火电厂厂用电率的状况及对策

摘要：近年来，随着用电的逐渐增多，作为发电主力的火电厂的负荷也在不断的增加。火电厂在进行电力生产的过程中，需要大量的电动机拖动设备，以此保证主要设备，例如锅炉、汽轮机、发电机、运输系统等和辅助设备的正常运行。而带动这些机械设备运行、操作、照明、实验等的总耗电量，被称之为厂用电。厂用电占用同一时期火电厂全部发电总量的百分比，被称之为厂用电率。厂用电是火电厂发电供给自身运作的动力，同时也是火电厂的重要负荷之一。厂用电的多少与火电厂的类型、机械化和自动化的程度、燃料种类以及燃烧方式、蒸汽参数等等有直接的关系。本文分析了火电厂厂用电的使用状况，找出了降低厂用电率的办法及对策，意在从根本上推进火电厂的节能降耗工作。

关键词：火电厂；厂用电；厂用电率；现状；节能；对策

Abstract: in recent years, along with the power increasing, as the main power of the load of thermal power plants has been increased. Coal-fired power plants in the process of power production, need a lot of motor drive device, to ensure the main equipment, such as boiler, turbine, generator, transportation system and the normal operation of the auxiliary equipment. And driving the mechanical equipment operation, operation, lighting, experiment, etc. The total power consumption, is called "auxiliary power. Auxiliary power occupy the same percentage of total power generation in thermal power plants, known as auxiliary power rate. Auxiliary power is a power plant generating operation of the power supply itself, is also one of the important load of thermal power plants. How many and the type of power plant auxiliary power, mechanization and automation degree, type of fuel and combustion mode, steam parameters and so on have a direct relationship. Coal-fired power plant are analyzed in this paper the use of auxiliary power status, find out the ways to reduce the service-power consumption rate and countermeasure, to fundamentally promote the coal-fired power plant energy saving work.

Key words: thermal power plants; Auxiliary power; Auxiliary power rate; The status quo; Energy saving; countermeasures

中图分类号：TM6文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

节能降耗一直是我国经济发展的国策，也是一项长远的战略方针。火电厂厂用电率一直是备受各方关注的技术经济指标之一，然而火电厂厂用电又是保证火电厂厂用机械正常运行必不可少的动力基础。因此，厂用电率直接反映的是厂用系统耗电量的多少，是衡量火电厂电气部分经济运行的重要指标。火电厂厂用电率的控制指标一般在8%~10%。厂用电率代表着电厂的运行管理水平。合理经济的运行方式，可以使电厂的运行处于最佳状态，最大限度的增加对系统的供电量，创造最大的经济效益，最提高火电厂节能管理水平、降低能源消耗、节能生产成本具有现实意义。

“十五”以来，火电装机容量年均增长12.92%。其中06年是增长幅度最大的一年，增长率达到了23.62%，平均增速高达10.7个百分点。根据中国电力企业联合会的《中国电力统计数据分析2008》中支出，01年以来，全国6000kW以上的发电厂用电率一直呈下降的趋势，七年内累计下降了0.41个百分点，其中火电厂厂用电率累计下降0.63个百分点。虽然近年来火电厂厂用电率控制的情况较为良好，但是厂用电的用电百分比还是每年有不同程度的增长。有研究对全国6000kW及以上各等级容量燃煤发电机组进行抽样统计发现：100MW及以上机组火电厂厂用电率都有不同程度的上升。这与大中型燃煤机组较大规模的进行偷尝、机组同步运行脱硫系统都有较大的关系。其中600MW及以上容量机组的厂用电率上升幅度最高，由此可见，除了脱硫因素以外，还与该容量等级新投产机组比例较高、发电运行负荷不稳定等因素有关。

一、火电厂厂用电率变化的主要因素分析

1、增加脱硫设施对厂用电率的影响

由于近年来对于环境保护的要求越来越高，近十多年来新投产的火电机组均同步建设脱硫设施，增加脱硫设施之后，不同机组的厂用电率也有了不同程度的提升。另外火电厂是设石灰石脂粉制备系统或者是外购石灰石粉、燃煤的含硫量、是否设GGH等等，都直接影响脱硫系统的电耗，进而影响厂用电率。

