摘要：火電廠是一次能源用能大戶，全年耗煤量非常巨大，提高火電廠的一次能源利用率，盡可能的降低發(fā)電成本，成為全國各大發(fā)電企業(yè)及科研院所研究的課題。各電站情況不同，可采用的節(jié)能降耗方法也各異，本文作者通過現(xiàn)場實際運行經(jīng)驗，總結分析出了火電廠在運行過程中可采取的切實可行的節(jié)能降耗措施。如提高真空、保證給水溫度、加強燃燒調整、減少泄漏和工質損失、節(jié)省廠用電等。
??????? 關鍵詞：節(jié)能降耗 分析 措施
??????? 1、 引言
??????? 火電廠是一次能源用能大戶：技術統(tǒng)計[1]表明，到2000年底，火電廠全年耗原煤達4億噸，提高火電廠熱經(jīng)濟性（即減少能耗）就不僅是降低本身成本的需要，更是影響全國一次能源生產(chǎn)、運輸和節(jié)約的大事。目前，全國各地火電廠節(jié)能的主要措施可分為以下幾項：1、實現(xiàn)電網(wǎng)統(tǒng)一調度，安全網(wǎng)經(jīng)濟上最合理要求地同電網(wǎng)處理，推行火電廠的經(jīng)濟運行，并保持供電質量。2、中低壓機組每年多耗130萬噸標準煤，有條件的應改為供熱式機組，有的應逐漸淘汰。3、對200MW以下的機組進行改造，以提高效率降低能耗。特別是輔助設備和用電設備的技術改造。4、拆除小鍋爐，改為熱電聯(lián)產(chǎn)或集中供熱。在火電廠投入到商業(yè)運行以后，其設計參數(shù)確定，因而加強運行當中的節(jié)能降耗問題就由為重要。本文僅通過對華能丹東電廠的運行現(xiàn)狀進行分析，提供一些具體節(jié)能措施，也可為國內(nèi)同類型電廠挖潛降耗提供借鑒。電廠運行節(jié)能降耗有許多方面，如加強燃燒調整、減少泄漏和工質損失、提高真空、節(jié)省廠用電等。提高電廠經(jīng)濟效益，降低能耗是各個發(fā)電廠提高經(jīng)濟效益的主要途徑，也是我們電廠在當今殘酷市場獲勝的必經(jīng)之路，電力工業(yè)資源節(jié)約主要是提高能源轉換效率，包括節(jié)煤、節(jié)油、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)電、節(jié)汽（氣），降低輸送損耗，消除跑、冒、滴、漏等。
??????? 2、分析與措施
??????? 2．1在汽輪機組方面
??????? 2．1．1? 提高真空
??????? 提高真空，增強機組做功能力，減少燃料是提高經(jīng)濟性的重要方面，可進行如下方面措施：
??????? 1、真空嚴密性試驗：
??????? ①堅持每月一次真空嚴密性試驗；
??????? ②試驗有利于停機后汽機冷態(tài)時進行凝汽器灌水查漏；
??????? ③調整主機及小機軸封供回汽運行正常；
??????? ④運行中經(jīng)常檢查負壓系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)漏泄及時處理；
??????? ⑤投入水封閥系統(tǒng)。
??????? 2、夏季根據(jù)負荷啟第二臺循環(huán)水泵；
??????? 3、春季根據(jù)循環(huán)水蓄水庫結冰情況及時關閉循環(huán)水回水至循環(huán)水泵入口融冰并將循環(huán)水回水由河口導黃海；
??????? 4、正常投入循環(huán)水水室真空系統(tǒng)；
