摘 要：當(dāng)前，我國電能供應(yīng)主要以火力發(fā)電為主，這不僅消耗了大量的非可再生資源，而且給環(huán)境帶來了災(zāi)難性的危害。從發(fā)電廠實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，總結(jié)歸納了當(dāng)前超超臨界大型火力發(fā)電廠節(jié)能減排所采取的技術(shù)措施，并對存在的問題進(jìn)行了深入的剖析。同時，結(jié)合國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，對我國未來火力發(fā)電廠的節(jié)能減排之路提出了相應(yīng)的意見。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；超超臨界；節(jié)能減排

中圖分類號：TB文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3198（2012）03-0287-02

1 機(jī)組主要能耗分析

目前，我國百萬火力發(fā)電機(jī)組煤耗偏高主要有以下幾個原因：

（1）機(jī)組缺乏設(shè)計優(yōu)化。由于我國對于超超臨界機(jī)組的認(rèn)識存在許多，尚處于摸索階段，以及部分火電工程工期較短等因素，使得機(jī)組的設(shè)計存在種種缺陷，各個系統(tǒng)、設(shè)備之間“各自為戰(zhàn)”，沒有達(dá)到最佳的整體平衡。

（2）負(fù)荷率以及機(jī)組利用小時偏低。因國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展減速，以及電網(wǎng)調(diào)度方式陳舊等因素影響，許多大型火力發(fā)電機(jī)組要參與深度調(diào)峰，平均負(fù)荷率較低，這嚴(yán)重影響了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

（3）鍋爐燃用煤種嚴(yán)重偏離設(shè)計值。由于我國煤炭運(yùn)力不足，電煤關(guān)系沒有理順，以及出于經(jīng)濟(jì)等方面的考慮，煤質(zhì)難以保證，使得鍋爐各受熱面換熱狀況嚴(yán)重偏離設(shè)計值，鍋爐熱效率偏低。

（4）廠用電率過高。廠用電率對機(jī)組能耗影響很大，通過控制機(jī)組廠用電率來降低機(jī)組能耗指標(biāo)也是我們節(jié)能降耗工作的一個重要內(nèi)容之一，造成廠用電率過高的因素有三點(diǎn)：一是部分輔機(jī)設(shè)計和選型容量偏大，造成實(shí)際的耗電率偏高；二是部分輔機(jī)運(yùn)行性能較差（存在缺陷、性能下降、未運(yùn)行在高效率工作區(qū)間）；三是輔機(jī)運(yùn)行方式未優(yōu)化。

（5）熱力系統(tǒng)存在泄漏點(diǎn)。實(shí)踐中熱力系統(tǒng)泄漏量大也是導(dǎo)致機(jī)組能耗高的一個重要原因。尤其是高溫高壓熱力系統(tǒng)的閥門泄漏對機(jī)組能耗影響更大，需要倍加注意。

（6）回?zé)嵯到y(tǒng)存在問題。回?zé)嵯到y(tǒng)由于設(shè)備不盡完善，高、低壓加熱器運(yùn)行水位不正常，不凝結(jié)氣體漏入等因素，導(dǎo)致加熱器上、下端差增大，溫升過高，影響機(jī)組效率。

（7）汽輪機(jī)缸效率偏低。由于機(jī)組負(fù)荷較低、以及頻繁參與調(diào)峰的影響，機(jī)組的實(shí)際缸效率與其設(shè)計值存在較大的差距，這也是造成機(jī)組熱耗率與其設(shè)計值有較大偏差的原因。

（8）此外，我們在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，機(jī)組效率的提高除了初參數(shù)的因素外，還有其它許多方面的因素，如：較低的鍋爐排煙溫度；高效率的主、輔機(jī)設(shè)備；煤的良好燃燒；較高的給水溫度；較低的凝汽器壓力；較低的系統(tǒng)壓損；蒸汽再熱級數(shù)的選擇等。

2 現(xiàn)場實(shí)際采取的措施

2.1 系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化與技術(shù)改造

（1）在機(jī)組相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計階段，要慎重選擇主要輔機(jī)參數(shù)，防止冗余系數(shù)過大，造成主要輔機(jī)偏離最佳工作區(qū)。

（2）引風(fēng)機(jī)是火力發(fā)電廠最大的輔機(jī)，其占廠用電率約為.9%，增壓風(fēng)機(jī)占廠用電率約為.33%，若采用引風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)二合一優(yōu)化設(shè)計，甚至采用小汽輪機(jī)驅(qū)動，則可以大幅節(jié)省廠用電。