表：300MW、600MW、1000MW机组平均厂用电率和脱硫厂用电率取值

2、新投入生产的机组多、运行时间短

新投入的生产机组多、运行时间短也是影响厂用电率的主要因素之一，因为新投运的机组都会有一段时间的磨合期，机组的运行状态还不是太稳定，这就使得机组经常处于启停状态，造成机组段时间内的耗电量增多，火电厂厂用电率增高，但是这种情况属于暂时性的，当机组过了磨合期，开始正常运营后，厂用电率也会随之达到正常数值。

另外一点就是机组的月投运时间低于45%时，厂用电率就会处于明显上升状态。机组的运行时间短则说明机组存在明显缺陷需要停机进行维修，期间可能因为要多次反复启停，增加厂用电消耗。

3、机组负荷率低对火电厂厂用电率的影响

机组负荷率低，负荷变化大，也是火电厂厂用电率升高的原因之一。通常情况下，设备的轴功率并不会随着设备的负荷的降低而降低，尤其是制粉系统，其耗电量与系统的出力关系不大，因此，当机组负荷率低，发电量相应减少时，而厂用电的电耗却没有成比例的减少，这就造成了机组的厂用电率升高。

4、燃煤煤质变化对火电厂厂用电率的影响

从04年以来，受到全国煤炭市场供应紧张的影响，煤质变差已经成为各地火电厂的普遍现象，具体表现在煤的发热量降低，挥发份降低，灰分增加。由于煤的基本成份是碳、氢、氧、氮、挥发性硫以及灰分和水，其中碳、氢和硫是可以燃烧的，其余氧、氮、灰分和水4种成份是不能燃烧的，它们存在于煤中相对地占去了可燃成份的含量。因而相应地降低了燃料发热量。发热量通常是把每千克应用基燃料完全燃烧时发出的热量.灰分和水份是有害成份，通常把含灰份和水份多的煤称为劣质煤。煤的发热量越高，制粉用电量越低；煤的发热量越低，制粉用电量越高.如果使用发热低的劣质煤，那么要满足燃烧需要，保证锅炉的汽温、汽压就必须提高给粉机转速，加大给煤量，相应的制粉量也要增加，这样制粉系统的磨煤机、排粉机运行时间就长，或者增开磨煤机、排粉机台数，这样，用电量就要增加。如果使用发热量高的/优质煤，那么相同条件下能满足锅炉燃烧需要的粉量就少，相应制粉量亦少，磨煤机排粉的运行时间就短，用电量也少。

5、运行机组人员的技术水平

送风机、引风机用电量的变化，除了和锅炉运行工况有关外，还和运行人员操作水平有很大关系。为了使燃料在炉内的燃料正常进行，必须向炉膛内送入燃烧所需的空气，并随时排出燃烧后生成的烟气。鼓入空气的风机称为送风机，用以抽出烟气的风机叫引风机。靠送风机、引风机维持炉膛负压，以免火焰喷出炉外。炉内负压不宜过高，否则将增多漏入炉膛和烟道的风量，增大排烟热损失，使引风机的能耗增加。调节送风机、引风机和其它一些设备，在满足要求的负压下使得锅炉的燃烧运行工况达到最佳状态，是一个复杂过程。对于锅炉而言，燃烧稳定、运行工况良好是主要的，要保证这一点，风机用电量可能上升。减少风机负荷，就可能影响锅炉稳定燃烧、运行工况和效率.如何处理好两者的关系，就需要操作人员有一定技术水平。

6、辅机设备与主机不匹配、容量偏大或运行方式不合理

辅机设备的选型不匹配、容量偏大，会直接造成造价上的浪费，而且辅机设备的调节性能较差，造成电动机的功率加大，进而增加了厂用电量。因此，在对辅机设备进行选型时不仅需要对其选型方案进行合理的经济分析，还需要对其型号与主机之间的联动性进行分析，确定合适的型号，防止出现型号不匹配造成的厂用电增加和电厂造价的大幅上升。

由于火电厂辅机设备普遍存在设计配套裕量过大,导致实际运行中的效率和出力达不到，从而引起厂用电率升高。在现有机组设备的基础上,通过调整运行方式来提高设备的出力、降低厂用电率，成为火电企业竞相追逐的目标。