??????? 5、檢查凝汽器循環(huán)水入口壓力差，發(fā)現(xiàn)入口過濾器堵塞及時聯(lián)系檢修清理。華能丹東廠海水資源污染嚴重，大量雜物涌向循環(huán)水入口濾網(wǎng)，若濾網(wǎng)不能正常運行，將使雜物進入凝汽器循環(huán)水入口濾網(wǎng)，造成堵塞，使真空下降，機組被迫減負荷等惡劣后果，所以必須確保循環(huán)水濾網(wǎng)穩(wěn)定運行，應做到如下方面：認真進行“每日循環(huán)水泵房撈污機投入使用一次”的定期工作；加強對循環(huán)水泵旋轉濾網(wǎng)及其沖洗泵的巡回檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時通知檢修處理；當一臺機組兩臺沖洗水泵都不能運行時，應保持兩臺沖洗泵出入口手動門、電動門在全開位置，若由于檢修隔離一臺沖洗水泵，應保證另一臺泵出入口手動門電動門在全開位置，關閉與另一機組沖洗水泵入口聯(lián)絡門，在保證凝汽器真空正常情況下，關小凝汽器循環(huán)水出口門，提高循環(huán)水泵出口壓力，檢查旋轉濾網(wǎng)污物是否被沖干凈，如果由于沖洗水壓力低污物大量被帶到旋轉濾網(wǎng)后，應立即停止。
??????? 6、保持凝汽器水位正常，凝汽器水位在正常運行中一般保持在500 mm左右，如果水位較低將會產(chǎn)生如下后果：凝結水泵入口壓力下降，影響凝結水泵正常運行，嚴重時還可能造成汽蝕，大修時設備維修費用勢必增加。凝汽器水位高，凝汽器空間減少，冷卻面積亦減少，凝汽器真空下降。另外，凝汽器的自身除氧能力下降，影響機組效率。凝汽器水位過高，部分鈦管被淹沒在凝結水中，將處于飽和狀態(tài)的凝結水繼續(xù)冷卻，造成過冷，致使機組冷源損失加大，大約每降低1℃過冷，機組熱耗率降低0.5%，綜上所述，維持凝汽器水位正常，是一項重要的運行調整任務。
??????? 2．1．2 維持正常的給水溫度
??????? 提高汽輪機組的經(jīng)濟性除提高真空外還必須維持正常的給水溫度，給水溫度變化，一方面引起回熱抽汽量變化，影響到作功能力；另一方面將使鍋爐排煙溫度變化，影響鍋爐效率。
??????? 首先，要確保高加投入率，這需要做以下方面：
??????? 1、將高加進汽電動門改為三態(tài)控制電動門，實現(xiàn)高加滑啟、滑停，防止高加漏泄；
??????? 2、保持高加水位穩(wěn)定。
??????? 3、啟機前應檢查高加入口三通閥開關正常；
??????? 4、控制高加滑啟、滑停、給水溫升率符合規(guī)程規(guī)定；
??????? 5、發(fā)電機并網(wǎng)后及時投入高加，發(fā)電機解列前停止高加。
??????? 其次，調整高加水位正常。加熱器正常水位的維持是保證回熱的經(jīng)濟性和主、輔設備安全運行的重要環(huán)。水位過高，會淹沒有效傳熱面降低熱經(jīng)濟性，同時疏水可能倒流入汽輪機危及主機安全，此時汽側壓力擺動或升高，端差增大，還可能導致抽汽管和加熱器殼體振動。水位過低或無水位，蒸汽經(jīng)疏水管進入相鄰較低一級加熱器，大量排擠低壓抽汽，熱經(jīng)濟性降低，并可能使該級加熱器汽側超壓、尾部管束受到?jīng)_蝕（尤其對內(nèi)置式疏水冷卻器危害更大），同時加速對疏水管道及閥門的沖刷，引起疏水管振動和疲勞損壞；
??????? 再次，檢查高加旁路無漏泄，以及抽汽逆止門或加熱器進汽門開度正常以保證抽汽管壓降正常，經(jīng)過如上方面檢查是否達到負荷對應的給水溫度，以提高經(jīng)濟性。?
