火电厂节能降耗的分析与措施

火电厂节能降耗的分析与措施

摘要：火电厂是一次能源用能大户，全年耗煤量非常巨大，提高火电厂的一次能源利用率，尽可能的降低发电成本，成为全国各大发电企业及科研院所研究的课题。各电站情况不同，可采用的节能降耗方法也各异，本文作者通过现场实际运行经验，总结分析出了火电厂在运行过程中可采取的切实可行的节能降耗措施。如提高真空、保证给水温度、加强燃烧调整、减少泄漏和工质损失、节省厂用电等。本文所提出的各项技术措施在现场应用后得到了很好的效果，同时也可被同类电站所借鉴。

1、引言

能源是社会发展的重要物质基础，根据我国经济建设的需要和可能，我国的能源政策是“开发和节约并重，近期把节约能源放在优先地位”而且节能是发展国民经济的一项长期战略任务。能源开发以电力为中心，发电厂的经济效益和社会效益具有极重要的意义，火电厂是一次能源用能大户：技术统计[1]表明，到2000年底，火电厂全年耗原煤达4亿吨，提高火电厂热经济性(即减少能耗)就不仅是降低本身成本的需要，更是影响全国一次能源生产、运输和节约的大事。目前，全国各地火电厂节能的主要措施可分为以下几项：1、实现电网统一调度，安全网经济上最合理要求地同电网处理，推行火电厂的经济运行，并保持供电质量。2、中低压机组每年多耗130万吨标准煤，有条件的应改为供热式机组，有的应逐渐淘汰。3、对200MW以下的机组进行改造，以提高效率降低能耗。特别是辅助设备和用电设备的技术改造。4、拆除小锅炉，改为热电联产或集中供热。在火电厂投入到商业运行以后，其设计参数确定，因而加强运行当中的节能降耗问题就由为重要。本文仅通过对华能丹东电厂的运行现状进行分析，提供一些具体节能措施，也可为国内同类型电厂挖潜降耗提供借鉴。电厂运行节能降耗有许多方面，如加强燃烧调整、减少泄漏和工质损失、提高真空、节省厂用电等。

2、分析与措施

2.1在汽轮机组方面

2.1.1 提高真空

提高真空，增强机组做功能力，减少燃料是提高经济性的重要方面，可进行如下方面措施：

1、真空严密性试验：

①坚持每月一次真空严密性试验;

②试验有利于停机后汽机冷态时进行凝汽器灌水查漏;

③调整主机及小机轴封供回汽运行正常;

④运行中经常检查负压系统，发现漏泄及时处理;

⑤投入水封阀系统。

2、夏季根据负荷启第二台循环水泵;

3、春季根据循环水蓄水库结冰情况及时关闭循环水回水至循环水泵入口融冰并将循环水回水由河口导黄海;

4、正常投入循环水水室真空系统;

5、检查凝汽器循环水入口压力差，发现入口过滤器堵塞及时联系检修清理。华能丹东厂海水资源污染严重，大量杂物涌向循环水入口滤网，若滤网不能正常运行，将使杂物进入凝汽器循环水入口滤网，造成堵塞，使真空下降，机组被迫减负荷等恶劣后果，所以必须确保循环水滤网稳定运行，应做到如下方面：认真进行“每日循环水泵房捞污机投入使用一次”的定期工作;加强对循环水泵旋转滤网及其冲洗泵的巡回检查，发现异常及时通知检修处理;当一台机组两台冲洗水泵都不能运行时，应保持两台冲洗泵出入口手动门、电动门在全开位置，若由于检修隔离一台冲洗水泵，应保证另一台泵出入口手动门电动门在全开位置，关闭与另一机组冲洗水泵入口联络门，在保证凝汽器真空正常情况下，关小凝汽器循环水出口门，提高循环水泵出口压力，检查旋转滤网污物是否被冲干净，如果由于冲洗水压力低污物大量被带到旋转滤网后，应立即停止。

6、保持凝汽器水位正常，凝汽器水位在正常运行中一般保持在500 mm左右，如果水位较低将会产生如下后果：凝结水泵入口压力下降，影响凝结水泵正常运行，严重时还可能造成汽蚀，大修时设备维修费用势必增加。凝汽器水位高，凝汽器空间减少，冷却面积亦减少，凝汽器真空下降。另外，凝汽器的自身除氧能力下降，影响机组效率。凝汽器水位过高，部分钛管被淹没在凝结水中，将处于饱和状态的凝结水继续冷却，造成过冷，致使机组冷源损失加大，大约每降低1℃过冷，机组热耗率降低0.5%，综上所述，维持凝汽器水位正常，是一项重要的运行调整任务。