二、降低火电厂厂用电率的对策

1、优化工程设计

优化工程设计、降低设计厂用电率是降低运行厂用电率的关键。设计人员应认真吸取以往工程的经验教训，进行合理设计，从根本上降低设计厂用电率。

（1）布局选型的合理性

为了最大限度的满足规范、经济合理、适合运行，便于管理、最大限度的发挥设备的功能等要求，应考虑：①送引风机及其它风机的烟风道的位置、距离、转弯半径等，降低烟风道系统的阻力，以及风门正常工作时的开启状态；②储煤场的文职，输煤设备的输送距离、请教、输送能力等；③循环水泵房的位置、取水口的位置、转弯半径等直接影响泵的输送距离以及管道阻力等因素；④集中中央空调系统的位置，尽量减少输送距离，以及输送损耗；⑤输电电缆的走向、长度等等；⑥采用保温措施、施工工艺等，减少能量的损耗。

（2）选择设备的合理性

主机选型匹配要合理，锅炉、汽轮机、发电机选型要一致；变压器和电动机的配置应选用合理的容量，不得过高或过低；电缆材料及其截面选用应当合理，减少发热损耗；配套的设备宜选用小容量的2或者3台并列运行，不能选单台的100%运行的方式。

2、优化运行方式

（1）主机设备的优化

①锅炉系统：提高锅炉的效率，并对锅炉的风阻、风量、风压要认真进行核算，不要因过于保守而向设计单位提出过高要求，导致系统运行不便，且增加能耗。应尽量采用正压通风方式，取消引风机等设备。减少空气预热器的漏风现象。

②汽轮机系统：降低冷凝器的设计，冷却面积和水阻设计应合理，提高冷却效率，减低冷却能耗。

③发电机系统：提高发电机和励磁机的工作效率，降低铁损和铜损；改善氢油水系统的配置，提高水冷氢冷的效果，降低用电损耗。

（2）辅机设备的优化

优化辅机设备的运行方式，保证辅机工作点处于高效区。

①制粉系统： 根据锅炉优化燃烧调整试验结果，控制适当的炉内过量空气系数。确保送风机进、出口隔离挡板处于全开位置。

②循环水泵：合理调整循环水泵运行台数，定期反冲洗循环水入口漉网，及时调整运行方式及叶角开度和水量，保持循环循环冷却水母管正常压力。

③除灰系统：定期检查输灰系统管道和气化管路的温度变化，提高入炉煤质，采取对水出灰方式。

④脱硫系统：在机组负荷变化时，及时调整运方式，对吸收塔浆液PH值、浓度定期检查，选用高品质石灰石原料并合理控制石粉细度，入炉煤硫分控制在设计范围，烟气再热器每天必须用压缩空气吹扫，选择适当的冲洗频率及时对除雾器进行冲洗。

⑤输煤系统：调整合适的皮带煤层厚度，合理安排上煤时间，加强煤场管理，提高到厂煤直通加仓比例。

⑥炉水泵：控制炉水泵电机低压冷却水温度和流量在规定范围，严格监视炉水泵出、入口压差，监视和调整好汽包水位，提高汽包压力或适当降低给水温度。

（3）在保证安全运行的基础上尽量减少机组辅机运行台数

在满足火电厂商业化运营要求，并在非满负荷运行情况下具有一定的备用容量，以快速响应调度负荷的调整以及机组消耗负荷的调整需要。当出现淡季电负荷接带较低时，可以根据各机组运行状态及接带负荷的多少，逐渐停运部分辅机，以降低火电厂厂用电率的目的。

3、加强运行管理，

火电厂的运行水平同样会影响机组的厂用电率，如锅炉飞灰含碳量每增加1%时，机组厂用电率增加0.01~0.02%。锅炉漏风系数增加10%时，可使机组厂用电率增加0.08~0.1%。根据以往火电厂在运行中的经验，以及煤质和负荷情况合理调整运行方式，并编制各工艺系统的运行规程。防止锅炉飞灰、空气预热器漏风等引起的系统耗电增加。

4、倡导节能改造

对于近期内暂不关停的机组进行节能改造对火电厂的经济稳定运行是必要的，近年来，火力发电企业都很重视节能降耗工作，并根据企业自身的设备运行状况和经验进行技术改造。比如我厂就进行了循环水泵双速改造，凝结水泵、一次风机、引风机、增压风机等的变频改造，通过这些技术改造，对降低我厂厂用电率取得了良好的效果。

结束语

火电厂厂用电率直接关系到火电厂供电煤耗的高低以及火电厂的技术经济指标，因此必须采取措施进行控制，进而起到降低厂用电率，减少厂用电损耗，增加经济效益的目的。

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