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摘要：火電廠是一次能源用能大戶，全年耗煤量非常巨大，提高火電廠的一次能源利用率，盡可能的降低發(fā)電成本，成為全國各大發(fā)電企業(yè)及科研院所研究的課題。各電站情況不同，可采用的節(jié)能降耗方法也各異，本文作者通過現(xiàn)場實際運行經(jīng)驗，總結(jié)分析出了火電廠在運行過程中可采取的切實可行的節(jié)能降耗措施。如提高真空、保證給水溫度、加強燃燒調(diào)整、減少泄漏和工質(zhì)損失、節(jié)省廠用電等。
關鍵詞：節(jié)能降耗 分析 措施
1、 引言
火電廠是一次能源用能大戶：技術(shù)統(tǒng)計[1]表明，到2000年底，火電廠全年耗原煤達4億噸，提高火電廠熱經(jīng)濟性（即減少能耗）就不僅是降低本身成本的需要，更是影響全國一次能源生產(chǎn)、運輸和節(jié)約的大事。目前，全國各地火電廠節(jié)能的主要措施可分為以下幾項：1、實現(xiàn)電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度，安全網(wǎng)經(jīng)濟上最合理要求地同電網(wǎng)處理，推行火電廠的經(jīng)濟運行，并保持供電質(zhì)量。2、中低壓機組每年多耗130萬噸標準煤，有條件的應改為供熱式機組，有的應逐漸淘汰。3、對200MW以下的機組進行改造，以提高效率降低能耗。特別是輔助設備和用電設備的技術(shù)改造。4、拆除小鍋爐，改為熱電聯(lián)產(chǎn)或集中供熱。在火電廠投入到商業(yè)運行以后，其設計參數(shù)確定，因而加強運行當中的節(jié)能降耗問題就由為重要。本文僅通過對華能丹東電廠的運行現(xiàn)狀進行分析，提供一些具體節(jié)能措施，也可為國內(nèi)同類型電廠挖潛降耗提供借鑒。電廠運行節(jié)能降耗有許多方面，如加強燃燒調(diào)整、減少泄漏和工質(zhì)損失、提高真空、節(jié)省廠用電等。提高電廠經(jīng)濟效益，降低能耗是各個發(fā)電廠提高經(jīng)濟效益的主要途徑，也是我們電廠在當今殘酷市場獲勝的必經(jīng)之路，電力工業(yè)資源節(jié)約主要是提高能源轉(zhuǎn)換效率，包括節(jié)煤、節(jié)油、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)電、節(jié)汽（氣），降低輸送損耗，消除跑、冒、滴、漏等。
2、分析與措施
2．1在汽輪機組方面
2．1．1 提高真空
提高真空，增強機組做功能力，減少燃料是提高經(jīng)濟性的重要方面，可進行如下方面措施：
1、真空嚴密性試驗：
①堅持每月一次真空嚴密性試驗；
②試驗有利于停機后汽機冷態(tài)時進行凝汽器灌水查漏；
③調(diào)整主機及小機軸封供回汽運行正常；
④運行中經(jīng)常檢查負壓系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)漏泄及時處理；
⑤投入水封閥系統(tǒng)。
2、夏季根據(jù)負荷啟第二臺循環(huán)水泵；
3、春季根據(jù)循環(huán)水蓄水庫結(jié)冰情況及時關閉循環(huán)水回水至循環(huán)水泵入口融冰并將循環(huán)水回水由河口導黃海；
4、正常投入循環(huán)水水室真空系統(tǒng)；
