顆粒溫度急劇上升，煤粉破碎并釋放出大量揮發(fā)份，迅速完成點火過程。然后通過已經(jīng)燃燒的濃相煤粉在二次室內(nèi)與稀相煤粉混合并完成點火動作，實現(xiàn)煤粉的分級燃燒。此種點火方式，點火后煤粉燃燒能量逐級增加，既可以滿足煤粉燃燒的要求，同時還可以有效降低煤粉燃燒所需要的引燃能量，可以更好的滿足低負(fù)荷運行需求。

6、優(yōu)化檢修

采用狀態(tài)檢修時，除了利用檢測到的信號來確定故障是否將要發(fā)生，當(dāng)決定需要檢測時，只是性能的降低，是否維修則需要根據(jù)經(jīng)濟因素來確定，需要比較檢修的得益和損失，依據(jù)總得益大的原則來確定檢修時間。這就是優(yōu)化檢修。例如，某臺高架有些內(nèi)漏，是否立即進(jìn)行檢修，還是按照計劃臨檢時檢修，這就是一個優(yōu)化問題。機組的優(yōu)化運行還有很多工作需要做，例如膠球清洗的優(yōu)化制度，循環(huán)水的經(jīng)濟調(diào)度，加熱器的正確水位，給水泵的優(yōu)化運行，抽氣器型式的運行和選定方式，若考慮單元機組的鍋爐，待做的優(yōu)化運行工作會更多。

結(jié)語

對于火電廠來說，想要在市場中獲取更大競爭力，必須要針對傳統(tǒng)的運行技術(shù)管理模式進(jìn)行分析，明確其中存在的問題，并確定問題發(fā)生的原因。而最重要的是要結(jié)合火電廠發(fā)電設(shè)備結(jié)構(gòu)特征以及運行特點，對其運行技術(shù)進(jìn)行研究，以提高設(shè)備運行效果，改善發(fā)電運行管理。

參考文獻(xiàn)：

[1]付興華.火電廠運行電子優(yōu)化技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（18）：131.

[2]劉進(jìn)雄.基于主設(shè)備優(yōu)化運行的火電廠節(jié)能方法與應(yīng)用研究[D].武漢大學(xué)，2020.

[3]劉思華.發(fā)電廠運行優(yōu)化技術(shù)探討[J].科技與企業(yè)，2019（12）：311.