田立智

國(guó)能吉林江南熱電有限公司 吉林 吉林 132000

引言

火電廠作為電力能源的主要生產(chǎn)企業(yè)，消耗一次性資源量大，其節(jié)能具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步，我國(guó)在能源與初級(jí)產(chǎn)品層面發(fā)生了顯著變化，供求格局的變動(dòng)突顯了資源在經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)節(jié)中的制約特征，做好能源節(jié)約工作刻不容緩。伴隨電力體制改革的逐步深入，對(duì)于火力發(fā)電廠來(lái)說(shuō)，必須依據(jù)以節(jié)能與運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性為核心的工作原則制定降低煤炭等資源消耗量的方案，這對(duì)火電成本的進(jìn)一步縮減提出了更高要求。對(duì)于火力發(fā)電廠來(lái)說(shuō)，想要在日益激烈的市場(chǎng)環(huán)境下獲得更多的生存條件，關(guān)鍵在于強(qiáng)調(diào)節(jié)能管理思想的重要意義，提高對(duì)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的重視。

1 火電廠集控運(yùn)行的內(nèi)涵及節(jié)能降耗的重要性分析

1.1 集控運(yùn)行的內(nèi)涵

對(duì)于我國(guó)目前的火電廠來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)機(jī)組主要是采用自動(dòng)化技術(shù)以及相應(yīng)的設(shè)備來(lái)構(gòu)成火電機(jī)組系統(tǒng)。在實(shí)際的火電廠集控運(yùn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般都是將火電廠生產(chǎn)﹑機(jī)組﹑鍋爐以及相關(guān)的控制實(shí)現(xiàn)集中化的控制，一般情況下這種控制就被稱為集中控制。在運(yùn)行過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)集中控制的監(jiān)督管理，提升節(jié)能降耗效率。

1.2 節(jié)能降耗的重要性

對(duì)于火電廠集控運(yùn)行節(jié)能降耗工作來(lái)說(shuō)，具有非常重要的意義，具體體現(xiàn)在以下幾方面[1]：①通過(guò)節(jié)能降耗工作，能夠合理調(diào)整火電廠的實(shí)際運(yùn)行狀況，最大限度地降低火電廠的能源損耗。特別是在火電廠實(shí)際的運(yùn)行生產(chǎn)過(guò)程中，所用的各類能源，很多都是屬于不可再生能源，因此大規(guī)模的生產(chǎn)導(dǎo)致大量能源損耗，所以工作人員必須采取更加科學(xué)合理的節(jié)能降耗方式，來(lái)合理調(diào)整火電廠的運(yùn)行，控制能源成本；②就目前來(lái)說(shuō)，通過(guò)優(yōu)化火電廠的生產(chǎn)運(yùn)行，強(qiáng)化節(jié)能措施，能夠最大限度地保護(hù)火電廠周圍的生態(tài)環(huán)境，防止由于生產(chǎn)過(guò)程而導(dǎo)致周圍生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞，并且集控運(yùn)行節(jié)能降耗操作還能夠有效控制污染氣體的排放，保障周圍環(huán)境清新；③我國(guó)越來(lái)越多的火電廠面臨著更多壓力的競(jìng)爭(zhēng)，因此火電廠必須加強(qiáng)對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化，采用節(jié)能降耗技術(shù)來(lái)增長(zhǎng)火電廠的綠色經(jīng)濟(jì)效益，使其能夠在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中保持核心地位。

2 火電廠集控運(yùn)行的核心技術(shù)

火電廠集控運(yùn)行技術(shù)是當(dāng)前我國(guó)火電廠應(yīng)用的一種先進(jìn)的綜合管理控制技術(shù)，以先進(jìn)的管理控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)火電廠的智能化和集中化控制，從而實(shí)現(xiàn)提高火電廠運(yùn)行管理效率的目的。但是就我國(guó)火電廠集控運(yùn)行系統(tǒng)的實(shí)際情況而言，火電廠集控運(yùn)行的核心技術(shù)主要是以動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，能夠有效確保集控運(yùn)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)火電廠相關(guān)設(shè)備的集中控制，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的最終目的。動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)在火電廠集控運(yùn)行技術(shù)中的應(yīng)用，可以使火電廠在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中體現(xiàn)出更加強(qiáng)大的數(shù)字化﹑自動(dòng)化及智能化等性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)火電廠內(nèi)部系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，并對(duì)所涉及的具體數(shù)據(jù)信息資料進(jìn)行有效規(guī)劃。集控運(yùn)行技術(shù)作為火電廠日常生產(chǎn)線的管理和控制技術(shù)中的核心技術(shù)，通過(guò)對(duì)電子計(jì)算機(jī)內(nèi)部中央處理器的計(jì)算功能和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程連接與控制，有助于提高火電廠的自動(dòng)化程度，實(shí)現(xiàn)火電廠發(fā)電效率的有效提升。對(duì)于大型電廠而言，對(duì)大中型的電力生產(chǎn)線及火電機(jī)組進(jìn)行集中管理控制時(shí)，在原有技術(shù)上使用4C技術(shù)可以更好地輔助集控運(yùn)行系統(tǒng)對(duì)火電廠生產(chǎn)線的集中控制，也能使火電廠在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)和資料實(shí)現(xiàn)收集與整理，最終將這些數(shù)據(jù)信息結(jié)果有效整合。