5、檢查凝汽器循環(huán)水入口壓力差，發(fā)現(xiàn)入口過濾器堵塞及時聯(lián)系檢修清理。華能丹東廠海水資源污染嚴重，大量雜物涌向循環(huán)水入口濾網(wǎng)，若濾網(wǎng)不能正常運行，將使雜物進入凝汽器循環(huán)水入口濾網(wǎng)，造成堵塞，使真空下降，機組被迫減負荷等惡劣后果，所以必須確保循環(huán)水濾網(wǎng)穩(wěn)定運行，應做到如下方面：認真進行“每日循環(huán)水泵房撈污機投入使用一次”的定期工作；加強對循環(huán)水泵旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)及其沖洗泵的巡回檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時通知檢修處理；當一臺機組兩臺沖洗水泵都不能運行時，應保持兩臺沖洗泵出入口手動門、電動門在全開位置，若由于檢修隔離一臺沖洗水泵，應保證另一臺泵出入口手動門電動門在全開位置，關閉與另一機組沖洗水泵入口聯(lián)絡門，在保證凝汽器真空正常情況下，關小凝汽器循環(huán)水出口門，提高循環(huán)水泵出口壓力，檢查旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)污物是否被沖干凈，如果由于沖洗水壓力低污物大量被帶到旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)后，應立即停止。
6、保持凝汽器水位正常，凝汽器水位在正常運行中一般保持在500 mm左右，如果水位較低將會產(chǎn)生如下后果：凝結(jié)水泵入口壓力下降，影響凝結(jié)水泵正常運行，嚴重時還可能造成汽蝕，大修時設備維修費用勢必增加。凝汽器水位高，凝汽器空間減少，冷卻面積亦減少，凝汽器真空下降。另外，凝汽器的自身除氧能力下降，影響機組效率。凝汽器水位過高，部分鈦管被淹沒在凝結(jié)水中，將處于飽和狀態(tài)的凝結(jié)水繼續(xù)冷卻，造成過冷，致使機組冷源損失加大，大約每降低1℃過冷，機組熱耗率降低0.5%，綜上所述，維持凝汽器水位正常，是一項重要的運行調(diào)整任務。
2．1．2 維持正常的給水溫度
提高汽輪機組的經(jīng)濟性除提高真空外還必須維持正常的給水溫度，給水溫度變化，一方面引起回熱抽汽量變化，影響到作功能力；另一方面將使鍋爐排煙溫度變化，影響鍋爐效率。
首先，要確保高加投入率，這需要做以下方面：
1、將高加進汽電動門改為三態(tài)控制電動門，實現(xiàn)高加滑啟、滑停，防止高加漏泄；
2、保持高加水位穩(wěn)定。
3、啟機前應檢查高加入口三通閥開關正常；
4、控制高加滑啟、滑停、給水溫升率符合規(guī)程規(guī)定；
5、發(fā)電機并網(wǎng)后及時投入高加，發(fā)電機解列前停止高加。
其次，調(diào)整高加水位正常。加熱器正常水位的維持是保證回熱的經(jīng)濟性和主、輔設備安全運行的重要環(huán)。水位過高，會淹沒有效傳熱面降低熱經(jīng)濟性，同時疏水可能倒流入汽輪機危及主機安全，此時汽側(cè)壓力擺動或升高，端差增大，還可能導致抽汽管和加熱器殼體振動。水位過低或無水位，蒸汽經(jīng)疏水管進入相鄰較低一級加熱器，大量排擠低壓抽汽，熱經(jīng)濟性降低，并可能使該級加熱器汽側(cè)超壓、尾部管束受到?jīng)_蝕（尤其??內(nèi)置式疏水冷卻器危害更大），同時加速對疏水管道及閥門的沖刷，引起疏水管振動和疲勞損壞；
