王鴻飛

(山西漳電大唐塔山發(fā)電公司，大同 037001)

0 引 言

隨著當(dāng)前供電技術(shù)水平的不斷提升，經(jīng)常會(huì)有一些電廠出現(xiàn)供大于求的情況，火電廠利用率下降，使得其處于低負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)，在此情況下，火電廠不僅出現(xiàn)嚴(yán)重的資源浪費(fèi)問(wèn)題，而且經(jīng)濟(jì)效益也在逐漸降低。對(duì)此，火電廠可以通過(guò)降低火電發(fā)電機(jī)組廠用電率的方式，降低電廠運(yùn)行耗能，以提高經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，為火電廠的持續(xù)發(fā)展提供保障。

1 提高機(jī)組負(fù)荷率

在火電廠發(fā)電機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，大多數(shù)的輔機(jī)都是在工頻狀態(tài)下運(yùn)行的，而在低負(fù)荷狀態(tài)下的運(yùn)行就會(huì)產(chǎn)生很多不必要的資源浪費(fèi)，因此提高機(jī)組負(fù)荷率是降低廠用電率的重要措施之一。

以某火電廠為例，該供電企業(yè)為完成全年發(fā)電任務(wù)，在提高機(jī)組負(fù)荷率的過(guò)程中主要采用了以下幾種方式：第一，盡快與省調(diào)進(jìn)行溝通和協(xié)調(diào)，獲取重要信息資訊。需要先與省調(diào)進(jìn)行溝通，了解到汛期火電機(jī)組與往年相比會(huì)有更深調(diào)峰的可能性，在得到省調(diào)的統(tǒng)一后，在供暖期結(jié)束之后，延續(xù)雙機(jī)運(yùn)行時(shí)間達(dá)一個(gè)月，發(fā)電量也因此提升6 500萬(wàn)kWH。第二，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，利用脫硫大修后試驗(yàn)、機(jī)組性能試驗(yàn)、切換機(jī)組等向省調(diào)申請(qǐng)雙機(jī)運(yùn)行，在此過(guò)程中該發(fā)電廠發(fā)電量又提升了3100萬(wàn)kWH左右。第三，在十月份時(shí)，經(jīng)過(guò)公司爭(zhēng)取，進(jìn)一步提前了雙機(jī)運(yùn)行時(shí)間，搶發(fā)電量約達(dá)750萬(wàn)kWH。第四，通過(guò)與省調(diào)之間的溝通合作，在省調(diào)的理解和支持下，通過(guò)電網(wǎng)負(fù)荷彈性空間，申請(qǐng)修改負(fù)荷期限，以此有效地提高了機(jī)組負(fù)荷率。第五，加強(qiáng)對(duì)于發(fā)電機(jī)組的管理，提升運(yùn)行維護(hù)和檢修保養(yǎng)水平，進(jìn)一步提升機(jī)組設(shè)備的穩(wěn)定性以及可靠性，以此保障曲線上限運(yùn)行[1]。

2 降低輔機(jī)單耗

隨著發(fā)電利用小時(shí)的逐漸下降，火力發(fā)電廠的經(jīng)營(yíng)管理存在較大問(wèn)題，為進(jìn)一步降低火電發(fā)電機(jī)組廠用電率，需要通過(guò)技術(shù)、管理等相關(guān)措施對(duì)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行情況進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，可以加強(qiáng)對(duì)于廠用電率情況的深入分析，通過(guò)將廠用電率指標(biāo)逐步分解的方式，進(jìn)一步挖掘發(fā)電機(jī)組設(shè)備的潛力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。降耗的重點(diǎn)應(yīng)放在給水泵、風(fēng)機(jī)、脫硫等耗電較多的設(shè)備，通過(guò)對(duì)設(shè)備的耗能情況進(jìn)一步進(jìn)行分析，進(jìn)而確定相應(yīng)的輔機(jī)降耗措施，以此有效降低廠用電率。

2.1 制粉系統(tǒng)

