【摘要】中國的電力正由計劃經(jīng)濟(jì)模式向市場經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)化，電力的需求也逐漸由賣方市場轉(zhuǎn)向買方市場，發(fā)電企業(yè)要致力于提供優(yōu)質(zhì)、低耗的電能。本文主要探討了熱電廠的節(jié)能減排優(yōu)化工作，包括降低廠用電率的節(jié)能方案、通流部分效率節(jié)能方案、凝汽器真空節(jié)能潛力診斷及節(jié)能方案和加熱器端差節(jié)能潛力診斷及節(jié)能方案等幾個部分。

【關(guān)鍵詞】熱電廠;節(jié)能方案;節(jié)能減排

1.引言

在明晰實際運行工況下機(jī)組當(dāng)前的煤耗指標(biāo)，以及各種局部因素（主汽溫、主汽壓、再熱汽溫、再熱壓損、凝汽器真空、加熱器端差、給水溫度、排煙溫度、排煙氧量等）對煤耗指標(biāo)的影響狀況的基礎(chǔ)上，通過一定的耗差分析數(shù)學(xué)模型，分析計算機(jī)組運行過程中各小指標(biāo)參數(shù)偏離基準(zhǔn)值時對機(jī)組煤耗率的影響，確定影響機(jī)組運行經(jīng)濟(jì)性的原因、部位及機(jī)組節(jié)能潛力，并制定相應(yīng)的節(jié)能方案，以此為優(yōu)化機(jī)組的運行、檢修及節(jié)能管理提供理論依據(jù)[1，2]。本文主要在分析熱電廠系統(tǒng)接觸上，對于節(jié)能減排優(yōu)化設(shè)計做一定的探討工作研究。

2.降低廠用電率的節(jié)能方案研究

（1）電廠輔機(jī)的變頻調(diào)速控制。采用變頻器對風(fēng)機(jī)和水泵進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制后，風(fēng)機(jī)和水泵的軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，即當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時，驅(qū)動電動機(jī)的電功率將以轉(zhuǎn)速的立方減少，可節(jié)省大量的電能，節(jié)電率可達(dá)30%以上。使用變頻器可使電動機(jī)轉(zhuǎn)速變化沿輔機(jī)的加減速特性曲線變化，沒有應(yīng)力負(fù)載作用于軸承上，延長了軸承的壽命，有關(guān)數(shù)據(jù)表明，機(jī)械壽命與轉(zhuǎn)數(shù)的倒數(shù)成J下比，降低輔機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)可成倍地提高輔機(jī)壽命。

（2）優(yōu)化輔機(jī)的運行方式。通過循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化，做到根據(jù)水溫的變化和負(fù)荷變化情況，來及時調(diào)整循泵的運行方式;對于中儲式制粉系統(tǒng)的機(jī)組，充分利用峰谷電的價差，在低峰時段盡量將粉倉粉位制高，高峰時段減少制粉時間;優(yōu)化磨煤機(jī)的運行方式，降低制粉單耗等。通過對輔機(jī)的運行方式進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，能有效地減少設(shè)計配套過程中造成的裕量損失，提高設(shè)備的運行效率和出力，同時避免了設(shè)備的改造。

3.通流部分效率節(jié)能方案

3.1 提高高壓缸效率

在電廠實際運行中，實測高壓缸效率都明顯低于設(shè)計值，由熱力計算可知，高壓缸效率每降低1個百分點，使機(jī)組煤耗率增加0.932g/kwh，顯著地降低了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。高壓缸效率的下降，可能是由于央層漏汽導(dǎo)致的、或者是調(diào)節(jié)閥不能在閥門全開的狀態(tài)下運行從而帶來的節(jié)流損失，還是由于通流效率偏低導(dǎo)致的，都會使得高排溫度明顯升高，使再熱器容易超溫。為提高高壓缸效率，制定了以下節(jié)能方案：

（1）額定負(fù)荷時，盡量在調(diào)節(jié)閥閥點運行，避免大范圍、長時期的節(jié)流運行;

（2）運行方式的選擇對機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性有很大的影響，在部分負(fù)荷時選擇滑壓運行有利于提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。一般機(jī)組采用定一滑一定運行方式，即：80%以上負(fù)荷采用順序閥（而不是單閥節(jié)流）定壓運行，中間負(fù)荷采用3閥或4閥滑壓運行，30%負(fù)荷以下采用定壓運行，以最大限度地利用高壓缸效率;

（3）嚴(yán)格控制汽水品質(zhì)，防止高壓缸隔板葉片的腐蝕和結(jié)垢;

（4）在大修中對高壓缸采取修復(fù)性的保養(yǎng)。

3.2 提高低壓缸效率

（1）采用成熟的新技術(shù)：末級和次末級隔板使用低直徑汽封、葉頂使用蜂窩汽封、選用馬刀型動靜葉、更換經(jīng)濟(jì)性和安全性都更好的末級長葉片，這些改進(jìn)至少可以得到8 kcal/kW.h的熱耗改善;

（2）在改進(jìn)/加強中分面螺栓的熱緊規(guī)范，設(shè)計制造方面可論證改進(jìn)螺栓分布及大小的可能性，在低壓缸制造方面留出足夠的自然時效時間一過短的交貨期導(dǎo)致低壓缸應(yīng)力釋放不充分并在運行中缸體有所變形。

