華電電力科學研究院有限公司 孟凡垟

1 引言

廠用電率是衡量火力發(fā)電機組經(jīng)濟性能的主要經(jīng)濟技術(shù)指標之一，各發(fā)電企業(yè)不斷挖掘潛力并強化管理，尋求最優(yōu)廠用電率指標。對燃煤機組耗電情況進行現(xiàn)狀分析，提出運行調(diào)整優(yōu)化措施，強化設(shè)備經(jīng)濟運行的檢修維護工作。

2 五大集團對標現(xiàn)狀

五大集團2019年各容量等級燃煤機組占比情況如表1所示。由表1可知，各發(fā)電集團基本在600MW 等級以下機組容量占比差別不大，但1000MW等級機組容量占比差別較為明顯。

表1 五大集團2019年各容量等級燃煤機組占比情況表（單位：%）

五大集團2019年各容量等級燃煤機組廠用電率表如表2所示，由1000MW、600MW、300MW、200MW 等級機組發(fā)電廠用電率可知，機組容量等級越大，廠用電率越低。

表2 五大集團2019年各容量等級燃煤機組廠用電率表（單位：%）

關(guān)于各容量等級燃煤機組壓力等級分布,600MW 等級機組分為超超臨界、超臨界以及亞臨界三種，300M等級機組分為超臨界和亞臨界兩種。

具體五大集團不同壓力等級燃煤機組占比情況如表3所示。不同壓力等級燃煤機組廠用電率如表4所示。

表3 五大集團不同壓力等級燃煤機組占比情況（單位：%）

表4 不同壓力等級燃煤機組廠用電率（單位：%）

五大集團不同冷卻形式燃煤機組占比情況（2019年）如表5所示。

表5 五大集團不同冷卻形式燃煤機組占比情況（2019年）（單位：%）

不同冷卻形式燃煤機組廠用電率情況如表6所示。由表5和表6可知，空冷機組廠用電率普遍比濕冷機組高1.0%以上。

表6 不同冷卻形式燃煤機組廠用電率情況（單位：%）

3 影響因素分析

3.1 輔機節(jié)能改造影響

目前，1000MW等級機組鍋爐三大風機均為工頻運行，600MW 及以下機組三大風機也大部分未進行變頻改造，大部分機組磨煤機均為工頻運行。在變頻器或永磁調(diào)速改造方面，引風機中有較多未進行變頻或者永磁調(diào)速改造；一次風機中，未進行節(jié)能改造的機組占比較大[1]。

3.2 負荷率及調(diào)峰影響

機組負荷率是影響廠用電率的一個重要因素，機組負荷低，大型泵與風機類設(shè)備長期運行在低效率。近年來各容量等級煤機負荷率均在70%左右，機組負荷低，大型泵與風機類設(shè)備長期運行在低效率電泵和風機勢必會偏離最佳能效區(qū)[2]。

3.3 運行管理的影響

經(jīng)過研究分析發(fā)現(xiàn)，各容量等級機組中部分電廠在煤質(zhì)和形式差距不明顯的情況下，與同類型機組存在較大耗電率差距，說明運行維護管理不到位，需要加強運行維護管理。

3.4 設(shè)備固有形式影響

關(guān)于燃煤機組固有設(shè)備情況，燃煤機組臺均裝機容量低且占比大，大容量、高參數(shù)機組占比較低，小容量、高能耗機組裝機使得廠用電率居高不下。從具體輔機形式來看，鍋爐輔機設(shè)備形式對耗電率影響較大。

3.5 輔機設(shè)備設(shè)計問題

為了機組運行的安全性，輔機配置裕度大的情況普遍存在，風機、水泵設(shè)計裕量較大。在目前機組低負荷運行的環(huán)境下，泵和風機變頻改造的數(shù)量有限，輔機設(shè)備冗余設(shè)計大大增加輔機的耗電率。

4 節(jié)電優(yōu)化措施

一是加強廠用電管理。強化節(jié)能管理體系，持續(xù)做好廠用電主要技術(shù)指標的對標管理，定期進行廠用電率分析，利用節(jié)能技術(shù)監(jiān)督規(guī)范日常節(jié)能行為。

二是積極推進輔機設(shè)備的優(yōu)化與改造，降低廠用電。根據(jù)各發(fā)電企業(yè)和各容量機組的廠用電率現(xiàn)狀，開展降低廠用電率的專項節(jié)能技改，如泵與風機優(yōu)化改造，實施電機變頻、永磁、變極、高低速等調(diào)速改造等[3]。

三是根據(jù)條件進行環(huán)保系統(tǒng)輔機優(yōu)化，如脫硫氧化風機由羅茨風機改為離心式風機、空氣懸浮風機或磁懸浮風機、石膏脫水機由真空皮帶脫水機改為圓盤脫水機等。

四是大型耗電輔機設(shè)備的技術(shù)改造，對降低廠用電具有明顯的積極作用。如針對循環(huán)水泵未達高低速、變頻等節(jié)能改造，可實現(xiàn)降低循環(huán)泵耗電率約0.1%～0.2%。

五是在市場煤的條件下，需要綜合考慮供電成本，在合理控制入廠煤的情況下，加強入爐煤摻配工作，合理控制入爐煤熱值、硫分和灰分含量，保證機組安全高效運行[4]。

六是加強運行管理。制定詳細的啟停機方案，合理安排各輔助系統(tǒng)以及設(shè)備的投運、停運時間，確定設(shè)備最佳運行方式。

七是重視主要輔機性能試驗，對于耗電較高的主要輔機，開展輔助設(shè)備效率和單耗試驗，與設(shè)計值或先進值進行對比，解決輔機效率長時間偏離設(shè)計值較多的問題，降低輔機耗電率[5]。

八是在保證煙氣排放安全性的前提下，提倡環(huán)保設(shè)施根據(jù)排放指標壓線運行。以保證煙氣排放安全性的前提下，鼓勵環(huán)保設(shè)施根據(jù)排放指標壓線運行、經(jīng)濟運行。

九是在機組運行負荷方面，加強與電網(wǎng)調(diào)度部門的溝通，爭取更多的發(fā)電量，降低廠用電率。

十是對磨煤機這種設(shè)備固有形式難以改變的大型耗電輔機設(shè)備，可實施中速磨加載方式及旋轉(zhuǎn)風環(huán)優(yōu)化等改造，降低制粉單耗。

十一是對于電氣設(shè)備，需要合理分配運行負荷，盡量避免變壓器空載運行，讓變壓器運行在經(jīng)濟效益區(qū)間[6]。

十二是利用信息化平臺規(guī)范節(jié)電管理，加強遠程節(jié)能診斷平臺應(yīng)用，有效提升節(jié)電指標剛性管理和全過程管控。

十三是規(guī)范非生產(chǎn)用電的管理。綜合廠用電率與直接廠用電率偏差過大應(yīng)進行分析，必須按照正確的統(tǒng)計方法進行處理[7]。

5 結(jié)語

燃煤機組廠用電率與機組初參數(shù)、機組效率和實現(xiàn)電廠運行的工藝系統(tǒng)有關(guān)，即燃煤機組的容量、壓力等級、冷卻方式等都是影響廠用電率的基本因素。另外，電廠外部條件如負荷率、生產(chǎn)管理方法等也是影響廠用電率的主要因素。降低廠用電率是提升企業(yè)經(jīng)濟效益的一項有效措施，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際運行方式，強化技術(shù)管理為手段，以科技創(chuàng)新為著力點，不斷地挖掘潛力，謀求企業(yè)經(jīng)濟效益的最大化。