針對(duì)制粉系統(tǒng)的優(yōu)化，首先，需要加強(qiáng)對(duì)于設(shè)備的維護(hù)和管理工作，定期維護(hù)和檢修，及時(shí)消除設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的安全和故障隱患，確保設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好；其次，要及時(shí)補(bǔ)充鋼球，進(jìn)一步提高磨煤效率；再次，根據(jù)煤的種類及其特點(diǎn)等，及時(shí)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，優(yōu)化工況，確保設(shè)備始終處于最佳制粉狀態(tài)；最后，科學(xué)控制和調(diào)整設(shè)備，確保制粉系統(tǒng)中每一個(gè)運(yùn)行設(shè)備都能夠充分發(fā)揮自身作用，盡量減少磨煤設(shè)備的啟停次數(shù)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析計(jì)算之后發(fā)現(xiàn)，磨煤設(shè)備少啟停能夠有效節(jié)約260 kWH的電量，若按照每天少啟停一次磨媒設(shè)備進(jìn)行計(jì)算，那么全年僅依靠制粉系統(tǒng)就能夠節(jié)約至少12萬(wàn)kWH的電量。

某火力發(fā)電企業(yè)根據(jù)此方法進(jìn)行設(shè)備降耗優(yōu)化，取得了良好的效果，其2017年與2018年制粉系統(tǒng)耗電情況對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 2017年與2018年制粉系統(tǒng)耗電情況對(duì)比

2.2 給水系統(tǒng)

給水系統(tǒng)的優(yōu)化主要通過(guò)以下措施：第一，在滿足給水壓力的基礎(chǔ)上，將水泵運(yùn)行速度進(jìn)行調(diào)整，以此降低給水泵耗能，經(jīng)過(guò)試運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，使用調(diào)速泵能夠有效節(jié)約電能，全年節(jié)電量大約為23.4萬(wàn)kWH。第二，及時(shí)、定期檢修給水泵以及除氧器的再循環(huán)門，并加強(qiáng)鍋爐給水調(diào)整門的維修和養(yǎng)護(hù)；第三，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行需求對(duì)鍋爐給水管路的運(yùn)行方式進(jìn)行控制和調(diào)整，最大程度上減少給水截流造成的損失；第四，強(qiáng)化工作人員的管理，提高巡檢質(zhì)量，確保給水系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

下面以某供電企業(yè)為例，進(jìn)行探討。

(1)循環(huán)水泵優(yōu)化

問(wèn)題分析。針對(duì)該企業(yè)中的兩臺(tái)機(jī)組進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其循環(huán)水泵在運(yùn)行的過(guò)程中存在不合理情況，其一，兩臺(tái)機(jī)組各2臺(tái)循環(huán)水泵，在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，為節(jié)約電能均只使用1臺(tái)水泵，這就使得循環(huán)水的溫度存在一定差異，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，循環(huán)水溫度差異在16 ℃以上，這就可能會(huì)導(dǎo)致循環(huán)水流量降低，機(jī)組真空下降，即便單機(jī)運(yùn)行節(jié)約了一定電量，但是整體用電量有所提升；其二，當(dāng)4臺(tái)循環(huán)水泵同時(shí)運(yùn)行時(shí)，機(jī)組真空處于極限狀態(tài)，就會(huì)增加動(dòng)葉損失，使得循環(huán)水泵耗能增加。

循環(huán)水泵改造方案及改造效果。該供電企業(yè)通過(guò)對(duì)循環(huán)水泵運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，擬定環(huán)境溫度、機(jī)組真空嚴(yán)密性等相關(guān)因素穩(wěn)定不變的狀態(tài)下，通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬分析，最終決定采用將高速泵改造成為低速泵的方式進(jìn)行循環(huán)水泵的優(yōu)化。經(jīng)過(guò)優(yōu)化之后，當(dāng)火電機(jī)組處于低負(fù)荷的工況下時(shí)，循環(huán)水量有所降低，以此減少水泵耗電，能夠有效保證循環(huán)水泵系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性[2]。循環(huán)水泵改造后2017與2018年耗電對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 2017與2018年耗電對(duì)比

改造后鞏固措施。在改造之后，為保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，以及節(jié)能降耗效果，需要進(jìn)行后續(xù)鞏固。首先，供電企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)于水質(zhì)的檢測(cè)，確保循環(huán)水質(zhì)量達(dá)標(biāo)；其次，要加強(qiáng)對(duì)于凝結(jié)器冷卻水管的清理，保證膠球潔凈；再次，定期對(duì)凝結(jié)器的嚴(yán)密性進(jìn)行檢測(cè)，確保試驗(yàn)結(jié)果符合運(yùn)行要求；最后，定期對(duì)凝結(jié)器循環(huán)水側(cè)進(jìn)行排污處理，清理干凈雜物和臟污，避免堵塞。

