有关发电厂节能设计的研究

高纪立　许洪莉

（郑州荣奇热电能源有限公司，河南　郑州　452481）

有关发电厂节能设计的研究

高纪立许洪莉

（郑州荣奇热电能源有限公司，河南郑州452481）

通过简要分析当下我国发电厂机组的主要消耗原因，在此基础上探讨发电厂节能设计的方法，以期为我国的发电厂节能设计提供一定的帮助。

发电厂；节能设计；能源消耗

就目前而言，我国发电厂在生产营运期间，引进了非常多的先进技术，这使能源消耗在很大程度上得以降低，让生产经营效益得到了有效提升。但是，因为每个发电厂的性质存在差异，在运用先进技术的过程中，还应对其进行不断改进，这样才能让其作用得到全面发挥。虽然我国就目前而言，很多发电厂都开始选择使用智能化生产方式，从而进一步提升了生产效率。但是，由于运行方式和一些工艺环节所带来的影响，致使发电厂过大的能源消耗现象还依旧普遍存在。因此，让发电厂实现节能设计，对其生产和发展有着非常重要的作用。

1　发电厂机组能源消耗分析

1.1机组的设计优化水平未达到最佳

就目前而言，我国很多发电厂中，超临界机组非常普遍且数量较多，而这些机组的运行模式还一直在研究和开发，其模式还不是很成熟。此外，由于一些发电厂建设的时间较短，促使机组设计都没有达到相应的标准，从而致使机组的各个系统和设备都无法做到有效的协调工作，进而也就很难取得相应的效益［1］。

1.2较低的机组负荷率

当下我国的电网调度仍采用传统的方式，尽管一些发电厂已经改革了自身的调度方式，但是传统的调度模式依旧存在其中，这就致使很多发电厂中机组都需要实施深度调峰，从而也就让机组的负荷率遭受到了很大影响，最终也就让机组运行效率逐渐被降低。

1.3锅炉燃用煤种不符合设计值

在我国，电煤之间还存在着较为混乱的关系，而且煤炭的运输能力也不强，这就促使很多锅炉燃用煤种都很难达到相应的质量指标，从而导致受热面换热情况遭受到严重影响，使其无法符合相应的设计值，进而也就很难达到锅炉热效率的标准，煤种也就很难得到充分燃烧，因此造成了非常严重的浪费。

2　发电厂节能设计方法

2.1优化锅炉节能设计

锅炉是发电厂中最为重要的设备之一，缺少了锅炉，也就无法产生热能。因此，实施锅炉节能优化设计对锅炉热效率的提升有着非常重要的作用。相关设计人员，首先要优化设计好燃烧工艺，保障锅炉中燃料的充分燃烧，同时还要设计好风量配比，借此使锅炉的良好运行状态能够得到长时间保持［2］。其次，还要优化设计好锅炉的空隙系数，由于锅炉中燃烧效率和空气含量有着非常密切的联系，如果具有较高的空气含量，气流传递时就会产生非常多的煤灰，这不仅会严重影响到燃烧效率，而且还很有可能对空气质量造成非常严重的负面影响。

因此，锅炉节能设计有着非常重要的作用。相关设计人员首先应优化好锅炉的风量和燃料量，借此促使二者能够都达到较为适宜的比值。倘若锅炉在运行期间的负荷量需求较大，那么就需要设计人员将风量加大，促使风量要高于燃烧量的比值，接着逐步提升将燃烧量。反之，则需要更换方法。符合处于230～250MW是燃料量下降的标志所在，氧量和标准值出现偏差时，如果比标准值高出了2%或3%时，则代表燃料量已经减少。但是，如果在此过程中风量没有减少，氧量表的指数值就会比标准值要高。此时就会增加锅炉中的空气含量，炉膛温度也会相应地发生变化，促使锅炉无法进行全面燃烧，从而对热效率造成一定影响，进而逐步提升了发电厂的成本。因此，必须节能优化好锅炉，特别是优化燃烧工艺。

锅炉具有非常多的损耗种类，而其中最大比重的损耗就是热损耗。在排烟阶段，锅炉温度和热损耗有着非常大的联系，二者之间存在正比例关系，也就是越高的温度，就会带来越大的热损耗量［3］。因此，节能优化锅炉最为重要的一步就是降低锅炉排烟阶段的温度。而想要达到这个目的，就需要设计人员优化设计好锅炉受热面积，让锅炉受热面吹灰处理能力能够得到提升，从而让杂质能够得到最大限度的减少，使得受热面上不会出现积尘或其他杂质。只有这样，才能让锅炉受热面做到快速传热，也就降低了排烟温度，促使煤炭资源得到充分燃烧，进而降低能源消耗。

