对火力发电机组节能优化研究与展望

边振玲 朱文 李德兵

(华电国际电力股份有限公司,北京 100031)

对火力发电机组节能优化研究与展望

边振玲 朱文 李德兵

(华电国际电力股份有限公司,北京 100031)

随着我国社会经济的蓬勃发展,能源紧张问题也越来越突出。为了降低能源消耗量,减少环境污染,对火力发电机组实施节能优化非常重要。火力发电机组的经济运行,对促进能源可持续发展有重要意义,是企业实现经济效益的重要前提。文章中,不仅分析了火力发电机组经济运行的衡量指标,而且探讨了火力发电机组节能优化措施及其发展方向,以供参考。

火力发电 发电机组 衡量指标 研究分析

能源的充足对国民经济非常重要，它直接关系附属行业的发展。我国作为人口大国，能源消耗量相对较多。为了保证能源的充足性，需要我们加强火力发电机组节能优化的研究，根据相关因素找出汽机系统、锅炉系统的节能优化措施，从而确保能源的有效利用，减少能源浪费。下面我们先来了解火力发电机组经济运行的衡量指标，然后再对火力发电机组的节能优化措施及发展方向进行探讨。

1 火力发电机组经济运行衡量指标

实现火力发电机组的经济运行是企业的主要任务，衡量火力发电机组经济运行的指标，主要包括标准煤耗率、厂用电率、汽耗率、热耗率四个方面，下面我们分别来了解一下。

1.1 标准煤耗率

标准煤耗率主要是指按照29308千焦/千克计算得来的煤耗率，它主要分为发电与供电标准煤耗率，常用于各发电厂间热经济性的比较。

1.2 厂用电率

厂用电率主要指一个时间段内厂用电耗电量占总发电量的比例，它作为火力发电厂的一大经济指标，在火力发电机组节能优化方面有着重要意义。

1.3 汽消耗率

图1 发电机组耗煤量与热耗率

图2 不同负荷下锅炉效率与煤耗量的线性变化图

汽耗率是指耗费1千瓦时所需要消耗的蒸汽量，符号为d，计算公式为：d=D/N，其中D是主汽流量，N是指电功率。

1.4 热消耗率

热耗率是发电厂经济运行的指标之一，它主要指产生一度电需要耗费的热量，符号为q，单位是kJ/kWh，计算公式为：q=Q/N。

2 探讨火力发电机组节能优化措施

2.1 汽机系统的节能优化措施

汽轮机是火力发电厂的重要设备，某发电厂对耗煤量与热耗率的试验，实验结果如图1所示，我们从图中得知：负荷对热耗率的影响不大，而耗煤量与热耗率紧密相连，热耗率越低，耗煤量就会减少。为此，我们要进一步加强汽轮机系统的节能优化，减少内部损失，通过降低热耗率来实现能源的有效利用。

2.1.1 汽轮机滑压系统的优化配置

要对汽轮机滑压系统进行优化，需要对蒸汽压力、负荷力等参数进行检测，根据相关数据进行准确判断。通过机组相关运行参数的变化来实现自动化，避免外界因素的干扰，提高机组运行效率。

2.1.2 避免漏气问题

在汽轮机运行过程中，转子与静子相对转动会导致间隙的存在，这容易导致漏气问题。漏气问题会影响汽轮机组的运行效率。为了减少间隙，避免漏气问题，需要我们加强对汽轮机系统的检测维修，通过调整间隙降低热耗量，从而实现机组的节能优化。

2.1.3 汽轮机停机

无论汽轮机是正常停机或非正常停机，尽量采取滑参数停机的方式。这样以来，就可以充分利用锅炉的余热，从而使机组温度有所降低，便于设备的维护。

2.2 锅炉系统的节能优化措施

优化锅炉系统非常重要，图2为不同负荷下，锅炉效率与煤耗量的线性变化图，从图中可以得知，煤耗量的变化与负荷有着重要联系，机组在低负荷运行时，有很好的节能效果。

2.2.1 利用变频控制

当前，锅炉系统的自动化程度较低，耗费了大量的能源。为此，我们可以通过安装变频控制柜的方式，使鼓、引风机按规定频率运行，并且将原来的启动系统与之并联，便于变频控制系统的切换，从而达到节能减排的目的。

2.2.2 依靠超导技术

超导指物质在低温条件下达到零电阻的一种性质，将超导技术运用到锅炉系统中，可加大烟气扰动，加快热量的传递，有效的提高传热速度，从而达到节能效果。除此之外，我们可以通过三回程结构延长延期流动路程，控制排烟温度，有效的提高锅炉的热效率。

2.2.3 使用正转链条锅炉节能装置

正转链条锅炉节能装置适用于各种燃煤锅炉，安装该装置可以使炉膛内的煤有序的、均匀的排列起来，利于燃烧。而且，细煤粉分布在表面，提供了有利的着火条件，方便着火，有效的提高了锅炉系统的节能性。

3 火力发电机组节能优化的发展方向

火力发电机组节能优化越来越重要，根据目前研究成果，可以进一步展望未来节能优化研究方向，主要包括节能分析与诊断方法、锅炉燃烧优化等。

3.1 节能分析与诊断方法

在火力发电机组的节能研究中，节能分析与诊断方法是研究的重要方向。在节能分析与诊断中存在一定的问题，包括测量及能耗查找误差大、排汽焓计算难等，需要我们对此加强研究，争取突破难点。另外，在应达值的确定上，不能够充分满足当前机组运行要求，对于汽轮机滑压曲线定值、锅炉烟气含氧量定值等关键参数的研究力度有待提高。

3.2 锅炉燃烧优化

在火力发电机组节能优化研究过程中，锅炉优化一直是个难题。以往的正交试验法要在一定的条件下，对相关因素进行分析。许多研究者发现了分析热力学、能量平衡的重要性，进一步加大了研究力度，使锅炉燃烧优化成为了节能控制的重要发展方向。目前，我国能源日益紧张，煤质也存在很多变化，而且，火力发电机组常常处于深度调峰运行状态，影响了锅炉燃烧优化模型的变化，这给节能优化的研究带来了很大的挑战。

4 结语

综上所述，实施火力发电机组节能优化对企业来说尤为重要，火力发电机组的经济运行直接关系着企业的经济效益。为此，我们要对汽机系统、锅炉系统实施优化措施，然后降低厂用电率，保证火力发电机组的经济运行。在火力发电机组节能优化的研究过程中，存在节能分析与诊断方法、锅炉燃烧优化等难点，是火力发电机组节能优化的发展方向，只有突破难点，才能进一步保证能源的有效利用。

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[3]戴日俊.火力发电企业节能降耗措施[J].内蒙古电力技术,2010(03).

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边振玲(1968—),女,本科学历,就职于华电国际电力股份有限公司,工程师,从事工程管理、招标管理方面研究。