(2)凝結(jié)水泵優(yōu)化

在該供電企業(yè)給水系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，除了循環(huán)水泵耗能較高之外，凝結(jié)水泵也是耗能較高的輔助設(shè)備之一，凝結(jié)水泵的主要作用是確保除氧器、給水系統(tǒng)以及凝結(jié)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，存在能源消耗過(guò)大，無(wú)意義資源流失的情況，通過(guò)利用變頻調(diào)速原理，對(duì)凝集水泵進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)改變電源頻率的方式對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速。通過(guò)凝結(jié)水泵的優(yōu)化改造，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)機(jī)組負(fù)荷低于75%時(shí)，以凝結(jié)水泵的變頻器為主、其他調(diào)節(jié)門為輔的變頻調(diào)節(jié)方式，在此情況下，凝結(jié)水泵的節(jié)約用電量十分可觀，節(jié)能效果較為顯著。

(3)脫硫系統(tǒng)

在對(duì)脫硫系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中，確保脫硫率以及排放情況達(dá)標(biāo)是進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化的前提條件，然后通過(guò)氧化風(fēng)機(jī)的間歇運(yùn)行，當(dāng)負(fù)荷率在85%以下的情況下停止增壓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。除此之外，還需要合理調(diào)整吸收塔漿液的濃度，控制脫硫供漿量，并盡量避免將漿液排放至灰漿池內(nèi)，以此降低除灰以及脫硫過(guò)程消耗的電量。經(jīng)試運(yùn)行后，發(fā)現(xiàn)以此方式對(duì)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化后全年脫硫系統(tǒng)單耗降低了10.59%。

(4)除灰系統(tǒng)

除灰系統(tǒng)也是發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中耗能較大的系統(tǒng)之一，因此，想要減少火力發(fā)電機(jī)組廠用電率就必須要對(duì)除灰系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化管理。在此過(guò)程中，某火電廠通過(guò)以下措施對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，取得了良好的效果：第一，對(duì)煙道下的灰斗密封水進(jìn)行封堵，并在鍋爐大修的過(guò)程中，將煙道下灰斗拆除，以此節(jié)約水資源，此外通過(guò)對(duì)漏風(fēng)的處理，有效降低了灰漿泵和吸風(fēng)機(jī)的用電量。第二，停運(yùn)沖渣泵，封閉出入口。通過(guò)對(duì)渣井以及預(yù)熱器的調(diào)整，減少?zèng)_渣水，降低水資源消耗，同時(shí)還能夠減少除灰過(guò)程中所消耗的電能。第三，在送灰的過(guò)程中使用倉(cāng)泵，裝灰使用灰?guī)欤ㄟ^(guò)這種方式能夠極大程度地減少、甚至避免使用卸灰設(shè)備和電除攪拌設(shè)備，有效降低了水資源以及電力資源的消耗。

除此之外，還需要加強(qiáng)對(duì)于輸煤系統(tǒng)的維護(hù)和管理，結(jié)合煤的種類，合理選擇裝卸、儲(chǔ)存和摻配的同時(shí)，進(jìn)一步提高運(yùn)行效率。與此同時(shí)，還需要加強(qiáng)輸煤過(guò)程中的協(xié)調(diào)性，確保輸煤過(guò)程流暢、高效，降低空載率，以此提高輸煤效率及其經(jīng)濟(jì)性。

3 設(shè)備改造

在發(fā)電機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，冷卻塔芯材料如果結(jié)垢情況較為嚴(yán)重，那么通風(fēng)冷卻效果就會(huì)降低，進(jìn)而影響到機(jī)組真空情況。對(duì)此，可以通過(guò)更換冷卻塔塔芯材料，優(yōu)化冷卻效率，有效降低循環(huán)水溫，能夠減少運(yùn)行的循環(huán)泵數(shù)量。經(jīng)過(guò)改造之后，能夠提高機(jī)組真空度1.57%左右，機(jī)組負(fù)荷率提高了9.3%，與此同時(shí)還能夠減少循環(huán)泵的運(yùn)行數(shù)量[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，廠用電率作為發(fā)電廠節(jié)能降耗工作情況的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，在實(shí)際工作推進(jìn)的過(guò)程中，需要從火電發(fā)電機(jī)組入手，通過(guò)提高機(jī)組負(fù)荷率、降低輔機(jī)單耗以及設(shè)備改造等措施對(duì)廠用電率進(jìn)行節(jié)能降耗處理，以此提升供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。相信通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)組的不斷優(yōu)化和改進(jìn)，廠用電率將會(huì)得到有效控制，火電廠也會(huì)得到更加穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展。