張富生

新疆西部合盛熱電有限公司 新疆石河子 832000

供熱電廠存在供熱負(fù)荷波動(dòng)現(xiàn)象，機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷大多處在偏離設(shè)計(jì)工況較大的運(yùn)行狀態(tài)，因此單純以機(jī)組設(shè)計(jì)工況為標(biāo)準(zhǔn)，難以評(píng)價(jià)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行效率，也與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際偏差較大。針對(duì)供熱電廠各機(jī)組、系統(tǒng)的運(yùn)行效率優(yōu)化分析，需要緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，宜選取一個(gè)或幾個(gè)實(shí)際典型運(yùn)行工況作為優(yōu)化分析對(duì)象，保障優(yōu)化后的對(duì)標(biāo)值為機(jī)組實(shí)際參數(shù)，力求在實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷下運(yùn)行效率接近或優(yōu)于額定設(shè)計(jì)效率[1]。

1 火電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)

熱能動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)電是指利用化石燃料等可燃物燃燒產(chǎn)生熱能，然后經(jīng)過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換為電能。從系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化過(guò)程來(lái)看，最初為生物化學(xué)能，之后依次轉(zhuǎn)化為熱能、機(jī)械能和電能。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，受燃燒不充分因素影響，化石能源遭到大量浪費(fèi)，能量轉(zhuǎn)化程度較低。與此同時(shí)，燃燒將產(chǎn)生大量二氧化碳和二氧化硫，如果未經(jīng)有效處理就排放至空氣中，會(huì)引發(fā)嚴(yán)重環(huán)境污染。

在建設(shè)熱能動(dòng)力系統(tǒng)時(shí)，火電廠需要綜合考量各類(lèi)技術(shù)，參照國(guó)家、行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行合理選用和組合，完成系統(tǒng)性能綜合分析，在保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行的同時(shí)，盡可能提升能量轉(zhuǎn)化率。此外，技術(shù)應(yīng)用方面，要綜合考慮技術(shù)水平，在保證系統(tǒng)先進(jìn)性的同時(shí)，為日后維護(hù)提供便利，使系統(tǒng)建設(shè)帶來(lái)可觀經(jīng)濟(jì)效益。在系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，除了保證設(shè)備投資不超預(yù)算，還要保證后期產(chǎn)生的損耗費(fèi)和維修費(fèi)低于經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)，伴隨國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策推行，火電廠因能源過(guò)度損耗和污染治理承擔(dān)的成本逐漸增加。但目前建設(shè)的系統(tǒng)大多關(guān)注經(jīng)濟(jì)效益，缺少對(duì)社會(huì)效益的足夠考量，最終影響系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。因此，要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和節(jié)能改造，提升系統(tǒng)工作質(zhì)量，為火電廠的可持續(xù)發(fā)展提供保障[2]。

2 發(fā)電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造措施

2.1 基于工況科學(xué)選擇調(diào)配方式

平行運(yùn)行機(jī)組在外界負(fù)荷變化與電網(wǎng)頻繁變動(dòng)時(shí)，會(huì)根據(jù)自身差異化動(dòng)態(tài)特性，適度增減負(fù)荷以自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而保持電網(wǎng)周波，此過(guò)程便為一次調(diào)頻，其具有頻率調(diào)節(jié)速度快的特性，然而發(fā)電機(jī)組因?yàn)檎{(diào)整量不同存在一定差異，且調(diào)整量相對(duì)有限，導(dǎo)致調(diào)度人員難以控制。而電力系統(tǒng)負(fù)荷與電力變化過(guò)大時(shí)，一次調(diào)頻根本無(wú)法恢復(fù)常規(guī)頻率，這就需要二次調(diào)頻。一般二次調(diào)頻分為自動(dòng)調(diào)頻與手動(dòng)調(diào)頻，自動(dòng)調(diào)頻不僅便捷，且使用范圍廣泛。在熱電廠工作過(guò)程中，通過(guò)充分了解并網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組情況，以選擇合適的調(diào)配方式，防止由于調(diào)配方式失誤造成熱能動(dòng)力工程應(yīng)用效率下降，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行能力有效提升。與此同時(shí)，汽輪機(jī)工況與焓降變化之間息息相關(guān)，在全開(kāi)第一閥，工況流量增多的情況下，壓力會(huì)增大，相比焓降，需適度調(diào)小調(diào)節(jié)級(jí)，反之則調(diào)大調(diào)節(jié)級(jí)。在關(guān)閉第二閥，第一閥全開(kāi)的情況下，相比焓降，調(diào)節(jié)級(jí)需高達(dá)最大中間級(jí)，此時(shí)工況變化，焓降與中間級(jí)壓力比可始終保持不變，還可為調(diào)節(jié)實(shí)際工況提供有力參考，基于實(shí)際需求所獲的焓降變化，可基于此調(diào)整工況，滿足熱能動(dòng)力工程在熱電廠性能優(yōu)化中應(yīng)用的具體需求。