??????? 2．2 鍋爐方面
??????? 2．2．1 加強燃燒調整
??????? 汽輪機組提高經(jīng)濟性有許多方面，同時鍋爐也應加強燃燒調整，鍋爐的完全燃燒除合理的燃燒調整外，應加強對風量的配比，合理的過剩空氣系數(shù)，對燃燒過程至關重要，過量空氣系數(shù)過大或過小都將造成鍋爐效率降低。過量空氣系數(shù)越大，排煙熱損失(q2)也就越大; 過量空氣系數(shù)對化學不燃燒熱損失(q3)影響較??；對于機械不完全燃(q4)，當過量空氣系數(shù)太小時，部分煤粉顆粒不能與空氣充分混合則q4增加，但過量空氣系數(shù)太大時，氣流速度過高，煤粉在爐內(nèi)停留時間減少，q4又會增加。合理的過量空氣系數(shù)應使損失之和最小，見圖1。在正常運行中，在負荷增加過程應先將風量適當加大，然后增加燃料量，使風量調整優(yōu)先于燃料量。而在減負荷過程中，應先減燃料量而后減風量，使風量滯后于燃料量的調整。這樣可保證燃料的完全燃燒，降低燃料的不完全燃燒熱損失。而在正常運行中，尤其在低負荷200~250MW之間，對于風量的調整應引起重視，氧量超出規(guī)定值2%~3%，燃料量雖然減下來但風量并沒有減下來，造成氧量指示偏高，使燃燒所需空氣量偏大，其后果除能保證燃燒外，對爐膛溫度有直接影響，增加了煙氣量，從而使損失增加，降低鍋爐熱效率，對發(fā)電煤耗有直接影響，所以低負荷時應加強對風量、氧量的控制。
??????? 2．2．2 減少再熱器減溫水量
??????? 華能丹東電廠在運行中由于設計原因造成再熱減溫水量大，降低熱了經(jīng)濟性。再熱器噴水每增加1%，國產(chǎn)200mw機組，將使熱耗增加0.1%~0.2%。再熱器溫度每升高5℃，熱耗減少0.111%，再熱蒸汽溫度每降低5℃，熱耗將增加0.125%。再熱器是中壓設備，再熱器加熱出來的中壓蒸汽進入汽輪機中壓缸做功，與高壓蒸汽進入高壓缸做功相比，其效率將大為降低。大家知道，提高機組熱效率的主要途徑是提高初溫、初壓、降低排汽壓力。為此，應該盡量保證用高溫高壓的蒸汽去多做功。再熱器的調溫，設計上是采取煙氣擋扳進行調整，充分利用煙氣的再循環(huán)煙氣量大小來改變再熱器溫。而實際運行中因設計原因，很多情況下華能丹東電廠采用再熱器減溫水噴水的方法進行調整，再熱減溫水的噴入相當于增加中壓蒸汽量，用低壓蒸汽的部分增加去頂替高壓蒸汽來滿足機組負荷，所以降低了熱經(jīng)濟性。所以，在調整中應盡量保證再熱器溫度，減少噴水量。還可以考慮更改受熱面等措施以提高機組經(jīng)濟性。
??????? 2．2．3 加強受熱面吹灰
??????? 在鍋爐運行當中還應加強受熱面吹灰。排煙熱損失是鍋爐各項損失中最大的一項，一般為4%~8%，鍋爐機組的排煙溫度越高，排煙熱損失越大。排煙處的煙氣容積越大，排煙熱損失也越大。鍋爐運行中，受熱面上發(fā)生結渣或積灰時，受熱面的傳熱變差，排煙溫度升高。為了減少排煙損失，應經(jīng)常保持鍋爐各受熱面的清潔，但吹灰同時增加了工質損失及熱量損失，所以應按設計工況合理地進行吹灰次數(shù)的確定，并嚴格執(zhí)行，以保證鍋爐在最佳工況下運行，使鍋爐效率提高，從而提高經(jīng)濟性。
??????? 2．2．4 滑壓運行
??????? 華能丹東電廠在運行調峰負荷加減過程中，采取了滑壓的運行方式（見圖2），即負荷低于189MW采取定壓方式，壓力值為9.2Mpa，負荷在189MW至343MW采取滑壓運行方式，負荷大于343MW時采取定壓運行方式，壓力值為16.7MW，這也取得了明顯的經(jīng)濟效益，這是因為如下方面：首先，通常低負荷下定壓運行，大型鍋爐難于維持主蒸汽及再熱蒸汽溫度不降低，而變壓運行時，鍋爐教易保持額定的主蒸汽和再熱蒸汽溫度。當變壓運行主蒸汽壓力下降，溫度保持一定時，雖然蒸汽的過熱焓隨壓力的降低而降低，但由于飽和蒸汽焓上升教多，總焓明顯升高，這一點是變壓運行取得經(jīng)濟性的重要因素；