（3）采用小汽輪機(jī)帶前置泵運(yùn)行方式，同時取消電泵，機(jī)組啟動過程中采用純汽泵啟動方式。根據(jù)經(jīng)驗可以降低廠用電率（.15～.2）%，能滿足機(jī)組從冷態(tài)啟動到帶滿負(fù)荷全過程。

（4）空預(yù)器技術(shù)改造。通過對空預(yù)器冷端密封改造，將空預(yù)器扇形板密封改為柔性密封，改造后空預(yù)器漏風(fēng)率可以控制在4%左右，國內(nèi)優(yōu)秀者可以達(dá)到3.1%，廠用電率下降約.06%，發(fā)電標(biāo)煤耗下.2g/kWh。

（5）目前國內(nèi)火力發(fā)電機(jī)組鍋爐排煙溫度大都在110℃～130℃之間，隨著國家要求的煙氣環(huán)保指標(biāo)的提高，必須在尾部增設(shè)脫硫裝置。而濕法脫硫的最佳工作溫度為80℃～90℃。從110℃～130℃的煙氣溫度降低到80℃～90℃，其中蘊(yùn)含著大量的熱量，故此我們可以在空預(yù)器出口裝設(shè)低溫省煤器，這一方面可以降低排煙溫度，保證脫硫設(shè)備的最佳運(yùn)行工況；另一方面，可以達(dá)到深度節(jié)能的目的。據(jù)推測，百萬機(jī)組改造后標(biāo)準(zhǔn)供電煤耗降低1.4g/kWh，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤量8200噸/年，年回收效益近千萬元。

（6）輔機(jī)變頻改造。在實(shí)際運(yùn)行中，凝泵電耗容易偏大，主要原因為在凝泵低負(fù)載運(yùn)行時，除氧器水位調(diào)節(jié)閥開度偏小，存在著較大的節(jié)流損失。為此可以對凝結(jié)水泵進(jìn)行運(yùn)行方式調(diào)整，并進(jìn)行變頻改造，保證在低負(fù)荷時，除氧器水位調(diào)節(jié)閥能有一個較合適的開度，減少凝結(jié)水節(jié)流損失，通過這一舉措可降低廠用電率.05%。

2.2 機(jī)組運(yùn)行方式優(yōu)化

（1）機(jī)組滑壓曲線優(yōu)化。為了適應(yīng)機(jī)組調(diào)峰能力的需要，蒸汽經(jīng)由調(diào)節(jié)門進(jìn)入汽輪機(jī)做功，這不可避免的會帶來節(jié)流損失，若采用一條固定的滑壓曲線，在不同的季節(jié)，將存在機(jī)組安全性和經(jīng)濟(jì)性難以兼顧的矛盾。因此可以通過循環(huán)效率試驗，獲取機(jī)組最佳真空，并確定機(jī)組背壓——主蒸汽壓力偏置的補(bǔ)償曲線，以提高或者降低調(diào)門開度，減少節(jié)流損失，提高機(jī)組效率。

（2）除塵系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化。根據(jù)燃用煤種、機(jī)組負(fù)荷等實(shí)際運(yùn)行情況，合理控制電除塵二次電流控制方式，可以有效的降低電除塵的二次電流，降低電除塵耗電率。另外，在實(shí)際運(yùn)行中及時調(diào)整除灰空壓機(jī)運(yùn)行臺數(shù)，優(yōu)化除灰空壓機(jī)運(yùn)行方式，同時根據(jù)情況適當(dāng)停用部分灰斗電加熱，對降低電除塵電耗率也有很大幫助。據(jù)推算，經(jīng)過改造后電除塵電功率由改造前1800kW可以下降至400kW，同時因收塵功率下降，電除塵變負(fù)載損耗下降，廠用電率合計下降約.29%。

（3）脫硫系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化。脫硫系統(tǒng)一般設(shè)計為四臺漿液循環(huán)泵，機(jī)組投產(chǎn)后根據(jù)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行情況，對漿液循環(huán)泵的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，改變原來四臺漿液循環(huán)泵都運(yùn)行的方式，在保證脫硫效率的情況下停運(yùn)一臺漿液循環(huán)泵作為備用，即提高了安全裕量，同時也提高了經(jīng)濟(jì)性。據(jù)推算，每年可節(jié)電450萬kWh，折合標(biāo)準(zhǔn)煤1300噸。另外，還要加強(qiáng)石灰石粉、化學(xué)藥品等大宗物資消耗量的統(tǒng)計工作，也大有裨益。

