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摘要 ：火力发电厂若想更有效提高其在剧烈市场中的 综合竞争能力以及企业技术经营管理的水平，就需要更加致 力于在节电关键技术方面的研发。我们将对我厂当前使用的 1000MW 以上火电机组开展全面的系统分析，从厂用电力辅机 与电源选择等方面开展优化创新， 从根本上减少整体工厂用电 量和从国外购买电电量， 并通过逐步减少总体工厂用电量和用 电生产成本的方法， 达到对 1000MW 火电机组所设定的综合节 电技术目标。
关键词 ：1000MW,火电设备,综合节电技术,辅机,启备变,厂供电率
当前，全国供电紧张的局面已经得到了进一步改善，而这一 切均得益于中国国民经济产业结构的改变和发电使用效率的提 高，在此种情况下， 随着各工厂间的资源争夺正逐渐扩大至发电 效益的争夺，各工厂也都在积极寻找行之有效的节约水泵方法， 把减少发电成本视为企业在未来经济成长道路中的首要任务。 在一般情况下，正常工作状态下的发电机组在某一时阶段内所 必须的、用于完成发电任务的自耗电量， 在同一时间机组发电能 力内所占的比例，即为发电机的单厂用电率。目前，全国有些工 厂所采用的 1000MW 火电机组都面临能源效率过高、经济效益 能力低下的情况， 为了使此类发电机组的能量得以合理减少， 使 高参数、高效率发电机组的经济效益能力合理提高上去， 本章针 对此类发电机组进行了详细分析，经过仔细探寻归纳出可对发 电厂厂用电量造成影响的具体原因，并给出了能有效解决上述 情况的相应方法。
1 电厂热动系统节电优化的必要性
节电减耗是实现电站可持续发展的关键发展策略。电站中 的大多数火力发电控制系统，都必须通过工具和装置来测试系 统特性并达到能耗指标。而通过科学分析， 就能够找到系统结构 和流程中的缺陷， 进而提出优化对策， 从而提高了优化热动系统 节电的潜力。其关键有以下几点方面 ：①能源支出较大 ：由于 电站热动系统是一个资金密集型的运行模式，不可再生资源遭 到了大规模耗费，同时由于矿产以及其他自然资源的储量日渐 下降，能源也日趋紧缺，所以为了实现节能房优化，减少资源耗 费就势在必行。②经济影响较大 ：同发达国家比较， 中国绝大部 分的供电技术水平都处在较低水平，同世界庞大的用电需求量 比较， 根本无法适应中国经济社会发展需要。在产生热能的过程 中，由于技术不足，燃料很难完全燃烧。不完全燃烧产生的污染 物通常直接进入大气， 对环境造成更大的损害。电站热动系统的 节电方法运用在现实的生产。方面，不但能够节约资金，降低成本， 同时也能够平衡各种因素间的关系， 以便于找到环保和经济 效益之间的平衡关系。为了可持续经营， 这方面对发电厂和环境 事业的发展， 奠定了良好的经济基础。另一方面为了在优化生产 流程中减少污染， 除了制定节电的政策外， 还必须采用国际领先 的科技成果和引进最新技术设备。开发新科技和新工艺不但能 够实现效益最优化， 也同时能够对发电厂的发展作出一定贡献。
2 1000MW火电机组用电率的影响因素
2.1 工艺系统的配置
由于季节的交替，发电机冷却水循环的负荷也会出现一定 变化，所以，循环水泵的配置和发电机厂用电量之间关系密切。 为使发电厂厂内用电量得以合理下降，可选用配有双速电机的 工程循环水泵， 于夏季提高电动机的运转转速， 于冬季减低电动 机的运转转速 ;也可选用大水泵配置方式的工程循环水泵，于 夏季运行大型水泵， 于冬季则运行中小型水泵。
2.2 所使用煤的质量
5+1 是对 600MW 机组和 1000MW 发电机组磨煤机的常规设 定方法， 在一般情况下五台磨煤机一起运转就可以保证产量， 但 如果所采用煤炭的品质很不好，则需要再增加或启动另外一台 磨煤机， 在一定程度上提高了发电机的出厂用电量。
2.3 风机的选型及裕度控制
一般情况下，与机组相匹配的电气铭板容积都是以锅炉TB 状态为基础确定的， 但与此同时， 对一点一五倍的准备关系也加 以了考察，然后再按照相应的标准系统容积加以选取，在某种 意义上也造成了风机驱动电机铭牌上所标示的容积太大。此时 如果以机组铭牌上所标示的电量为基础来完成对厂用电量的测 算，其所得出的误差肯定偏大。
2.4 负荷率取值
