浅谈火力发电厂机组优化运行和辅机节能改造

金明成

摘 要：我国地大物博，从总量上分析，各类能源储藏量居于世界前列。但是，从人均占有能源量的角度分析，我国人均占有能源量非常少，甚至部分能源人均占有量排列于全世界的后端。同时，作为发展中国家，我国能源消耗十分巨大，许多能源都需要从国外进口，是一个能源进大国。因此，做好节能减排、节能增效等工作是极其重要的。

关键词：电厂机组国运行文辅机节能 改造

在我国众多基础能源行业中，电力的作用不可忽视，对于我国经济的发展具有不可替代的作用。作为生产电能的企业之一，我国火力发电厂生产的电能成本较高，能源浪费大，而且不够环保，对于环境污染的较为严重，在电价方面，普遍高于日本、美国等发达国家的电力价格，这些问题的存在非常不利于火力发电厂的扩大与发展，所以，对于众多火力发电厂而言，务必积极采取措施，大力提高机组运行的经济性，降低发电成本。

随着科技的发展和相理论的不断成熟，对行优化工作。即以最优原理理论为指导，根据机组主机设备和辅机设备的实际运行情况，在应用全面优化试验方法的基础上，深入分析实验结果，建立一套完整的运行优化的操作程序。确保在规定负荷的范围内，使机组保持最佳的运行状态和最合适的参数匹配。下面从火力发电厂机组的优化运行和辅机的节能改造两个方面研究火力发电场节能增效策略。

一、火力发电厂机组优化运行策略研究

所谓机组优化运行，是指在未投入新的成本前提下，通过改变火力发电厂机组运行方式，调整设备运行参数，并且减少泄露等措施，进而提高机组的运行效率和质量，从优化模式上分析，可划分为单机优化和全厂优化两种方式，单台机组优化运行是全厂优化的基础。其中，前者是以某一单机的热经济性指标实现最优为目标进行优化，其主要方法是采用供电煤耗评价机组的整体运行水平。后者是以全厂的各个机组总的热经济性指标实现最优为目标进行优化，其主要方法是等微增率法、启停优化法以及动态规划法。

在火力发电厂机组优化运行中，掌握其火力发电的原理显的尤为重要。锅炉、汽轮机、发电机是火力发电厂的三个主要设备，其工作原理是在锅炉设备的作用，将煤炭、天然气等化学燃料中的化学能转化为热能，然后在汽轮机的作用下，将相关的热能再次转化为机械能，最后在发电机的作用下，最终将机械能转化为电能。在日常生产中，许多学者和专家已经对其火力发电厂机组采取优化运行的方式进行了研究，在管理循环水系统、并列运行汽轮机等方面积累了不少的工作经验，并通过科学实践，有效实现了节能降耗的目的。

在机组优化运行实验研究方面，首先要优化和调整锅炉，从燃烧器配风、风量标定以及制粉系统进行实验研究，通过调整燃烧系统和制粉系统，在各个负荷点上，寻求出最佳的运行方式，并且根据结果对自动控制曲线进行修正；优化和调整汽轮机组，从定滑压的运行优化方式选择、给水泵组的优化运行以及真空以及循环水泵的优化运行等方面进行实验研究；再次优化和调整热控系统，在综合考虑锅炉以及汽轮机的试验结果的基础上，根据机组控制系统的特征，从数学模型上绘制相关曲线，改变原来的控制参数，使得优化试验的结果可以直接在机组的运行中应用，从而提高机组的经济性；最后优化和调整机组整体的联合，即以汽轮机和锅炉的优化调整结果下，各自设定设置参数，采取机炉联合方式进行试验，使其在不同的负荷机组下，确定出最优的供电煤耗量。

综上所述，大型火力发电厂机组的热力系统影响其性能的因素特别多，而且也非常复杂。传统中的相关理论研究，是在假定某一因素或条件不变的情况下进行研究的，与现实中的生产存在着许多不同之处。所以，得出的最佳运行方案未必是最优的，务必将其进行试验，在不同工作状态下，测算出具体机组运行方式的数据，综合分析得出最优的运行方式，只有这样得出的运行方式，才能指导火力电厂的具体运行。

二、辅机节能改造研究

实践证明，主机性能的充分发挥与辅机系统有着密不可分的关系，主机的性能水平越高，则对机组辅机系统的要求也越高。在火力发电厂节能增效工作中，除了对三大主机进行优化外，还必须对送风机、给水泵等辅助设备，以及回熱、真空等复杂的系统进行优化改造。由于在火力发电厂中，辅助设备和系统具有重要的作用，是机组正常运行和电能生产的重要保障。并且相关辅助系统结构非常复杂，其辅助设备运行状态的优劣直接影响着机组的各种性能和指标，所以，务必优化和调整辅机系统和设备。

目前，对于火力发电厂机组的辅机节能降耗也进行了众多的研究，主要以减少厂用耗电方面的研究为主，并采用与之匹配的先进设备。例如采用汽驱动、变速电机，将电泵换成汽泵等。

由于火力发电厂的辅机种类、数量较多。因此，在节能研究方向和内容上也各不相同。为了提高机组的经济性，保持凝汽器的真空状态，在汽轮机组启动和运行过程中，需要使用抽气设备。它主要包括动力泵、冷却器、抽气器、阀门以及汽水管道等，其中在除气系统中，抽气器是最为关键的设备。纵观我国火力发电厂的抽气器类型，主要包括水环真空泵、射汽抽气器以及射水抽气器三种类型。随着有偿使用水资源政策的实施和电力工业的发展，越来越多的电力企业在射水除气设备方面进行研究并进行技术改造，一方面可以减少水资源、能源的使用量，减少运行的成本。另一方面，大力提高电力企业的经济效益。

同时，使用机组汽动给水泵之后，不仅组机系统运行比较稳定，噪声有所降低，而且设备的安全性、灵活性、可靠性大幅度增加，更为重要的是，改造之后上网的电量增加，煤耗数量减少，机组整体经济性能提高，经济效益也有所增加。

三、结束语

当前，我国火力发电厂不仅消耗了大量的煤炭、天然气等能源，生产成本较高，环境污染面积大，从一定程度上分析，这些问题的存在不利于火力发电厂的可持续发展。因此，对于火力发电厂实施节能增效工作，实施机组优化运行和辅机节能改造显得十分重要。在具体优化和改造过程中，还需调整和优化主机和辅机设备的主要运行参数，使得燃煤机组达到经济指标最优，从而有效降低运行的成本，真正实现燃煤机组的优化运行。

参考文献 ：

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