（4）鍋爐燃燒方式優(yōu)化。鍋爐燃燒情況對機(jī)組效率存在較大影響，通過燃燒調(diào)整試驗，分別針對總風(fēng)量曲線、一次風(fēng)壓曲線、燃燒器擺角的調(diào)整、二次風(fēng)擋板的開度、磨煤機(jī)煤粉細(xì)度、磨煤機(jī)出口溫度、吹灰方式等方面進(jìn)行了優(yōu)化。一方面降低了制粉系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)的電耗，另一方面也提高了主、再熱汽溫，同時減少不必要的工質(zhì)損失。據(jù)推算，再熱汽溫每升高10℃，標(biāo)煤消耗將下降.48g/kWh。

（5）凝汽器雙背壓改造。一些雙背壓機(jī)組投產(chǎn)后，高低壓凝汽器背壓值十分接近，嚴(yán)重影響了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，若高低壓凝汽器分別單獨(dú)抽氣，使低壓凝汽器傳熱惡化情況得到治理，以機(jī)組75%的負(fù)荷率計算，改造后凝汽器背壓可降低.18kPa，機(jī)組效率提高約.144%，供電煤耗率降低.4g/kWh，全年可節(jié)約標(biāo)煤4640噸，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

（6）高壓加熱器端差調(diào)整。百萬機(jī)組高壓加熱器疏水端差設(shè)計值一般為5.6℃左右，而實(shí)際運(yùn)行中，加熱器端差由于加熱器水位控制等問題容易偏高，這將嚴(yán)重影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。據(jù)推算，加熱器疏水端差由14℃下降至5℃，相當(dāng)于降低機(jī)組煤耗.07g/kWh。

（7）部分低壓變壓器定期輪換運(yùn)行。對低壓變壓器的供電方式進(jìn)行評估，在保證安全可靠的前提下，對變壓器運(yùn)行方式及母線供電方式進(jìn)行調(diào)整，將部分輔助、生活PC供電方式由分別供電改為串聯(lián)供電，降低變壓器的空載損耗及負(fù)載損耗。據(jù)推算，通過供電方式優(yōu)化運(yùn)行后，低壓廠變?nèi)杲档蛷S用電量600萬度左右。

（8）循環(huán)水泵運(yùn)行方式。根據(jù)海水溫度的變化和機(jī)組負(fù)荷特點(diǎn)，可以適時選擇合適的循環(huán)水泵運(yùn)行的方式，單泵運(yùn)行時直接廠用電率降可以降低.4%。

（9）給水加氧處理。通過實(shí)施鍋爐給水協(xié)調(diào)加氧處理，可以有效地避免因節(jié)流孔板結(jié)垢導(dǎo)致水冷壁管超溫爆管，延長鍋爐酸洗間隔時間，大大延長凝結(jié)水精處理設(shè)備運(yùn)行周期，減小凝結(jié)水精處理設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用。加氧前后僅樹脂再生所需的費(fèi)用每年可節(jié)省300萬元。

2.3 機(jī)組啟停過程的節(jié)能措施

（1）合理安排啟動過程，縮短啟動時間。在機(jī)組啟動過程中，由于汽輪機(jī)暖閥時機(jī)掌握不統(tǒng)一、鍋爐汽溫控制難與汽輪機(jī)相匹配等原因，造成機(jī)組啟動時間較長。通過摸索規(guī)律，總結(jié)經(jīng)驗，規(guī)定滿足條件時汽輪機(jī)第一時間暖閥：冷態(tài)時爐側(cè)過熱汽溫高于汽輪機(jī)主汽閥內(nèi)壁溫100℃時即開始暖閥，溫?zé)釕B(tài)時爐側(cè)過熱汽溫高于汽輪機(jī)主汽閥內(nèi)壁溫20℃即開始暖閥；同時規(guī)定了各種工況、各種參數(shù)下啟動時鍋爐煤量、給水量的控制策略通過以上方法，大大縮短了機(jī)組啟動時間，增發(fā)電量。