2.2 提升裝備技術(shù)水平

在熱電廠運(yùn)行中，可對(duì)熱力系統(tǒng)運(yùn)行方案進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)鍋爐、汽輪機(jī)、磨煤機(jī)、給水泵、煙氣處置等關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，改進(jìn)設(shè)備的整體技術(shù)水平和能量轉(zhuǎn)換運(yùn)行效率，制定合理的調(diào)節(jié)方案，盡可能地減少資源損耗。強(qiáng)化科技支撐、做好污染防治技術(shù)儲(chǔ)備，掌握國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，提前儲(chǔ)備，超前策劃，為適應(yīng)日趨嚴(yán)格的國(guó)家生態(tài)環(huán)境法規(guī)要求做好技術(shù)儲(chǔ)備，也是關(guān)鍵所在。原水預(yù)處理、鍋爐煙氣脫汞及脫碳、煙氣及循環(huán)水 “消白”、PM1.0 治理、灰渣固廢深度綜合利用處置等技術(shù)是今后的主要改進(jìn)方向[3]。

2.3 管理在線設(shè)備

管理主要包含驗(yàn)收、維護(hù)、巡查及監(jiān)視等諸多事項(xiàng)。由于每一項(xiàng)電氣設(shè)備都會(huì)發(fā)揮相應(yīng)的作用，均有其相應(yīng)的作用，且任何一環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏均將對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響，故對(duì)于每一種在線設(shè)備的管理，電力企業(yè)均需將之視作高壓設(shè)備來(lái)加以保障。除此之外，針對(duì)部分用于監(jiān)測(cè)的二次性設(shè)備，電力企業(yè)亦需對(duì)其所測(cè)量到了各項(xiàng)數(shù)據(jù)予以實(shí)時(shí)的統(tǒng)計(jì)并最終形成一組完整的數(shù)據(jù)曲線，這樣便能夠?yàn)楹罄m(xù)的橫向及縱向分析提供有效參考，這樣基于對(duì)各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的檢驗(yàn)便可評(píng)斷出各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否良好。

2.4 補(bǔ)水技術(shù)應(yīng)用

在蒸汽機(jī)組運(yùn)行的過(guò)程中，要采取抽凝式補(bǔ)水方式不斷提供水資源，保證系統(tǒng)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。系統(tǒng)冷凝器用于使汽輪機(jī)出口維持真空，提高汽輪機(jī)功率。而在冷凝器位置安裝補(bǔ)水霧化裝置，能夠使排汽余熱得到充分利用，在減少冷源損失的同時(shí)，提高機(jī)組熱能的經(jīng)濟(jì)性。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造，可以通過(guò)化學(xué)補(bǔ)水方式提高設(shè)備運(yùn)行效果。具體來(lái)講，就是在除氧器或凝結(jié)器中補(bǔ)加化學(xué)水，使排氣廢熱得到回收利用，改善凝結(jié)器真空狀態(tài)，節(jié)約能源。該技術(shù)需要加強(qiáng)水溫控制。在補(bǔ)水不足時(shí)，利用余熱裝置提升水溫，使水快速進(jìn)入凝結(jié)器。采取噴霧式方式，利用低壓加熱器對(duì)補(bǔ)水進(jìn)行逐級(jí)加熱，能夠增強(qiáng)補(bǔ)水效果，使高位能蒸汽量得到有效控制，滿足系統(tǒng)節(jié)能改造要求。

3 結(jié)語(yǔ)

在節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略得到逐步落實(shí)的背景下，火電廠的運(yùn)營(yíng)理念開(kāi)始發(fā)生改變。針對(duì)熱能動(dòng)力系統(tǒng)能量損耗大、污染排放量大的問(wèn)題，人們需要通過(guò)開(kāi)展能量階梯型利用等措施實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化，并通過(guò)系統(tǒng)節(jié)能改造充分利用各種能源，減少污染排放量。實(shí)際進(jìn)行系統(tǒng)改造時(shí)，要合理運(yùn)用聯(lián)產(chǎn)技術(shù)、回收技術(shù)、補(bǔ)水技術(shù)，達(dá)到系統(tǒng)優(yōu)化和改造要求，最終取得理想的節(jié)能效果。