2.1.2 维持正常的给水温度

提高汽轮机组的经济性除提高真空外还必须维持正常的给水温度，给水温度变化，一方面引起回热抽汽量变化，影响到作功能力;另一方面将使锅炉排烟温度变化，影响锅炉效率。

首先，要确保高加投入率，这需要做以下方面：

1、将高加进汽电动门改为三态控制电动门，实现高加滑启、滑停，防止高加漏泄;

2、保持高加水位稳定。

3、启机前应检查高加入口三通阀开关正常;

4、控制高加滑启、滑停、给水温升率符合规程规定;

5、发电机并网后及时投入高加，发电机解列前停止高加。

其次，调整高加水位正常。加热器正常水位的维持是保证回热的经济性和主、辅设备安全运行的重要环。水位过高，会淹没有效传热面降低热经济性，同时疏水可能倒流入汽轮机危及主机安全，此时汽侧压力摆动或升高，端差增大，还可能导致抽汽管和加热器壳体振动。

水位过低或无水位，蒸汽经疏水管进入相邻较低一级加热器，大量排挤低压抽汽，热经济性降低，并可能使该级加热器汽侧超压、尾部管束受到冲蚀(尤其对内置式疏水冷却器危害更大)，同时加速对疏水管道及阀门的冲刷，引起疏水管振动和疲劳损坏;

再次，检查高加旁路无漏泄，以及抽汽逆止门或加热器进汽门开度正常以保证抽汽管压降正常，经过如上方面检查是否达到负荷对应的给水温度，以提高经济性。

2.2 锅炉方面

2.2.1 加强燃烧调整

汽轮机组提高经济性有许多方面，同时锅炉也应加强燃烧调整，锅炉的完全燃烧除合理的燃烧调整外，应加强对风量的配比，合理的过剩空气系数，对燃烧过程至关重要，过量空气系数过大或过小都将造成锅炉效率降低。过量空气系数越大，排烟热损失(q2)也就越大; 过量空气系数对化学不燃烧热损失(q3)影响较小;对于机械不完全燃(q4)，当过量空气系数太小时，部分煤粉颗粒不能与空气充分混合则q4增加，但过量空气系数太大时，气流速度过高，煤粉在炉内停留时间减少，q4又会增加。合理的过量空气系数应使损失之和最小，见图1。在正常运行中，在负荷增加过程应先将风量适当加大，然后增加燃料量，使风量调整优先于燃料量。而在减负荷过程中，应先减燃料量而后减风量，使风量滞后于燃料量的调整。这样可保证燃料的完全燃烧，降低燃料的不完全燃烧热损失。而在正常运行中，尤其在低负荷200~250MW之间，对于风量的调整应引起重视，氧量超出规定值2%~3%，燃料量虽然减下来但风量并没有减下来，造成氧量指示偏高，使燃烧所需空气量偏大，其后果除能保证燃烧外，对炉膛温度有直接影响，增加了烟气量，从而使损失增加，降低锅炉热效率，对发电煤耗有直接影响，所以低负荷时应加强对风量、氧量的控制。

2.2.2 减少再热器减温水量

华能丹东电厂在运行中由于设计原因造成再热减温水量大，降低热了经济性。再热器喷水每增加1%，国产200mw机组，将使热耗增加0.1%~0.2%。再热器温度每升高5℃，热耗减少0.111%，再热蒸汽温度每降低5℃，热耗将增加0.125%。再热器是中压设备，再热器加热出来的中压蒸汽进入汽轮机中压缸做功，与高压蒸汽进入高压缸做功相比，其效率将大为降低。大家知道，提高机组热效率的主要途径是提高初温、初压、降低排汽压力。为此，应该尽量保证用高温高压的蒸汽去多做功。再热器的调温，设计上是采取烟气挡扳进行调整，充分利用烟气的再循环烟气量大小来改变再热器温。而实际运行中因设计原因，很多情况下华能丹东电厂采用再热器减温水喷水的方法进行调整，再热减温水的喷入相当于增加中压蒸汽量，用低压蒸汽的部分增加去顶替高压蒸汽来满足机组负荷，所以降低了热经济性。所以，在调整中应尽量保证再热器温度，减少喷水量。还可以考虑更改受热面等措施以提高机组经济性。

2.2.3 加强受热面吹灰

在锅炉运行当中还应加强受热面吹灰。排烟热损失是锅炉各项损失中最大的一项，一般为4%~8%，锅炉机组的排烟温度越高，排烟热损失越大。排烟处的烟气容积越大，排烟热损