火电厂节约能源的分析与措施

火电厂节约能源的分析与措施

贾辉

淮浙煤电有限责任公司凤台发电分公司   安徽省淮南市 232000

摘要：火电厂既是能源消耗大户，又是我国转化能源的的主要提供者，在其发展过程中，对不可再生能源的消耗是极其巨大的，在碳中和碳达峰战略背景下，火电厂必须积极采用和落实节能降耗措施，降低供电成本，提高资源利用率。火电厂一般涉及炉机电环灰硫煤化等多专业，运行采用集中控制，以笔者所在的火电厂为例，重点从汽机、锅炉、电气三个专业进行节能分析与介绍。

关键词：火电厂 节能 汽机 锅炉 电气

概述：《中华人民共和国节约能源法》所称节约能源是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源。

在碳中和碳达峰战略背景下，火电厂必须积极采用和落实节能降耗措施，降低供电成本，提高资源利用率，火电厂涉及炉机电环灰硫煤化等多专业，以笔者所在的火电厂汽机、锅炉、电气三个专业进行节能与措施分析，以达到抛砖引玉。

一、汽机方面

（一）提高真空系统严密性。

提高真空，增强机组做功能力，减少燃料是提高经济性的重要方面，可进行如下方面措施：

①每月一次真空严密性试验，真空下降速度小于270Pa/min。加强真空泵运行检修维护，确保最佳运行状态运行。一般机组真空泵冷却器采用板式换热器，冷却水为开式冷却水，回水到循环水回水母管。实际冷却水量偏小，流速较低，换热器积泥砂杂物影响换热效果，因此定期清理板换有利于提高冷却效果，另外在一级冷却基础上可增加二级冷却器，二级冷却器单独设置空调压缩机组进行冷却，进一步提高真空泵出力从而提高机组真空。

②停机进行凝汽器灌水查漏，处理真空系统漏点，提高真空严密性。

③调整主机及小机轴封供回汽运行正常。运行期间要加强对机组低压缸轴封、小汽轮机机组轴封及防爆膜检查确保无吸气现象。

④运行中经常检查负压系统，发现漏泄及时处理。

（二）确保机组最佳端差运行。

做好循环水系统维护，充分利用大小修、调停机会定期清理循环水前池滤网、胶球系统收球网、凝汽器水室杂物，检查凝汽器不锈钢管或钢管结垢情况并根据情况进行冲洗。检查水塔填料、喷嘴、消除冷却塔缺陷。循环水进回水管道定期排气，防止积气影响传热。摸索循环泵经济运行方式，确保最佳循环水量、最佳真空运行。

（三）控制凝结水过冷度。

保持凝汽器水位正常，凝汽器水位在正常运行中一般保持凝汽器最下一排钢管或铜管以下。防止部分冷却管被淹没在凝结水中，将处于饱和状态的凝结水继续冷却，造成过冷，致使机组冷源损失加大，大约每降低1℃过冷，机组热耗率降低0.5%。

（四）换热器端差管理。

实际运行中要监督各级抽汽压力，计算换热器上下端差。换热器上端差增加要检查温度测点、检查加热器水位正常、检查水室隔板有无缺陷，加热器旁路门是否内漏。利用停机消缺机会检查进汽阀门、逆止门，提高换热效果。摸索调整加热器水位，水位过低，机组加热器下端差增加，经济性下降，水位偏高，换热器换热面积减少，给水温度下降。

（五）加强阀门内漏管理。

对主汽、再热、给水、抽汽、旁路等系统的疏水和汽轮机缸体的疏水阀门定期测温，及时发现疏水系统的泄漏缺陷，及早采取措施消除缺陷。这是治理和防止热力系统泄漏的长期而有效的手段。

二、锅炉方面

(一)加强燃烧调整

随着燃料量的增加，一方面炉内温度水平升高，另一方面燃料在炉内的停留时间缩短，二者对燃烧效率(100一q3一q4)的影响恰好相反。负荷较低时炉温低，炉温的影响起主要作用。因此，随着负荷的增加，燃烧效率是提高的。负荷很高时，燃料停留时间已很短，停留时间的影响逐渐变为起支配作用，燃烧效率转而降低。如果高负荷时氧量加不上去，锅炉效率会因燃烧损失骤增而大幅下降。