4.凝汽器真空節(jié)能潛力診斷及節(jié)能方案的研究

在運行中，凝汽器工作狀態(tài)惡化將直接引起汽輪機(jī)熱耗、汽耗增大和出力降低;另外，真空下降使汽輪機(jī)排汽缸溫度升高，引起汽機(jī)軸承中心偏移，嚴(yán)重時還引起汽輪機(jī)組振動;為保證機(jī)組出力不變，真空降低時應(yīng)增加蒸汽流量，這樣導(dǎo)致了軸向推力增大，使推力軸承過負(fù)荷，影響機(jī)組安全運行。針對凝汽器真空低，采取如下節(jié)能方案：

（1）循環(huán)水泵的經(jīng)濟(jì)調(diào)度

在功率不變情況下，真空度高，汽輪機(jī)汽耗率就低。但真空度的降低必須增加冷卻水和電能的消耗，故存在一個最佳真空，即在此真空度下，蒸汽和冷卻水的綜合消耗最低。冷卻水溫升的大小反映冷卻水量是否足夠，運行中要對循環(huán)水泵的出口、入口壓力和電流加強監(jiān)視;根據(jù)冷卻循環(huán)倍率的要求、不同季節(jié)和機(jī)組功率的變化調(diào)節(jié)冷卻水流量，利用可切換的變頻器連續(xù)調(diào)整循環(huán)泵的出力，可達(dá)到節(jié)電效果。

（2）查漏、堵洞，提高真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性

空氣的漏入，使傳熱阻力增加、傳熱端差增大、排汽溫度升高、真空降低，致使機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性下降;同時，還使凝結(jié)水的含氧量增加，腐蝕凝結(jié)水系統(tǒng)的管遭及設(shè)備。運行中要對凝汽器端差和凝結(jié)水過冷卻度進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)凝汽器端差和凝結(jié)水過冷卻度的變化趨勢及時調(diào)整。

（3）保證換熱面的清潔，降低傳熱端差

不論開口或閉口循環(huán)，凝汽器經(jīng)過較長時間的運行，其水側(cè)換熱面都會受到污染而產(chǎn)生水垢，使傳過同樣熱量時傳熱端差增大，凝結(jié)器排汽溫度升高，真空下降。首先，嚴(yán)格控制循環(huán)水濃縮倍率和極限碳酸鹽硬度不超標(biāo)，保持循環(huán)水清潔，無雜物、綠苔、浮游生物等;其次，利用停塔機(jī)會對水塔進(jìn)行清淤排污，保持膠球清洗裝置運行正常，膠球質(zhì)量合格，并利用大小修機(jī)會對凝結(jié)器銅管進(jìn)行高壓射流清洗或酸洗。

（4）更換疏水閥門、高加旁路閥

由于運行年限，有關(guān)的疏水閥門存在內(nèi)漏。首先由運行人員手緊閥門，減少閥門的操作次數(shù)，并利用大修、全停的機(jī)會將有關(guān)的疏水閥門、高加旁路閥全部更換。

（5）加強運行管理

在運行中，運行人員應(yīng)掌握循環(huán)水入口溫度t1，循環(huán)水溫升△t，凝結(jié)器端差，凝結(jié)水過冷卻度這幾個數(shù)值的變化情況，并及時調(diào)整：t1增大說明環(huán)境溫度高或水塔工作不正常;缸增大表明供水量不足;變大說明傳熱面臟污和結(jié)垢，或者凝結(jié)器中積累了空氣;凝結(jié)水過冷卻度增大，說明凝結(jié)器內(nèi)積累了空氣;當(dāng)△t和同時增大，表示凝結(jié)器銅管中嚴(yán)重結(jié)垢，增加了水流阻力，減少了冷卻水量又惡化了傳熱;當(dāng)△t和過冷卻度同時增大，表明凝結(jié)器內(nèi)積累了空氣較多，即惡化了傳熱，又使排汽中蒸汽分壓力下降產(chǎn)生了過冷卻度。

5.加熱器端差節(jié)能潛力診斷及節(jié)能方案的研究

計算實例表明：上端差對機(jī)組煤耗的影響要大于下端差對機(jī)組煤耗的影響，但并不能因此就忽視了下端差的影響，因為在機(jī)組運行中，下端差經(jīng)常發(fā)生變化，下端差最大時可達(dá)幾十度左右。端差對熱經(jīng)濟(jì)性的影響主要決定于端差的大小和相鄰加熱器抽汽效率之差的大小;此外，還與前面加熱器有無疏水冷卻器以及疏水份額的大小有關(guān)。抽汽效率之差反映了相鄰加熱器抽汽能位的能級差，端差愈大，抽汽能位的級差愈大，端差對熱經(jīng)濟(jì)性的影響也就愈大。加熱器端差大的主要原因有：加熱器水位過高過低;受熱面結(jié)垢;加熱器泄漏以及加熱器排氣系統(tǒng)故障等。特別是排氣系統(tǒng)故障，會造成加熱器汽側(cè)集結(jié)空氣過多，導(dǎo)致傳熱惡化，尤其是末級加熱器一般工作壓力在真空狀態(tài)，容易從外界漏入空氣。

在同一系統(tǒng)中，由于熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的差異和給水回?zé)犰噬峙涞牟煌?，使各種加熱器所處地位和條件各不相同，各加熱器的端差對熱經(jīng)濟(jì)性的影響也各不相同。所以，應(yīng)根據(jù)不同系統(tǒng)、不同加熱器，按實際情況選擇不同的加熱器端差，以及對某些影響較大的端差加強監(jiān)視。加強維護(hù)管理，降低各加熱器的運行端差并對其進(jìn)行定量分析，核算運行機(jī)組在加熱器端差上的節(jié)能與虧損，來提高運行管理水平。

參考文獻(xiàn)

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