3 火電廠集控運(yùn)行節(jié)能降耗的措施

3.1 加強(qiáng)生產(chǎn)管理力度

為了從根本上給火電廠集控運(yùn)行節(jié)能降耗提供指導(dǎo)依據(jù)，需要從管理角度出發(fā)完善各項(xiàng)內(nèi)容，并根據(jù)火電廠的實(shí)際情況制定完善的節(jié)能降耗管理體系，以此規(guī)范工作人員的各項(xiàng)行為，為集控運(yùn)行各環(huán)節(jié)的有序推進(jìn)提供基礎(chǔ)保障。首先，火電廠需要從現(xiàn)實(shí)角度出發(fā)，明確集控運(yùn)行過(guò)程中的各項(xiàng)問(wèn)題，尤其需要注意節(jié)能降耗數(shù)據(jù)的采集，在此基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)處理平臺(tái)對(duì)獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行研究﹑分析，之后對(duì)管理體系不斷的優(yōu)化，切實(shí)保障火電廠生產(chǎn)管理的科學(xué)性與全面性[2]。其次，火電廠各部門(mén)之間需要加強(qiáng)有效交流，樹(shù)立準(zhǔn)確﹑統(tǒng)一的節(jié)能降耗理念；在日常經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，火電廠應(yīng)鼓勵(lì)工作人員就運(yùn)行中的能源消耗問(wèn)題提出對(duì)應(yīng)意見(jiàn)，由管理層分析該意見(jiàn)的可行性與合理性，一旦發(fā)現(xiàn)不科學(xué)之處需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，之后再應(yīng)用到管理體系中，確實(shí)保障機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行；火電廠還應(yīng)重視工作人員的培訓(xùn)，切實(shí)提升工作人員的責(zé)任感與專業(yè)技能。最后，在火電廠集控運(yùn)行過(guò)程中還需要重視燃料的管控工作，依據(jù)燃料的熱值﹑火電量指標(biāo)等參數(shù)合理地調(diào)整燃料結(jié)構(gòu)；同時(shí)需要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)工作，安排工作人員定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行穩(wěn)定性檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題即刻處理；此外，火電廠還需要安排工作人員定期對(duì)設(shè)備全面質(zhì)檢，替換問(wèn)題零部件以排除安全隱患。

3.2 汽輪機(jī)組的降耗處理

火電廠中的汽輪機(jī)組是將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的外燃回轉(zhuǎn)類設(shè)備，是火電廠應(yīng)用最廣泛的原動(dòng)機(jī)。由其原理可以得知，汽輪機(jī)組在能源轉(zhuǎn)化過(guò)程中勢(shì)必會(huì)存在一定的能量損失，因此需要盡可能降低這部分損失以提升能源轉(zhuǎn)化率，可從兩方面入手：一方面，提升汽輪機(jī)組的真空度。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在功率為60萬(wàn)kW的汽輪機(jī)組中，真空度增加1kPa，其能耗就會(huì)降低2.4g/(kw·h)?；谶@一點(diǎn)，需要在現(xiàn)有技術(shù)手段與條件的基礎(chǔ)上盡可能保障汽輪機(jī)組密封性，要求火電廠定期對(duì)汽輪機(jī)組進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)泄露問(wèn)題應(yīng)立即填補(bǔ)，以此維護(hù)汽輪機(jī)組的穩(wěn)定；在具體的工作中，火電廠還需要調(diào)整汽輪機(jī)組的軸封系統(tǒng)，實(shí)時(shí)明確其凝結(jié)水的過(guò)冷度；若在冬季極端氣溫條件下，需要注意汽輪機(jī)組的防寒工作，最大限度地保障汽輪機(jī)組的運(yùn)行安全。另一方面，重視汽水質(zhì)量。在火電廠集控運(yùn)行過(guò)程中，若加入鍋爐內(nèi)的水不滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)使汽輪機(jī)組受熱面產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象，此時(shí)一旦汽輪機(jī)組過(guò)熱很容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞。因此，在進(jìn)行具體工作時(shí)要適當(dāng)增加煤炭數(shù)量，滿足火電要求的同時(shí)滿足傳熱性要求；若汽輪機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中蒸汽質(zhì)量不合格，也可能會(huì)導(dǎo)致受熱位置的結(jié)垢現(xiàn)象，進(jìn)一步降低導(dǎo)管的通流截面，增加汽輪機(jī)組的運(yùn)行阻力，出現(xiàn)能耗大的問(wèn)題。