??????? 其次，變壓運行汽壓降低汽溫不變時，汽輪機各級容積流量、流速近似不變 ，能在低負荷時保持汽輪機內(nèi)效率不下降；再次，變壓運行，高壓缸各級，包括高壓缸排汽溫度將有所升高，這就保證了再熱蒸汽溫度，有助于改善熱循環(huán)效率；最后，變壓運行時允許給水壓力相應降低，在采用變速給水泵時可顯著地減少給水泵的用電，此外給水泵降速運行對減輕水流對設備侵蝕，延長給水泵使用壽命有利。國產(chǎn)125MW機組在不同方式下的供電煤耗率，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)[2]計算比較如下：50%額定負荷下運行時，定壓運行機組的供電煤耗率，為370.5g/（KW.h），滑壓運行機組的供電煤耗率為356.84g/（KW.h）；但在90%以上負荷時，定壓運行反而優(yōu)于滑壓運行其煤耗率前者為336.9g/（KW.h），后者則為342.4g/（KW.h），而且從理論上說，當初壓下降5Mpa時，應切換為滑壓運行，以保證熱效率不致過分降低。
??????? 2．3 工質
??????? 在火電廠里還有大的損失是工質損失，而且往往伴隨能量的損失。補給水是一項重要的指標，節(jié)省補給水可降低工質損失，提高經(jīng)濟性，使機組安全可靠的運行，同時可回收熱能，是節(jié)能降耗的重要方面，為降低補給水量，可從以下方面入手：
??????? 1、堅持熱網(wǎng)疏水回收；將疏水回收至凝結水補水箱。這樣既回收了工質，而且熱網(wǎng)恰好在汽溫較低時投用，又保證了補水箱防凍問題。
??????? 2、進行熱網(wǎng)系統(tǒng)改造，避免工質浪費，有效回收；
??????? 3、暖風器疏水回收，為了提高送風機入口溫度，保證（避免）冬季來臨時，環(huán)境溫度的降低而帶來的空氣預熱器入口冷端發(fā)生低溫腐蝕，應將暖風器盡早投入運行，這樣既提高了了風溫，又可以有效的防止空預器低溫腐蝕堵灰等。但由于暖風器系統(tǒng)的水位變送器立管水位調節(jié)不能正常投入等原因，暖風器的大量疏水有時不能有效回收至除氧器，而全部排至定排擴容器，造成大量的工質損失，使得機組的補水率提高，故應該保證暖風器系統(tǒng)設備及調節(jié)正常，保證疏水回收率，以提高經(jīng)濟性。
??????? 4、認真處理排入定排擴容器各疏放水手動門，確保關閉嚴密；
??????? 5、合理控制排污，蒸汽含雜質過多會引起過熱器受熱面汽輪機通流部分和蒸汽管道沉積鹽，鹽垢如沉積在過熱器受熱面壁上，會使傳熱能力降低，重則使管壁溫度超過金屬允許的極限溫度，導致超溫爆管，輕則使蒸汽吸熱減少，過熱器溫降低，排煙溫度升高，鍋爐效率降低。鹽垢如沉積在汽機通流部分，將使蒸汽通流面積減小，葉片粗糙度增加，甚至改變?nèi)~片型線，使汽機阻力增加，出力和效率降低。鹽垢如沉積在蒸汽管道閥門處，可能引起閥門動作失靈和閥門漏汽。為提高經(jīng)濟性及安全性，據(jù)化學分析，合理安排排污將有效地控制爐水及蒸汽品質，避免上述不良現(xiàn)象發(fā)生，但汽包鍋爐連續(xù)排污不僅量大（幾乎等于電廠內(nèi)部的其他汽水損失之和），能位也高（為汽包壓力下的飽和水），回收利用的經(jīng)濟價值較大，綜和以上方面，應根據(jù)化學要求合理控制排污。
??????? 6、避免閉冷水箱，凝結水儲水箱溢流。
??????? 2．4 廠用電