再次，檢查高加旁路無漏泄，以及抽汽逆止門或加熱器進汽門開度正常以保證抽汽管壓降正常，經(jīng)過如上方面檢查是否達到負荷對應的給水溫度，以提高經(jīng)濟性。
2．2 鍋爐方面
2．2．1 加強燃燒調(diào)整
汽輪機組提高經(jīng)濟性有許多方面，同時鍋爐也應加強燃燒調(diào)整，鍋爐的完全燃燒除合理的燃燒調(diào)整外，應加強對風量的配比，合理的過剩空氣系數(shù)，對燃燒過程至關重要，過量空氣系數(shù)過大或過小都將造成鍋爐效率降低。過量空氣系數(shù)越大，排煙熱損失(q2)也就越大 過量空氣系數(shù)對化學不燃燒熱損失(q3)影響較小；對于機械不完全燃(q4)，當過量空氣系數(shù)太小時，部分煤粉顆粒不能與空氣充分混合則q4增加，但過量空氣系數(shù)太大時，氣流速度過高，煤粉在爐內(nèi)停留時間減少，q4又會增加。合理的過量空氣系數(shù)應使損失之和最小，見圖1。在正常運行中，在負荷增加過程應先將風量適當加大，然后增加燃料量，使風量調(diào)整優(yōu)先于燃料量。而在減負荷過程中，應先減燃料量而后減風量，使風量滯后于燃料量的調(diào)整。這樣可保證燃料的完全燃燒，降低燃料的不完全燃燒熱損失。而在正常運行中，尤其在低負荷200~250MW之間，對于風量的調(diào)整應引起重視，氧量超出規(guī)定值2%~3%，燃料量雖然減下來但風量并沒有減下來，造成氧量指示偏高，使燃燒所需空氣量偏大，其后果除能保證燃燒外，對爐膛溫度有直接影響，增加了煙氣量，從而使損失增加，降低鍋爐熱效率，對發(fā)電煤耗有直接影響，所以低負荷時應加強對風量、氧量的控制。
2．2．2 減少再熱器減溫水量
華能丹東電廠在運行中由于設計原因造成再熱減溫水量大，降低熱了經(jīng)濟性。再熱器噴水每增加1%，國產(chǎn)200mw機組，將使熱耗增加0.1%~0.2%。再熱器溫度每升高5℃，熱耗減少0.111%，再熱蒸汽溫度每降低5℃，熱耗將增加0.125%。再熱器是中壓設備，再熱器加熱出來的中壓蒸汽進入汽輪機中壓缸做功，與高壓蒸汽進入高壓缸做功相比，其效率將大為降低。大家知道，提高機組熱效率的主要途徑是提高初溫、初壓、降低排汽壓力。為此，應該盡量保證用高溫高壓的蒸汽去多做功。再熱器的調(diào)溫，設計上是采取煙氣擋扳進行調(diào)整，充分利用煙氣的再循環(huán)煙氣量大小來改變再熱器溫。而實際運行中因設計原因，很多情況下華能丹東電廠采用再熱器減溫水噴水的??法進行調(diào)整，再熱減溫水的噴入相當于增加中壓蒸汽量，用低壓蒸汽的部分增加去頂替高壓蒸汽來滿足機組負荷，所以降低了熱經(jīng)濟性。所以，在調(diào)整中應盡量保證再熱器溫度，減少噴水量。還可以考慮更改受熱面等措施以提高機組經(jīng)濟性。
2．2．3 加強受熱面吹灰
在鍋爐運行當中還應加強受熱面吹灰。排煙熱損失是鍋爐各項損失中最大的一項，一般為4%~8%，鍋爐機組的排煙溫度越高，排煙熱損失越大。排煙處的煙氣容積越大，排煙熱損失也越大。鍋爐運行中，受熱面上發(fā)生結(jié)渣或積灰時，受熱面的傳熱變差，排煙溫度升高。為了減少排煙損失，應經(jīng)常保持鍋爐各受熱面的清潔，但吹灰同時增加了工質(zhì)損失及熱量損失，所以應按設計工況合理地進行吹灰次數(shù)的確定，并嚴格執(zhí)行，以保證鍋爐在最佳工況下運行，使鍋爐效率提高，從而提高經(jīng)濟性。
2．2．4 滑壓運行
