火力發(fā)電廠的節(jié)能降耗管理與技術(shù)分析

我國地域廣闊，是一個資源大國，蘊(yùn)藏著豐富的煤炭資源，這也使得火力發(fā)電仍是我國主要的發(fā)電方式，但隨著資源消耗量的增加，地下蘊(yùn)藏的自然資源不斷減少，環(huán)保節(jié)能生產(chǎn)成為我國電力行業(yè)未來發(fā)展的主流方向。一大批發(fā)電量小于4000萬千瓦的發(fā)電廠被關(guān)閉，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到大幅度的優(yōu)化調(diào)整，有效避免了自然資源的浪費(fèi)。

1  什么是供電煤耗

可用其表示能源轉(zhuǎn)換率，具體公式如下：

如果是原煤，則可將其折算成標(biāo)準(zhǔn)煤量來進(jìn)行計(jì)算，具體計(jì)算公式如下;

在上式中，b代表供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗，也就是產(chǎn)生1千瓦時的電量需要消耗多少煤；代表每個單位時間需要消耗的煤量；代表發(fā)電機(jī)累計(jì)發(fā)出能量值；代表累計(jì)用電消耗值；代表送入鍋爐原煤量；代表實(shí)測原煤低熱情況下的發(fā)熱量；29308代表每單位標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱量。

廠用電量與供電量之和為機(jī)組的發(fā)出電量，用廠用電量與發(fā)電量的比值作為廠用電率，用符號表示：

如果將定義為在不考慮廠用電率情況下機(jī)組的發(fā)電煤耗，那么就可以將式（1）表示如下：

通過上述公式能夠看到，影響耗煤量的因素主要是發(fā)電廠用電率及標(biāo)準(zhǔn)煤耗率，要想降低發(fā)電廠發(fā)電煤耗，主要從這兩個方面入手。

2  對煤耗率影響因素的分析

2.1  發(fā)電機(jī)組工作狀態(tài)的影響

煤耗率換一種說法可以叫做發(fā)電效率，如果火力發(fā)電廠的發(fā)電效率高則其煤耗率就會相應(yīng)降低，然而，影響發(fā)電效率的主要因素就包括發(fā)電機(jī)組的工作狀況。如果在運(yùn)行過程中，蒸汽流量、溫度以及蒸汽壓力等參數(shù)發(fā)生異常狀況，將會影響到整個發(fā)電機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)煤耗率，進(jìn)而會增加發(fā)電過程中所消耗的煤炭數(shù)量。    

2.2  發(fā)電機(jī)組工作負(fù)荷的影響

除了發(fā)電機(jī)組在工作過程中的發(fā)電狀態(tài)因素外，其所攜帶的負(fù)荷也是影響標(biāo)準(zhǔn)煤耗率的重要因素。如果發(fā)電機(jī)組是在上升的負(fù)荷率下工作，那么汽機(jī)、鍋爐相應(yīng)的就會運(yùn)行在高效區(qū)間，其所產(chǎn)生的效率同樣提升，煤耗率同時降低，但如果是在相反的情況下，那么所產(chǎn)生的耗煤量就會增加。

通過對一個600MW發(fā)電機(jī)組運(yùn)行情況的觀察記錄分析，看到發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性受到其負(fù)荷和發(fā)電量高低的顯著影響；在機(jī)組有600MW的負(fù)荷情況下，其所消耗的煤量為每千瓦時294.5克，此時為最佳經(jīng)濟(jì)性，當(dāng)機(jī)組工作情況偏離這一數(shù)值時，就會迅速使煤耗上升。

2.3  廠用電率產(chǎn)生的影響

生產(chǎn)廠的用電在很大程度上也會影響到供電的煤耗，如果每千瓦時的發(fā)電煤耗為291克，生產(chǎn)廠的用電率是百分之五，那么供電煤耗就是每千瓦時306.32克。如果用電率上下浮動不超過百分之零點(diǎn)五，那么其實(shí)際的煤耗就變?yōu)槊壳邥r307.94到304.71克，變化量為每千瓦時1.6克。通過使用變頻技術(shù)改造高壓發(fā)電機(jī)，比如對三大風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵改造等，這些都能夠達(dá)到降低廠用電率的效果。

3  節(jié)能降耗管理技術(shù)

3.1  加強(qiáng)機(jī)組優(yōu)化

（1）溫度在機(jī)組運(yùn)行過程中對其工作效率影響重大，所以控制其產(chǎn)生的蒸汽溫度至關(guān)重要，避免其過高或過低。當(dāng)溫度較高時，會發(fā)生鍋爐爆管或損壞受熱材質(zhì)；溫度較低時，又會對汽輪機(jī)的工作效率產(chǎn)生影響，甚至使汽輪機(jī)的末級葉片發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。600MW的汽輪發(fā)電機(jī)組，主蒸汽每降低1攝氏度的溫度，每千瓦時電量煤耗就會升高0.11克，每降低1攝氏度的再熱汽溫度，每千瓦時電量煤耗就會升高0.072克，這些影響因素都不能忽略。

（2）壓力是影響機(jī)電設(shè)備的主要因素，所以要對主蒸汽壓力進(jìn)行控制。600MW的發(fā)電機(jī)組，其壓力越高就具備越好的經(jīng)濟(jì)性，每降低0.1MPa的主蒸汽壓力，每千瓦時的發(fā)電煤耗將降低0.21克，所以在設(shè)計(jì)過程中要確保主蒸汽壓力保持在合理區(qū)間。