在保持炉膛出口过量空气系数不变情况下，炉膛及制粉系统的漏风均以冷空气取代部分热空气进入炉膛，使炉膛温度降低，煤粉着火条件变差； 若漏风点在炉膛上部，可能使燃烧区缺风，影响燃尽，或导致炉膛出口烟温降低，汽温降低。若漏风点在炉底，则会导致火焰中心上移，飞灰可燃物增加。 炉膛及制粉系统漏风还会使排烟温度升高。

（二）精准控制主再汽温

锅炉主蒸汽温度只要过热器壁温不超标，尽可能自动设置在额定值。减温水一二级分配，增加一级量，以二级微调汽温，有利于提高锅炉效率。过热气温度高，首先要降低上层给煤量，增加下层煤量，降低锅炉出口烟温，然后调整减温水量。尽量减少减温水用量。

（三）改善煤质提高锅炉效率。

参照节能资料，飞灰可燃物含量每增加1个百分点，飞灰未燃碳热损失约增加0.43个百分点，锅炉热效率相应降低0.43个百分点，影响机组发电煤耗约1.39g/(kW•h)。锅炉排烟温度每升高10℃，排烟热损失约增加0.53个百分点，锅炉效率相应降低约0.53个百分点，影响机组发电煤耗约1.71g/(kW•h)。单从运行飞灰可燃物及制粉系统及排烟温度看，掺烧无烟煤影响发电煤耗应在4 g/(kW•h)以上。

（四）在锅炉运行应加强受热面吹灰。

排烟热损失是锅炉各项损失中最大的一项，一般为4%~8%，锅炉机组的排烟温度越高，排烟热损失越大。锅炉运行中，受热面上发生积灰时，受热面的传热变差，排烟温度升高，主蒸汽温度、再热温度下降。为了减少排烟损失，应经常保持锅炉各受热面的清洁，吹灰增加了汽水热量损失，因此锅炉吹灰要在确保效果的前提下降低吹灰压力，优化吹灰。根据实际情况，合理安排长吹短处吹吹灰周期。

（五）降低补水率。

1. 内漏阀门改型彻底治理。对旁路、锅炉疏放水、吹灰、高低加放水等阀门要彻底消漏。
2. 降低厂用汽量。厂用汽节流减少用汽量。

（六）降低排烟温度，摸索飞灰、煤粉细度、氧量最佳匹配值。

优化制粉系统调节，摸索降低制粉单耗，找出真正的经济工况，找出最低氧量点。加强空预器管理，调整间隙，减少漏风系数，利用停机机会对空预器清灰。

三、电气方面

对于节能降耗，节省厂用电率也是重要一方面。为降低厂用电率，提高经济性，可采取以下措施：

1、机组启动时辅机要先启动循环水泵、真空泵建立真空后再锅炉点火。机炉辅机启动后紧凑，开机采用汽动给水泵开机、单侧送引风机开机、循环泵低速泵运行等。

2、开式水系统增加辅助开冷泵根据季节灵活进行切换。定子冷却水泵改型。

3、闭式水泵、给水泵前置泵、凝疏泵变频改造一泵双机。

4、真空泵改小真空泵或两机增加联络实现双机运行单泵降低厂用电。

5、一次风机变频改造。送引风机试验风机效率，根据效率进行优化改型。

6、送风机进行高低速改造。

7、磨煤机试验经济出力电流，保持最佳出力运行，调节制粉系统细度，根据飞灰含碳量指标实现本单位机组真实的经济细度。

8、停机加强空预器、电除尘检查维护，加强吹灰，减少通风阻力。利用停机机会加强电除尘消缺维护，脱硫塔低部彻底清灰。

9、加强空气压缩系统维护，除灰易磨损阀门大小修检查，更换内漏阀门。空压机“三滤”强化维护，降低油气筒阻力，减少再生用气，降低空压机用电。

10、对电除尘进行优化改造，降低电除尘用电。

实际开展节能工作，要深化管理，坚持降本增效，进行上层设计，提倡全员参与，各专业统一进行安全与效能分析，深化对标管理，找出差距，制定切实可行的目标，从源头上进行治理改造，以达到节能降耗目的。