華能丹東電廠在運行調(diào)峰負荷加減過程中，采取了滑壓的運行方式（見圖2），即負荷低于189MW采取定壓方式，壓力值為9.2Mpa，負荷在189MW至343MW采取滑壓運行方式，負荷大于343MW時采取定壓運行方式，壓力值為16.7MW，這也取得了明顯的經(jīng)濟效益，這是因為如下方面：首先，通常低負荷下定壓運行，大型鍋爐難于維持主蒸汽及再熱蒸汽溫度不降低，而變壓運行時，鍋爐教易保持額定的主蒸汽和再熱蒸汽溫度。當變壓運行主蒸汽壓力下降，溫度保持一定時，雖然蒸汽的過熱焓隨壓力的降低而降低，但由于飽和蒸汽焓上升教多，總焓明顯升高，這一點是變壓運行取得經(jīng)濟性的重要因素；
其次，變壓運行汽壓降低汽溫不變時，汽輪機各級容積流量、流速近似不變 ，能在低負荷時保持汽輪機內(nèi)效率不下降；再次，變壓運行，高壓缸各級，包括高壓缸排汽溫度將有所升高，這就保證了再熱蒸汽溫度，有助于改善熱循環(huán)效率；最后，變壓運行時允許給水壓力相應降低，在采用變速給水泵時可顯著地減少給水泵的用電，此外給水泵降速運行對減輕水流對設備侵蝕，延長給水泵使用壽命有利。國產(chǎn)125MW機組在不同方式下的供電煤耗率，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)[2]計算比較如下：50%額定負荷下運行時，定壓運行機組的供電煤耗率，為370.5g/（KW.h），滑壓運行機組的供電煤耗率為356.84g/（KW.h）；但在90%以上負荷時，定壓運行反而優(yōu)于滑壓運行其煤耗率前者為336.9g/（KW.h），后者則為342.4g/（KW.h），而且從理論上說，當初壓下降5Mpa時，應切換為滑壓運行，以保證熱效率不致過分降低。
2．3 工質(zhì)
在火電廠里還有大的損失是工質(zhì)損失，而且往往伴隨能量的損失。補給水是一項重要的指標，節(jié)省補給水可降低工質(zhì)損失，提高經(jīng)濟性，使機組安全可靠的運行，同時可回收熱能，是節(jié)能降耗的重要方面，為降低補給水量，可從以下方面入手：
1、堅持熱網(wǎng)疏水回收；將疏水回收至凝結(jié)水補水箱。這樣既回收了工質(zhì)，而且熱網(wǎng)恰好在汽溫較低時投用，又保證了補水箱防凍問題。
2、進行熱網(wǎng)系統(tǒng)改造，避免工質(zhì)浪費，有效回收；
3、暖風器疏水回收，為了提高送風機入口溫度，保證（避免）冬季來臨時，環(huán)境溫度的降低而帶來的空氣預熱器入口冷端發(fā)生低溫腐蝕，應將暖風器盡早投入運行，這樣既提高了了風溫，又可以有效的防止空預器低溫腐蝕堵灰等。但由于暖風器系統(tǒng)的水位變送器立管水位調(diào)節(jié)不能正常投入等原因，暖風器的大量疏水有時不能有效回收至除氧器，而全部排至定排擴容器，造成大量的工質(zhì)損失，使得機組的補水率提高，故應該保證暖風器系統(tǒng)設備及調(diào)節(jié)正常，保證疏水回收率，以提高經(jīng)濟性。
4、認真處理排入定排擴容器各疏放水手動門，確保關閉嚴密；
5、合理控制排污，蒸汽含雜質(zhì)過多會引起過熱器受熱面汽輪機通流部分和蒸汽管道沉積鹽，鹽垢如沉積在過熱器受熱面壁上，會使傳熱能力降低，重則使管壁溫度超過金屬允許的極限溫度，導致超溫爆管，輕則使蒸汽吸熱減少，過熱器溫降低，排煙溫度升高，鍋爐效率降低。鹽垢如沉積在汽機通流部分，將使蒸汽通流面積減小，葉片粗糙度增加，甚至改變?nèi)~片型線，使汽機阻力增加，出力和效率降低。鹽垢如沉積在蒸汽管道閥門處，可能引起閥門動作失靈和閥門漏汽。為提高經(jīng)濟性及安全性，據(jù)化學分析，合理安排排污將有效地控制爐水及蒸汽品質(zhì)，避免上述不良現(xiàn)象發(fā)生，但汽包鍋爐連續(xù)排污不僅量大（幾乎等于電廠內(nèi)部的其他汽水損失之和），能位也高（為汽包壓力下的飽和水），回收利用的經(jīng)濟價值較大，綜和以上方面，應根據(jù)化學要求合理控制排污。