2.2有效减低热耗率

所谓的热耗量主要是指每形成一度电发电机组所消耗的热量，主汽流量和主汽焓量相乘，在减去抽汽流量乘以抽汽焓量的值和凝结水量乘以凝结水焓量的值，所得出的值除以发电量就是机组热耗量［4］。因此，热耗率与抽气流量和凝结水都有着非常密切的联系。

热耗率是衡量火力发电厂运行效率的重要指标之一，在机组运行状态处于稳定的基础上，稳步降低热耗率参数使发电厂能够长期工作。热耗率和凝汽器之间的关系非常密切，而凝汽器又密切联系着射水系统和循环水。提高机组的真空的关键就是提升循环水的水质合格率，从而降低凝汽器的结垢及管束的泄漏次数，进而实现目标［5］。此外，射水抽气器能够保持真空的原因是对凝汽器中未凝结气体进行抽吸，发电厂所选用的介质大都是循环水，但在管路中循环式较容易结垢，而且想要清除非常困难。如果将介质选用为除盐水，在相应的条件下，将水送入到除氧器中，这样不但会大大降低管路中发生结垢的概率，而且还能借助于热量对除盐水加热。

2.3合理运用乏汽和汽动设备

过热蒸汽结束后，借助于汽轮机所排出的蒸汽就是乏汽，对乏汽进行合理利用也能做到有效的节能。在循环硫化床锅炉内，乏汽的主要作用是加热锅炉水，提升锅炉水的温度。但是，在实际的运行过程中，锅炉水预加热系统只有60%～80%的投入率，甚至有时还要更低。让其得到90%的投入率，就能让高电厂的热效率得到很大程度的提升［6］。此外，将电动泵替换成汽动泵也能做到有效的节能，很多电厂因为考虑到安全稳定性，以及没有真正认识到汽动泵的作用等原因，大都是将其作为备用泵，很少有电厂将其作为给水装置。据相关调查和计算显示，将电动泵替换成汽动泵能够增加20%的节能效果。

2.4输电线路节能

在发电厂运行过程中，还有一个具有较大耗能量的设备，即是输电线路损耗。因此，相关的设计人员应对输电线路做到节能设计，借此让输电线路的正常传输电能得到保证，而且还不会形成较大的消耗。在运行过程中，各个输电线路都会造成较大的损耗量，而其作为输送电能的主要载体，想要在结构上进行改善非常困难。因此，可以借助选用合适的导体截面来降低能耗。为了降低投入成本和能源消耗，在选择导体截面时可以结合经济电流密度，而在众多导体截面中最适合的选择就是离相封闭母线，其特点是运行过程具有较高的安全可靠性及较低的故障率，因此可以对其进行广泛运用。

3　结语

作为电能生产的重要基地，发电厂的节能设计必定会给整个发电领域带来非常重要的影响，甚至会影响到我国经济发展模式。当下很多发电厂都已经开始运用其先进的设计技术，这让机组的运行效率得到了有效保持。而在机组运行过程中，虽然无法完全避免能源消耗现象，但是有一些损耗却非常不应该出现。因此，需要对其进行相应的优化设计。然而，优化设计所涉及的方面非常广泛，这就致使其必定是一项长期工程，只有对锅炉、输电线路等各个方面做到了节能优化，才能真正实现能源消耗最小化、运行效率最大化的目标。

［1］林明，董波.火力发电厂电气节能方案的设计及思考［J］.山东工业技术，2015（6）：206.

［2］吴德亮.发电厂节能设计探讨［J］.黑龙江科技信息，2015（26）：85-86.

［3］丛佩生，文军，殷海洋.火力发电厂建筑节能设计应注意的问题［J］.吉林电力，2011（5）：14-16.

［4］孟凌，薛蓉.严寒地区电厂建筑节能设计——神华胜利发电厂建筑节能设计实践［J］.武汉大学学报，2009（1）：41-45.

［5］葛蕾.某660MW超超临界火力发电厂初步设计汽机专业节能优化方案［J］.科技创新导报，2010（27）：61-62.

［6］陈蕾.发电厂民用建筑冬季采暖的节能技术探讨［J］.武汉大学学报，2013（1）：26-29.

Research on Energy Saving Design of Power Plant

Gao JiliXu Hongli
（Zhengzhou Rong Qi Thermoelectric Energy Co.Ltd.，Zhengzhou Henan 452481）

Based on a brief analysis of the main reasons for the current generation of power plant in China，this paper discussed the energy saving design method，in order to provide some help for the energy saving design of the power plant in China.

power plant；energy saving design；energy consumption

TU271.1；TU201.5

A

1003-5168（2016）05-0121-02

2016-04-05

高纪力（1975-），男，大专，助理工程师，研究方向：电力工程。