火电厂建设的节能技术分析

摘要：本文通过对火电厂的现状进行分析，指出节能降耗势在必行，文章介绍了火电厂发电流程的三个环节，并从锅炉、汽轮机组、电气三个方面提出具体节点技术及措施，并指出火电厂建设节能技术的应用前景，提出开展节能工作的建议。

关键词：火电厂 节能 锅炉 汽轮机组 电气

1、引言

能源是国家的立国之本，是经济发展的物质基础，能源问题是关系到民生大计的关键问题，节能降耗是国民经济中一项长期任务。

电力行业是能源开发的中心，发电厂的经济、社会效益具有重要意义，火力发电是我国电力生产的主要模式，而火电厂是用能大户。随着需求的增加，火电厂每年耗煤量在不断攀升，火电厂节能降耗问题即是降低成本的根本需求，也是影响整个国民经济的能源生产、调配、运输的重大事件。现阶段，我国火电厂主要节能降耗技术措施主要有一下几种：达到电网统一调度效果，实行火电厂的经济运行，保证供电质量；若中、低压机组每年多耗130万吨标准煤，则尽量改为供热式机组以节省耗煤，部分机组予以淘汰；对小功率机组、辅助设备和用电设备进行技术改造，以达到节能减排，提高效率目的；对各家各户的小锅炉，实行拆除措施，进行集中供热或热电联产等手段；逐步将大容量机组取代小容量机组和陈旧生产设备，挖掘节能潜力，提高节能率。

火电厂实行商业化运行后，其设计参数已经确定，节能降耗问题就显得尤其重要。火电厂运行节能降耗有许多方面的措施，如加强燃烧调整、提高真空、节省厂用电、减少泄漏和工质损失等等。

2、火电厂生产流程

火电厂的种类和规模分为很多种，但是它们的生产过程是相似的，整个过程就是燃料中化学能转变成电能的过程，此过程主要分为以下三个小阶段：首先，燃料中化学能在锅炉中转变成热能，锅炉中的水加热变为蒸汽；其次，蒸汽进入汽轮机，推动汽轮机的旋转，热能转变成机械能；最后，汽轮机旋转产生的机械能带动发电机运作，机械能转为电能。

总而言之，火电厂的生产过程可以概括为：燃料燃烧过程中产生的热量通过锅炉转换为蒸汽，通过汽轮机又转化为机械能，再通过发电机转化为电能，最后通过变压器把电输送到电力系统中。

3、节能技术分析及措施

3.1 锅炉方面

3.1.1 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。

3.1.2 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。

3.1.3 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。

3.2 汽轮机组方面

3.2.1 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：

1）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；

2）每年夏季根据系统负荷情况启动备用循环水泵；

3）根据蓄水库结冰情况及时关闭循环水；

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；

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，这是一项重要的运行调整任务。

3.2.2 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。

3.3 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。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。

近年来，随着电机调速技术的不断成熟和深化，变频器使用领域越来越广泛，在带来可观的节能效益的同时，也带来了系统复杂化等问题。因此，改造优化前必须做好方案的可行性研究。细致分析、精心测试，以确定可能存在的共振转速区，降低用电量和发电成本，达到节能增效目的。

4、结语

我国能源丰富，但能源的利用率却较低。火电厂是耗能大户，更应该节能降耗。提高经济效益的措施除，本文总结分析了火电厂建设过程中可采取的节能降耗措施，除本文讲到的还有许多方法，如锅炉畅通节能技术、飞灰含碳量在线监测方法、喷涂节能涂料方法、磨煤机动态旋转分离器设备、冷水塔快速喷雾结冰防寒技术等技术方法，均能实现进行节能降耗目的。这些措施在现场应用中得到了很好的效果，希望也可被国内同类型电厂所借鉴，节约更多能源。

参考文献

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