6、避免閉冷水箱，凝結(jié)水儲水箱溢流。
2．4 廠用電
對于節(jié)能降耗，節(jié)省廠用電率也是重要一方面。為降低廠用電率，提高經(jīng)濟性，可采取以下措施：
1、機組啟動前，從工作安排上盡量縮短鍋爐上水到鍋爐點火時間間隔，以減少循環(huán)水泵、電??、凝結(jié)水泵運行時間；
2、機組啟動前鍋爐上水溫度高于汽包壁溫；
3、停機時盡可能降低鍋爐汽包壓力后機組解列，解列后可通過開主汽管道排大氣等方法根據(jù)汽包壁上下壁溫差降低汽包壓力，目的是減少停機后電泵向鍋爐補水時間；
4、停機后具備停循環(huán)水泵、電泵、凝結(jié)水泵等輔機條件時，盡早停運；對于循環(huán)水泵，當汽機低壓缸排汽溫度已降至40以下，高壓內(nèi)上缸壁溫也降至規(guī)定以下，就可以停止運行。對于凝結(jié)水泵，在沒有減溫水需要的情況下，低壓缸排汽溫度降至規(guī)定值也應該及早停運。當然，循環(huán)水泵的停運要考慮好閉冷水及除灰系統(tǒng)的水源問題，應及時倒至2號機。只有這樣將設備在合理的工況及時停運，以降低廠用電的用量，降低發(fā)電成本、節(jié)能增效。
5、低負荷時保留一臺循環(huán)水泵運行；
6、根據(jù)情況調(diào)整凝結(jié)水泵運行方式；
7、對于低谷負荷低于250MW，考慮停磨；
8、全廠廠房照明白天沒必要亮的地方建議采用光控。
3 結(jié)束語
我國能源資源豐富，但人均占有量卻僅為世界平均數(shù)的1/2，同時，一次能源的利用率仍較低。節(jié)能即可緩和能源供需矛盾，又是改善環(huán)境，提高經(jīng)濟效益的有力措施?；痣姀S作為耗能大戶，更應增強節(jié)能降耗?；痣姀S節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟效益的措施還有許多，如摻燒價格更便宜的煤種、粉煤灰綜合利用等，各火電廠情況不盡相同。本文通過現(xiàn)場實際運行經(jīng)驗，總結(jié)分析了火電廠在運行過程中可采取的切實可行的節(jié)能降耗措施。這些措施在現(xiàn)場應用中得到了很好的效果，希望也可被國內(nèi)同類型電廠所借鑒，節(jié)約更多能源。
參考文獻
[1] 鄭體寬，熱力發(fā)電廠，水利電力出版社，1995
[2] 氣輪機運行技術(shù)問答，中國電力出版社，2000
作者簡介：楊立永，男，30，中共黨員，工學學士。1997年7月畢業(yè)于東北電力學院動力工程系。同時，進入華能丹東電廠運行部工作至今。1997年7月至1997年12月，在鐵嶺電廠參加了由華能丹東電廠組織的生產(chǎn)運行實踐。1998年1月至今，先后參與華能丹東電廠兩臺機組的調(diào)試、168小時試運、試生產(chǎn)、生產(chǎn)。期間參與了兩臺機組的大修和小修。從事本專業(yè)多年，有豐富的運行經(jīng)驗。
1分析與措施
節(jié)能降耗有許多方面，比如加強燃燒調(diào)整、減少泄漏和工質(zhì)損失、維持凝汽器最佳真空、提高給水溫度、降低廠用電率、排煙熱損失、原水單耗、補水率等。
1.1維持凝汽器最佳真空
維持凝汽器最佳真空，一方面可以增強機組做功能力，另一方面可以減少燃料量，從而提高機組經(jīng)濟性。機組正常運行中，保持凝汽器最佳真空應采取如下措施：
1.1.1確保機組真空嚴密性良好