（2）啟動初期采用單側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行方式。原啟動方式，鍋爐吹掃、點(diǎn)火、升參數(shù)、汽機(jī)沖轉(zhuǎn)、并網(wǎng)前均采用兩側(cè)送、引風(fēng)機(jī)運(yùn)行的方式，目前改進(jìn)的運(yùn)行方式為啟動過程采用單側(cè)送、引風(fēng)機(jī)運(yùn)行，并網(wǎng)前啟動另一側(cè)送、引風(fēng)機(jī)并入運(yùn)行。采用單側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行方式后，在保證相同送風(fēng)量的情況下，風(fēng)機(jī)耗電量大幅下降。

（3）啟動過程，采用汽泵向鍋爐上水，大幅減少電泵運(yùn)行時間。原啟動方式，電泵從鍋爐上水即啟動，一直到機(jī)組負(fù)荷200MW才停運(yùn)，廠用電消耗很大。通過優(yōu)化運(yùn)行方式后，電泵僅僅作為給水管道、高加等注水升壓用，壓力升至一定數(shù)值之后，即并入汽泵，停運(yùn)電泵，由汽泵來完成冷態(tài)沖洗、熱態(tài)沖洗、鍋爐升溫升壓、暖機(jī)、沖轉(zhuǎn)、并網(wǎng)、升負(fù)荷等一系列過程節(jié)電效果明顯。

（4）啟動過程，利用臨機(jī)輔汽加熱完成鍋爐熱態(tài)清洗，并及時投用疏水回收系統(tǒng)。原來每次機(jī)組啟停過程中的疏水回收率低，造成除鹽水的浪費(fèi)。利用機(jī)組檢修機(jī)會，對啟動疏水回收系統(tǒng)進(jìn)行了檢修調(diào)試，確保在每次機(jī)組啟動過程中當(dāng)疏水水質(zhì)合格后可投用啟動疏水回收系統(tǒng)，將鍋爐疏水回收至凝汽器利用，減少除鹽水用量。

（5）合理安排，提高等離子系統(tǒng)投用率。原啟動方式，利用油槍點(diǎn)火，油槍投運(yùn)時間長，機(jī)組啟動消耗燃油量大。通過提前合理安排，每次停機(jī)前將配備等離子的制粉系統(tǒng)的原煤倉燒空或置換煤種為適用煤種，機(jī)組停運(yùn)時檢查等離子系統(tǒng)可靠備用，點(diǎn)火前更換運(yùn)行時間較長的陰極頭，合理調(diào)整火檢冷卻風(fēng)壓、載體風(fēng)壓和冷卻水壓力等，實(shí)現(xiàn)無油或微油點(diǎn)火，大幅降低燃油耗量。

（6）維持汽水分離器低水位運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)零排放或少排放。原啟動方式，機(jī)組啟動初期，鍋爐汽水分離器水位由于燃燒、機(jī)組負(fù)荷的頻繁擾動而波動，常常需要向外排水，燃料消耗增加，對主汽壓力擾動較大，也造成鍋爐減溫水流量波動較大，運(yùn)行人員調(diào)節(jié)強(qiáng)度大。通過嚴(yán)格控制給水流量在規(guī)定范圍內(nèi)，當(dāng)蒸發(fā)量大于一定數(shù)值時，依靠爐水循環(huán)泵進(jìn)行爐水循環(huán)，實(shí)現(xiàn)零排放或少排放，鍋爐熱量得以完全利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

（7）停機(jī)過程中，合理提前停運(yùn)輔機(jī)。在停機(jī)過程中，采用逆向思維的方式，研究合理提前停運(yùn)機(jī)組各個輔機(jī)的可行性，并加以討論和實(shí)踐。負(fù)荷降至一定數(shù)值時，及時調(diào)整循泵以及真空泵運(yùn)行方式；負(fù)荷較低時，從制粉系統(tǒng)和風(fēng)煙系統(tǒng)出發(fā)，及時投入等離子助燃，少投入油槍，同時對送、引風(fēng)機(jī)運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整；滑參數(shù)方式停機(jī)過程中，剩余兩套制粉系統(tǒng)運(yùn)行時，對一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整。

3 結(jié)語

地球孕育了人類，人類也在不斷地改造地球?？上У氖?，在這個過程中，人類只是注重索取，而忘記了給予。如果現(xiàn)在不加以考慮對策，未來人類就沒有出路，總有一天能源會被我們用盡，人類就無法生存。

希望廣大的電力系統(tǒng)同仁，團(tuán)結(jié)奮斗、眾志成城，積極開展節(jié)能減排工作，不斷提高電力機(jī)組的效率，為企業(yè)增效、為社會減排，為人類謀福祉。