3.3 重視鍋爐燃燒的調(diào)整

鍋爐參數(shù)調(diào)整可從3個(gè)方面入手：首先，加強(qiáng)燃燒調(diào)整?；痣姀S集控運(yùn)行節(jié)能降耗的重點(diǎn)需要從鍋爐燃燒入手合理調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)，具體有兩方面：一方面，火電廠需要調(diào)節(jié)過(guò)量空氣系數(shù)，盡可能保障鍋爐燃燒的最佳狀態(tài)。為了達(dá)到這一要求，需要分析燃燒殘?jiān)暮剂颗c含氧量，一旦發(fā)現(xiàn)不完全燃燒情況就需要對(duì)過(guò)量空氣系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整時(shí)要保持系數(shù)的穩(wěn)定，不應(yīng)過(guò)高也不應(yīng)過(guò)低，以此有效降低燃燒熱損失與不完全燃燒損失；另一方面，為了滿足火電要求進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，火電廠可以使用混配煤，要求按照實(shí)際情況準(zhǔn)確配比各項(xiàng)原料，以此達(dá)到熱量穩(wěn)定﹑預(yù)防鍋爐結(jié)構(gòu)等目的[3]。其次，降低排煙熱損失。在煤炭燃燒過(guò)程中，很大一部分能量會(huì)隨著煙霧流失，因此需要嚴(yán)格控制排煙溫度以達(dá)到節(jié)約煤炭﹑降低污染的目的。因此，火電廠要合理調(diào)整一次風(fēng)率，以此可避免出現(xiàn)積煤的情況，達(dá)到降低設(shè)備運(yùn)行風(fēng)阻的目的；同時(shí)，火電廠需要控制鍋爐的漏風(fēng)率，切實(shí)滿足鍋爐底部的密封性要求以最大限度降低鍋爐的漏風(fēng)量；此外，火電廠還應(yīng)控制受熱面出現(xiàn)吹灰﹑結(jié)垢現(xiàn)象，以此降低通風(fēng)阻力與能源消耗。最后，其他部分調(diào)整。在鍋爐控制過(guò)程中，還需要注意燃油的調(diào)整﹑煤炭質(zhì)量的控制﹑再熱器減溫水量的控制等一系列問(wèn)題，要求按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)調(diào)整參數(shù)，保障鍋爐運(yùn)行的效率與穩(wěn)定性。

3.4 強(qiáng)化燃料管理以達(dá)到能源節(jié)約的目的[4]

①對(duì)燃煤質(zhì)量的改進(jìn)。對(duì)于火力火電廠來(lái)說(shuō)，應(yīng)針對(duì)入廠煤質(zhì)量檢測(cè)與計(jì)量工作進(jìn)行深入分析，對(duì)入爐燃料的實(shí)際燃燒效果予以確定；燃煤儲(chǔ)量的優(yōu)化，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注存儲(chǔ)成本﹑燃燒值損失以及訂貨成本等內(nèi)容，避免出現(xiàn)由于燃煤緊缺而導(dǎo)致非正常停機(jī)現(xiàn)象；存煤科學(xué)管理過(guò)程的強(qiáng)化，是保證存儲(chǔ)煤炭方法合理性的前提條件。應(yīng)在確保鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)正常的基礎(chǔ)上，選擇不同煤種搭配燃燒，在將燃燒效率提升的同時(shí)，也能顯著降低燃料費(fèi)用。②將鍋爐燃燒效率進(jìn)一步提升。鍋爐是消耗燃料最大的火電廠設(shè)備，其燃燒過(guò)程中所出現(xiàn)的能量損失主要有排煙損失﹑不完全燃燒損失﹑散熱損失以及灰渣損失等。建議從不同損失產(chǎn)生原因入手，消除產(chǎn)生根本因素，達(dá)到節(jié)能控制鍋爐燃燒的最終目的。鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，建議通過(guò)降低風(fēng)速﹑提高風(fēng)溫﹑減少風(fēng)量﹑提高煤粉濃度等方式，或直接改變制粉系統(tǒng)運(yùn)行模式，配合使用空預(yù)器漏風(fēng)減少方案，以實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒效率進(jìn)一步提升的最終目標(biāo)。