（3）真空度對凝汽器來說具有重要意義。每降低1KPa的機(jī)組真空，相應(yīng)每千瓦時發(fā)電煤耗將降低1.67克。然而一味提高真空度并不能夠做到用煤經(jīng)濟(jì)性，還需要考慮提高真空度所使用的廠用電量，是否能夠做到兩者均衡。比如在600MW的機(jī)組中，將原有的5.85KPa的真空度調(diào)整到4.65KPa,這是警徽使每千瓦時的發(fā)電煤耗降低2.0克，但循環(huán)水泵需要比平時多用電3150千瓦時，按照每千瓦時電價0.3912元來計(jì)算，每噸標(biāo)準(zhǔn)煤990元來計(jì)算，那么一小時煤耗較正常來說要少花792元。循環(huán)水泵在這種情況下要比正常多花電費(fèi)1232.28元，所以，就經(jīng)濟(jì)性來說，提高真空度并不能有效降低煤耗。

3.2  加強(qiáng)機(jī)組運(yùn)行管理

（1）完善計(jì)劃管理，對機(jī)組運(yùn)行過程中的負(fù)荷率進(jìn)行適當(dāng)提升。這就要求發(fā)電企業(yè)制定計(jì)劃指標(biāo)，對全部工作的控制、協(xié)調(diào)、指揮以及組織做到有計(jì)劃性，在對全年工作進(jìn)行計(jì)劃安排時，要統(tǒng)籌兼顧。

（2）完善運(yùn)行管理，強(qiáng)化運(yùn)行分析。要保障機(jī)組安全運(yùn)行，首要要做好運(yùn)行階段的管理，通過運(yùn)行分析提高相關(guān)管理和工作人員掌握設(shè)備運(yùn)行規(guī)律和性能程度，進(jìn)而提升其業(yè)務(wù)技術(shù)水平，保障機(jī)組運(yùn)行過程中的安全。在加強(qiáng)該階段管理過程中，首要監(jiān)控好供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率一系列能耗指標(biāo)，落實(shí)節(jié)能降耗工作。加強(qiáng)指標(biāo)檢查分析、監(jiān)督和考核，實(shí)行對標(biāo)工作，最大限度降低煤耗。如果發(fā)現(xiàn)指標(biāo)異常，要及時找出原因，通過相應(yīng)措施進(jìn)行整改。

(3)對設(shè)備加強(qiáng)管理，保證機(jī)組能夠長期高負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行。該過程比較復(fù)雜，屬于一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其能夠確保發(fā)電設(shè)備完好，對于提高技術(shù)設(shè)備素質(zhì)及設(shè)備健康水平具有重要意義，使設(shè)備效能得到充分發(fā)揮。在設(shè)備管理過程中，要做好消缺維護(hù)，以此提升可靠性，使其始終處于最佳狀態(tài)。定制檢修時間時要依照相關(guān)的檢修要求合理分為ABCD級開展，盡量避免在夏季和冬季這些用電高峰期進(jìn)行。對于檢修工藝需要嚴(yán)格把控，針對存在問題的機(jī)組要及時維護(hù)，保證其能夠正常工作運(yùn)行，進(jìn)而優(yōu)化供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率。

3.3  嚴(yán)格貫徹節(jié)能管理制度，強(qiáng)化節(jié)能降耗意識

在火力發(fā)電廠運(yùn)行過程中，要嚴(yán)格秉承國家建設(shè)資源節(jié)約型社會的戰(zhàn)略要求，強(qiáng)化節(jié)能意識，認(rèn)真履行國家能源政策，嚴(yán)格要求自身工作開展，積極研發(fā)引進(jìn)前端節(jié)能技術(shù)，將節(jié)能降耗管理融入到企業(yè)日常管理當(dāng)中，對有限的資源進(jìn)行高效合理的利用，最大限度上降低對能源的消耗。通過對生產(chǎn)技術(shù)的革新改造，將影響供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率的工藝以及設(shè)備淘汰掉。當(dāng)前在國內(nèi)發(fā)電廠中，廣泛使用的節(jié)能技術(shù)主要是微油點(diǎn)火、汽輪機(jī)本體優(yōu)化、永磁調(diào)速、無電泵啟動以及對電動機(jī)開展的變頻改造技術(shù)等等。發(fā)電廠在生產(chǎn)過程中還要加大對節(jié)能知識的宣傳，增強(qiáng)大家節(jié)能意識，通過節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用盡可能在每一個環(huán)節(jié)上都能夠做到能源的節(jié)約。最終達(dá)到提高全廠燃煤發(fā)電效率，降低廠用電率指標(biāo)以及供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率的目的。

4  結(jié)語

在火力發(fā)電廠中，判斷能源消耗程度的指標(biāo)主要是供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率，其對于火力發(fā)電廠接下來有針對性的開展一系列措施降低能源消耗具有十分重要的意義。以該指標(biāo)為基礎(chǔ)，進(jìn)而對發(fā)電機(jī)組所具備的性能狀況開展有效的分析和判斷，以此加強(qiáng)對發(fā)電生產(chǎn)過程中的管理，達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

本文來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://m.12-baidu.cn/w/kj/21223.html