??????? 對于節(jié)能降耗，節(jié)省廠用電率也是重要一方面。為降低廠用電率，提高經(jīng)濟性，可采取以下措施：
??????? 1、機組啟動前，從工作安排上盡量縮短鍋爐上水到鍋爐點火時間間隔，以減少循環(huán)水泵、電泵、凝結水泵運行時間；
??????? 2、機組啟動前鍋爐上水溫度高于汽包壁溫；
??????? 3、停機時盡可能降低鍋爐汽包壓力后機組解列，解列后可通過開主汽管道排大氣等方法根據(jù)汽包壁上下壁溫差降低汽包壓力，目的是減少停機后電泵向鍋爐補水時間；
??????? 4、停機后具備停循環(huán)水泵、電泵、凝結水泵等輔機條件時，盡早停運；對于循環(huán)水泵，當汽機低壓缸排汽溫度已降至40以下，高壓內(nèi)上缸壁溫也降至規(guī)定以下，就可以停止運行。對于凝結水泵，在沒有減溫水需要的情況下，低壓缸排汽溫度降至規(guī)定值也應該及早停運。當然，循環(huán)水泵的停運要考慮好閉冷水及除灰系統(tǒng)的水源問題，應及時倒至2號機。只有這樣將設備在合理的工況及時停運，以降低廠用電的用量，降低發(fā)電成本、節(jié)能增效。
??????? 5、低負荷時保留一臺循環(huán)水泵運行；
??????? 6、根據(jù)情況調整凝結水泵運行方式；
??????? 7、對于低谷負荷低于250MW，考慮停磨；
??????? 8、全廠廠房照明白天沒必要亮的地方建議采用光控。
??????? 3 結束語
??????? 我國能源資源豐富，但人均占有量卻僅為世界平均數(shù)的1/2，同時，一次能源的利用率仍較低。節(jié)能即可緩和能源供需矛盾，又是改善環(huán)境，提高經(jīng)濟效益的有力措施?；痣姀S作為耗能大戶，更應增強節(jié)能降耗。火電廠節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟效益的措施還有許多，如摻燒價格更便宜的煤種、粉煤灰綜合利用等，各火電廠情況不盡相同。本文通過現(xiàn)場實際運行經(jīng)驗，總結分析了火電廠在運行過程中可采取的切實可行的節(jié)能降耗措施。這些措施在現(xiàn)場應用中得到了很好的效果，希望也可被國內(nèi)同類型電廠所借鑒，節(jié)約更多能源。
??????? 參考文獻
??????? [1] 鄭體寬，熱力發(fā)電廠，水利電力出版社，1995
??????? [2] 氣輪機運行技術問答，中國電力出版社，2000
??????? 作者簡介：楊立永，男，30，中共黨員，工學學士。1997年7月畢業(yè)于東北電力學院動力工程系。同時，進入華能丹東電廠運行部工作至今。1997年7月至1997年12月，在鐵嶺電廠參加了由華能丹東電廠組織的生產(chǎn)運行實踐。1998年1月至今，先后參與華能丹東電廠兩臺機組的調試、168小時試運、試生產(chǎn)、生產(chǎn)。期間參與了兩臺機組的大修和小修。從事本專業(yè)多年，有豐富的運行經(jīng)驗。
??????? 1分析與措施
??????? 節(jié)能降耗有許多方面，比如加強燃燒調整、減少泄漏和工質損失、維持凝汽器最佳真空、提高給水溫度、降低廠用電率、排煙熱損失、原水單耗、補水率等。
??????? 1.1維持凝汽器最佳真空
??????? 維持凝汽器最佳真空，一方面可以增強機組做功能力，另一方面可以減少燃料量，從而提高機組經(jīng)濟性。機組正常運行中，保持凝汽器最佳真空應采取如下措施：
??????? 1.1.1確保機組真空嚴密性良好
??????? 1)、堅持每月兩次真空嚴密性試驗；
??????? 2)、利用機組大小修，對凝汽器進行灌水找漏；
??????? 3)、對軸封系統(tǒng)進行改造，確保軸封系統(tǒng)供汽正常；加強軸抽風機運行維護，確保軸封回汽暢通。