1)、堅持每月兩次真空嚴密性試驗；
2)、利用機組大小修，對凝汽器進行灌水找漏；
3)、對軸封系統(tǒng)進行改造，確保軸封系統(tǒng)供汽正常；加強軸抽風機運行維護，確保軸封回汽暢通。
4)、加強給水泵密封水系統(tǒng)監(jiān)視調(diào)整。
5)、發(fā)現(xiàn)真空系統(tǒng)不嚴，影響機組真空，立即進行查找：
a）檢查#8、#7、#6、#5低加汽側(cè)放水門、就地水位計放水門、電接點水位計放水門是否關閉嚴密；#8、#7、#5低加疏水至凝汽器直通門盤根、法蘭是否吸氣；
b）檢查軸封冷卻器水位是否正常；
c）檢查甲、乙、丙凝汽器就地水位計放水門是否關閉嚴密；
d） 單級水封筒真空是否破壞，存在泄漏，向單級水封筒適當注水；檢查調(diào)整給水泵密封水，同時檢查多極水封筒入口壓力表是否出現(xiàn)真空，如若是，則向多極水封筒注水，使水封筒入口壓力保持在0位。
e）檢查調(diào)整凝結(jié)泵密封水，防止凝結(jié)泵密封水過低；用薄紙巾檢查凝結(jié)泵入口濾網(wǎng)法蘭是否吸氣；
f）檢查調(diào)整#7、8低加疏水泵密封水，防止疏水泵密封水過低；
g）檢查本體疏水擴容器至凝汽器熱水井的疏水管彎頭、管道、焊口等檢查是否存在泄漏；本體疏水擴容器至凝汽器吼部的疏汽管道上的伸縮節(jié)焊口是否開裂泄漏；疏水至本體疏水擴容器的最后一道閥門的盤根、法蘭是否存在泄漏；
h）檢查軸封泄汽旁路門開度是否過大，調(diào)整門前后疏水門是否關閉嚴密；
檢查低壓軸封供汽壓力是否過低；
i）檢查真空破壞門是否泄漏（向真空破壞門內(nèi)注水）；
j） 檢查#7、8低加疏水泵、凝結(jié)泵空氣門，空氣管道焊口是否吸氣；檢查射水抽汽器的空氣門、凝汽器的空氣門盤根、焊口是否存在泄漏；
k）二級旁路前后疏水是否存在接管座開裂；級旁路前排大氣與排擴容器疏水門不嚴密；
l）低壓缸安全門是否存在泄漏；
m）凝汽??吼部是否存在裂紋，檢查凝汽器熱水井取樣門是否關閉嚴密；
1.1.3加強射水泵運行維護，檢查射水池水位是否正常，水溫是否過高，否則應加強換水，保證射水池溫度不超過26℃；
1.1.4加強循環(huán)水品質(zhì)的監(jiān)督，減少凝汽器銅管結(jié)垢，并定期進行膠球清洗，以增加凝汽器銅管換熱效率；
1.1.5加強冷卻水塔的維護，夏季運行時，全開中央上水門，加強冷卻塔換水，增加冷卻塔效率；春冬季根據(jù)循環(huán)水溫度，調(diào)整中央上水門、熱水回流門開度，裝拆冷卻塔圍裙確保循環(huán)水溫度正常；不定期檢查塔池內(nèi)有無雜物，及時清理，防止雜物進入自然塔水池，使凝汽器濾網(wǎng)堵塞，減少進入凝汽器的實際循環(huán)水量，降低真空；
1.1.6保持正常凝結(jié)水水位，凝汽器水位高，凝汽器空間減少，冷卻面積亦減少，凝汽器真空下降。
1.1.7夏季高溫季節(jié)，根據(jù)真空情況，通過計算經(jīng)濟性，確定是否啟動備用循環(huán)泵，保證兩臺循環(huán)水泵運行。
1.2提高給水溫度
給水溫度變化，直接影響到鍋爐燃料量的變化，影響到鍋爐燃燒；給水溫度低，一方面使鍋爐供電煤耗增加，另一方面使排煙溫度增加，排煙熱損失增加，鍋爐效率降低；我公司＃1-＃4機組給水溫度長時間達不到設計值，且較設計值偏低較多。
1.2.1保證高加投入率
1）機組滑啟、滑停、嚴格控制給水溫升率符合規(guī)程規(guī)定；

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