3.5 提高循環(huán)熱效率以降低火電廠熱損失[5]

①保證汽輪機(jī)時(shí)刻處于真空運(yùn)行狀態(tài)，適當(dāng)提高真空效果是降低凝汽損失的關(guān)鍵因素，也是將循環(huán)效率進(jìn)一步提高的重要基礎(chǔ)。具體方法有：凝汽器鈦管清潔度的保證可以將冷卻效果進(jìn)一步提升；保證凝汽器熱井水位的合理性；確保真空系統(tǒng)嚴(yán)密性與預(yù)期目標(biāo)相匹配，建議配合使用高效抽氣器與真空系統(tǒng)閥門(mén)水封等措施；軸封供汽壓力的保證，以及水位的正?；?，是將循環(huán)熱效率提高的關(guān)鍵因素。②保證火電機(jī)組穩(wěn)定參數(shù)的正常狀態(tài)。若能夠?qū)⒄羝鯀?shù)進(jìn)一步提高，或選擇將大容量火電機(jī)組使熱經(jīng)濟(jì)性予以提升，如使用的高壓火電機(jī)組，初壓每降低5%則對(duì)應(yīng)汽耗將增加1%；初溫度若降低10℃，則對(duì)應(yīng)循環(huán)效率也將同步降低0.5%。作為工作人員在掌握此規(guī)律的前提下，需要保證對(duì)新蒸汽參數(shù)的監(jiān)視嚴(yán)密性，并做好適當(dāng)調(diào)整工作以確保額定蒸汽規(guī)范的維持效果。③依托回?zé)峒訜嵩O(shè)備用以將給水溫度進(jìn)一步提高。機(jī)組運(yùn)行環(huán)節(jié)需要保證高低壓加熱器的投入運(yùn)行完整性，具體措施為：對(duì)加熱器旁路門(mén)與隔板進(jìn)行清掃并檢測(cè)是否存在內(nèi)漏現(xiàn)象，以防止給水短路現(xiàn)象出現(xiàn)；將加熱器檢修質(zhì)量予以提升，是將泄露現(xiàn)象予以消除的重要基礎(chǔ)；對(duì)加熱器空氣管進(jìn)行清掃，并保證空氣管表面的清潔度具有降低端差的重要作用；針對(duì)加熱器空氣管的安裝位置做好改進(jìn)工作，能夠避免出現(xiàn)加熱器內(nèi)部有積存空氣現(xiàn)象出現(xiàn)；確保所使用低壓加熱器的嚴(yán)密性，能夠避免出現(xiàn)空氣進(jìn)入情況；維持高壓加熱器保護(hù)條件的穩(wěn)定供給狀態(tài)，是確保高壓加熱器能夠充分發(fā)揮運(yùn)行效果的關(guān)鍵因素。

3.6 積極探索節(jié)電新舉措

改進(jìn)汽輪機(jī)流通部分。我國(guó)的火力火電廠在近年來(lái)大力推廣125/200/300MW機(jī)組的集中整改任務(wù)，并獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。從實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，無(wú)論是其可靠性還是經(jīng)濟(jì)性，相較傳統(tǒng)機(jī)組均有明顯的提升效果，科學(xué)的改進(jìn)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，起到了增加機(jī)組容量與減少污染的重要作用。電力市場(chǎng)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，以及機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間增長(zhǎng)﹑頻繁調(diào)節(jié)火電峰值，促使各地火力發(fā)電廠積極探索低負(fù)荷運(yùn)行節(jié)能措施，通過(guò)對(duì)輔機(jī)運(yùn)行方式優(yōu)化，充分發(fā)揮變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，達(dá)到低速啟動(dòng)與匹配負(fù)荷變化的基本需求，進(jìn)而將廠房耗電降低。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在火電廠集控運(yùn)行過(guò)程中，受多項(xiàng)因素的影響導(dǎo)致能耗較大，不利于資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)，需要通過(guò)加強(qiáng)生產(chǎn)管理﹑汽輪機(jī)組的降耗處理﹑鍋爐燃燒的調(diào)整﹑降低廠用電率等措施，推動(dòng)火電廠的健康發(fā)展。