火电厂热力系统节能技术分析 李梦洁

火电厂热力系统节能技术分析李梦洁

发表时间：2018-04-12T11:37:43.853Z 来源：《电力设备》2017年第7期作者：李梦洁

[导读] 摘要：众所周知，能源问题已经成为世界各国共同关注的问题，在我国这一现象更加凸显。

（国网能源哈密煤电有限公司新疆 839000）

摘要：众所周知，能源问题已经成为世界各国共同关注的问题，在我国这一现象更加凸显。我国是能源生产大国，同时也是能源消耗大国，每年煤炭产量的一半都用于火力发电，提高煤炭资源的有效利用率，发展火电厂热力系统节能技术具有很大的现实意义。

关键词：火电厂热力系统；节能技术

能源是国民经济的基础，随着能源价格的攀升和节能减排政策的要求，提高能源利用效率，节约煤炭资源受到越来越多的重视。火电厂作为耗能大户，更应采取各种节能措施，最大限度降低能源消耗。

1 节能技术措施的提出和选择原则

在火电厂节能技术措施的提出和选择过程中，应针对工程特性合理选择匹配的节能降耗方案，即节能工程必须追求高效合理的投资回报率，不能盲目地为了节能而大肆投入，也不能盲目求新而忽视其实际应用功能特性。火力电厂节能降耗工程的具体指导原则，笔者认为应该按照“效益为主”、“分项实施”、“技术更新”与“重点突破”等原则进行，通过合理搭配，力求节能项目取得较为良好的经济效益和社会效益，确保电厂电能生产运营具有较高的安全可靠性和节能经济性。

2节能技术分析及措施

2.1 锅炉方面

2.1.1 加强燃烧调整

锅炉应加强燃烧调整，锅炉效率是锅炉设备节能降耗经济性的总指标。影响锅炉效率的因素主要有排烟损失、一氧化碳损失、机械未完全燃烧损失、散热损失等各类指标。除合理的燃烧调整外，锅炉的完全燃烧还应该加强对风量的配比。合理的过量空气系数，对燃烧过程十分重要，该系数过大或过小都会使锅炉效率降低。在正常运行中，随着负荷的增减，不断调整风量可以保证燃料完全燃烧，从而降低燃料的未完全燃烧损失。此外，氧量也应进行适当控制，避免因烟气量的增加而增加损失，降低锅炉热效率，影响发电煤耗。所以，在低负荷时应加强对风量和氧量的控制。

2.1.2 减少再热器减温水量

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，而再热器属于中压设备，再热器加热出来的蒸汽进入汽轮机做功，相比高压蒸汽进入高压缸做功，效率明显降低，因此，应该尽量采用高温高压的蒸汽做功。再热减温水的喷入相当于增加中压蒸汽量，用低压蒸汽来代替高压蒸汽以满足机组负荷，降低了热经济性。所以，应尽量保证再热器温度，减少喷水量。

2.1.3 加强受热面的吹灰

锅炉各项损失中最重要的一项损失是排烟热损失，约为4%～8%，机组中排烟温度越高，排烟处烟容积越大，排烟热损失越大。若受热面在锅炉运行中发生积灰时，其传热性变差，排烟温度就会升高，排烟损失随之增大。为防止这种现象的发生，应经常对锅炉受热面进行清洁维护，清洁次数也不可过多，否则容易增加工质和热量损失，应根据工况合理安排吹灰次数并严格执行，保证锅炉效率。

2.2 汽轮机组方面

2.2.1 提高真空

提高真空，减少燃料是提高汽轮机组节能降耗的重要方面，主要有以下几个方面的措施：每月进行一次真空密闭实验，定期检查负压系统，投入封水阀系统；每年夏季根据系统负荷情况启动备用循环水泵；根据蓄水库结冰情况及时关闭循环水；正常投入循环水水室真空系统；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；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，这是一项重要的运行调整任务。

2.2.2 维持正常的给水温度

维持正常的给水温度是汽轮机组节能减排的重要环节，给水温度变化不但影响做工能力还会影响锅炉效率。

首先，要确保高加投入率，用三态控制电动门代替高加进汽电动门，杜绝漏泄。

其次，将高加水位调整至正常。这一环节是保证主、辅设备安全运行的基础和保障。

水位过高，会淹没传热面，危害主机安全；水位过低或无水位，会造成加热器汽侧超压、尾部管束受到冲蚀，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，以保证抽汽管压降正常。