??????? 4)、加強給水泵密封水系統(tǒng)監(jiān)視調整。
??????? 5)、發(fā)現(xiàn)真空系統(tǒng)不嚴，影響機組真空，立即進行查找：
??????? a）檢查#8、#7、#6、#5低加汽側放水門、就地水位計放水門、電接點水位計放水門是否關閉嚴密；#8、#7、#5低加疏水至凝汽器直通門盤根、法蘭是否吸氣；
??????? b）檢查軸封冷卻器水位是否正常；
??????? c）檢查甲、乙、丙凝汽器就地水位計放水門是否關閉嚴密；
??????? d） 單級水封筒真空是否破壞，存在泄漏，向單級水封筒適當注水；檢查調整給水泵密封水，同時檢查多極水封筒入口壓力表是否出現(xiàn)真空，如若是，則向多極水封筒注水，使水封筒入口壓力保持在0位。
??????? e）檢查調整凝結泵密封水，防止凝結泵密封水過低；用薄紙巾檢查凝結泵入口濾網(wǎng)法蘭是否吸氣；
??????? f）檢查調整#7、8低加疏水泵密封水，防止疏水泵密封水過低；
??????? g）檢查本體疏水擴容器至凝汽器熱水井的疏水管彎頭、管道、焊口等檢查是否存在泄漏；本體疏水擴容器至凝汽器吼部的疏汽管道上的伸縮節(jié)焊口是否開裂泄漏；疏水至本體疏水擴容器的最后一道閥門的盤根、法蘭是否存在泄漏；
??????? h）檢查軸封泄汽旁路門開度是否過大，調整門前后疏水門是否關閉嚴密；
??????? 檢查低壓軸封供汽壓力是否過低；
??????? i）檢查真空破壞門是否泄漏（向真空破壞門內(nèi)注水）；
??????? j） 檢查#7、8低加疏水泵、凝結泵空氣門，空氣管道焊口是否吸氣；檢查射水抽汽器的空氣門、凝汽器的空氣門盤根、焊口是否存在泄漏；
??????? k）二級旁路前后疏水是否存在接管座開裂；級旁路前排大氣與排擴容器疏水門不嚴密；
??????? l）低壓缸安全門是否存在泄漏；
??????? m）凝汽器吼部是否存在裂紋，檢查凝汽器熱水井取樣門是否關閉嚴密；
??????? 1.1.3加強射水泵運行維護，檢查射水池水位是否正常，水溫是否過高，否則應加強換水，保證射水池溫度不超過26℃；
??????? 1.1.4加強循環(huán)水品質的監(jiān)督，減少凝汽器銅管結垢，并定期進行膠球清洗，以增加凝汽器銅管換熱效率；
??????? 1.1.5加強冷卻水塔的維護，夏季運行時，全開中央上水門，加強冷卻塔換水，增加冷卻塔效率；春冬季根據(jù)循環(huán)水溫度，調整中央上水門、熱水回流門開度，裝拆冷卻塔圍裙確保循環(huán)水溫度正常；不定期檢查塔池內(nèi)有無雜物，及時清理，防止雜物進入自然塔水池，使凝汽器濾網(wǎng)堵塞，減少進入凝汽器的實際循環(huán)水量，降低真空；
??????? 1.1.6保持正常凝結水水位，凝汽器水位高，凝汽器空間減少，冷卻面積亦減少，凝汽器真空下降。
??????? 1.1.7夏季高溫季節(jié)，根據(jù)真空情況，通過計算經(jīng)濟性，確定是否啟動備用循環(huán)泵，保證兩臺循環(huán)水泵運行。
??????? 1.2提高給水溫度
??????? 給水溫度變化，直接影響到鍋爐燃料量的變化，影響到鍋爐燃燒；給水溫度低，一方面使鍋爐供電煤耗增加，另一方面使排煙溫度增加，排煙熱損失增加，鍋爐效率降低；我公司＃1-＃4機組給水溫度長時間達不到設計值，且較設計值偏低較多。
??????? 1.2.1保證高加投入率
??????? 1）機組滑啟、滑停、嚴格控制給水溫升率符合規(guī)程規(guī)定；
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