经过以上三个步骤的检查，来判断是否达到负荷对应的给水温度，降低汽轮机组能耗。

2.3 电气方面

当前火电厂为达到主机负荷调节、辅机出力的节点目的，已大量采用电机调速技术手段，采用的方法主要有变频调速、永磁调速和电机由单速改为双速等技术手段。

目前火电厂机组负荷率较低，这几种调速技术取得了比较显著的节能降耗效果[1]。例如，某330MW机组进行一次风机改造后，各负荷点节电率分别在20%～30%范围内，风机的平均功率从1150KW降低到590KW，若一年运行7000小时，则，每年便可节约电量7730000kWh[2]。

2.4热力系统方面

火力发电厂节能工作的内容包括设计施工、运行管理和技术改造等多个方面，从节能的对象和采用的措施来看，可归纳为两个方面：一是针对锅炉、汽轮机和主要辅机，旨在提高主机的热效率、降低辅机的电耗，达到节能的目的；二是针对热力系统，着眼于优化和完善热力系统及其设备，改善运行操作方式，提高运行效率，以实现节能目标。对于新设计机组，可通过优化设计、合理配套实现节能目标。

2.4.1节能诊断，优化改造

应用热力系统节能理论对热力试验或热平衡查定数据进行全面诊断和优化分析，发现热力系统及其设备的缺陷，分析能损分布情况，

确定节能潜力的大小，优选技术改造方案，为节能工作提供科学依据。找出合理的节能技术改造方案，是进一步推广热力系统节能技术的重要途径。也是热力系统节能诊断和优化改造技术发展的新方向。

2.4.2监测能损，指导运行

应用热力系统节能理论，通过微机在线监测主要运行参数，实时诊断各种运行能损产生的条件及其损失的大小，分析导致能损的主要原因及其系统和设备的缺陷，指导运行人员操作和维护，提高机组运行的经济性；该技术是热力系统节能理论与微电子技术相结合的产物，是提高火电厂运行技术综合管理水平的重要技术手段[3]。

2.4.3优化设计，合理配套

对新设计机组，应用热力系统节能理论，对热力系统的结构和参数以及各个组成部分的连接方式进行定量的分析，并通过合理选择配套设备以及局部优化调整，使得整个热力系统达到最佳设计状态，以提高其热经济性。

3火电厂节能优化技术发展趋势分析

在社会不断发展的过程中，火电厂的生产效益也获得了很大的提升，在投入使用节能优化技术后，实现了火力发电生产与先进科技的有机融合，对节能优化技术的研发和创新成效进行了验证，利用研究成果指导实践操作。但同其他国家相比，我国火电厂节能优化技术的发展仍处于初步发展阶段，技术水平较低，有待进行进一步的完善和改革。结合我国以往的积累的节能优化技术应用经验，针对优化技术应用中存在的问题，应采取针对的措施和对策进行高效的处理，整合多种资源，将节能减排摆在火电厂生产的重要位置，加大节能优化技术的研发力度，全面落实节能理念。

完善节能优化技术的运行模型是火电厂未来的主要发展方向，一方面要动态的监测和管理模型的运行状况，综合考虑多种因素，深入细化节能优化技术的应用环节[4]；另一方面在实验过程中，应将优化基准和实际运行参数结合起来，在确保设备正常工作的基础上，提高设备的工作性能，减少对资源的消耗。近年来，数学规划设计法得到了广泛地应用，凭借其优势在火电厂中发挥着重要作用，为节能优化技术的应用和发展指明了方向，也促进了节能优化系统的改革。火电厂要加大对专项优化技术的支持力度，使节能优化系统向着更加规范、系统、科学的方向发展，使多种节能优化技术得到推广使用，达到构建节能化火电厂的目标。

4结束语

能源短缺、环境污染是制约我国经济社会可持续发展的首要问题，火电厂作为能源消耗和污染排放大户，强化节能建设势在必行，电力工作者应该推进火电厂电热系统节能技术研究，提高煤炭利用率，减少污染物排放，切实为建设资源友好型、环境节约型社会贡献力量。

参考文献：

[1]丁大圣.火电厂节能减排的必要性与对策分析[J].煤炭经济，2013（08）：107.

[2]刘亚昆，肖增弘.300 MW机组低压加热器疏水系统优化.沈阳工程学院学报[J].2013（07）：236-237.

[3]徐刚，许诚，杨永平，黄圣伟，张锴.电站锅炉余热深度利用及尾部受热面综合优化[J].中国电机工程学报，2013（05）：1-8.