从根本上来说，对高压负荷的负载频率取值准确度和合理 性将会在较大程度上影响最终计算结果所得出的车厂总用电量 估算数值。所以， 一个发电机如何可以无限减小厂用电率估计数 值和实际运行数值间的差异与高压负荷的负载数取值有关。
3 1000MW火电机组节电中存在的问题
3.1 节电技术较为落后
该现象也是目前中国国内废热火力发电厂的普遍存在现象 之一， 它主要体现为在废热火力发电厂的生产活动中， 对能源费 用的调节作用较差。这主要是由于政府在进行对废热火力发电 厂的建设、检修和技改投资的过程中， 一般在火电机组中都会使 用了较多的汽动给水泵、液力涡合机、双速电机、阀门式挡板调节系统和定速驱动方式。上述这些设备不但存在很大的能量， 同 时存在降低的价值，特别针对阀门式挡板控制的定速控制来说， 其采用了从阀门开启量的大小控制方式对流速加以控制，从而 导致一些火电设备机组在低负载工作环境中，由于需要较低的 流速， 但是装置一直按额定的工作， 从而产生较为巨大的能源损 耗的现象， 以及风阀控制过程的本身出现很大的能源消耗现象。
3.2 机组运行效率问题
因为当火电厂并网发电时，整个系统运行负载都在不断变 动的过程中， 而火电厂机组中大部分的风机和泵等装置， 如果需 要维持在良好的工作状态下，就必须随着负载的变动而对其功 率加以调整。不过在废热火力发电厂的设计工作中，自来水泵 和风机一般使用的是定性产品，且具有分档的型谱和很大的间 隙，容易造成其长期不在最佳工作状况下运转， 并与自身的工作 状况相悖，不仅造成很大的能耗，同时大大降低其工作效能。另 外，为保证这些装置工作的稳定性， 往往在参数设置时保持很大 的裕量， 这也是造成装置不在最佳工作状况的因素所在。
3.3 节电减排建设与改造中的问题
但在目前，火电厂的节电减排管理中主要面临着如下困难 ： 一是由于火电厂的节电减排管理交底，管理者通常只有较低的 节电减排管理的技术能力，而没有具体的项目实践 ;二是目前 废热火力发电厂的重点任务还是以发电经营为主，其节电减排 项目大都是用来配合上级， 而且一些项目不是付诸实践， 导致节 电减排的成效不明显 ;三是废热火力发电厂有关规章制度没有 健全和贯彻不充分， 管理手段还相对陈旧， 节能水泵环境保护标 准的设定缺乏科学合理， 无法满足当前的发展形势。
4 1000MW火电机组节电优化方案
4.1 优化给水系统
应采用 1×100% 的汽泵系统来选择发电厂抽水泵，或于其 同时同轴布置压水堆一次冷却剂泵的前装泵，如给水回路的原 设计是扩建机组， 则可不采用电动启动的给水泵加以选择。该系 统具备安全、稳定、操作灵活等一系列优势，能使厂用电能损耗 得以显著减少。
4.2 优化凝结水系统
可以选择给每台百分之一百凝结水泵各配置一个变频转换 器的方法来提高发电机的运转经济性，使发电机厂用电能损耗 得以合理减少。使用凝结水泵变频技术， 来使发电机由于负载变 化及调整而受到的损失得以适当降低。在使用了这个方法后， 和 不使用变频器的工程一样，凝水泵实测容积也会减少一成以上， 使全厂的用电量也得到了减少。
4.3 火电厂内集控运行设备的自动化
当前，自动化信息技术日益发达，将它运用于废热火力发电 厂集控系统操作方法上，促进废热火力发电厂集控方式操作的 现代化。通过在废热火力发电厂日常管理中的模拟研究工作， 通 过对具体的过程模拟加以研究，就能够提升集控系统工作的智 能程度，同时，通过利用计算机，还可以实现模的远程管理与使用，这样就可以达到实现对废热火力发电厂集控系统工作的智 能、远程、智能化控制，进而减轻了职工的劳动强度，从而减轻 了作业负担。同时随着智能化与自动化技术的进一步应用， 还能 够有效提升废热火力发电厂的集控系统智能与自动化程度，进 而利用集控系统工作的功能来处理工业环境中的问题，从而有 效地实现了废热火力发电厂集控系统工作的节电水泵减耗。
4.4 优化引风控制系统
引风控制系统是火力电厂发展中的关键组成部分，其控制 系统操作效能的好坏同时也关系锅炉发展燃烧工作效能的好 坏，但是为适应新时代下所提供的具体需求， 火力电厂还需要进 一步结合实际地优化引风控制系统，如此才可以使得锅炉的发 展与燃烧效能都得以提高。第一， 要使引风系统更能满足现代工 业的需要， 所以在实际的系统建设的工作过程中， 工作人员面对 锅炉设备的燃烧烟气工作过程中存在问题要经过研究，剖析问 题出现的根源， 然后再提出合理的解决办法去处理难题。同时其 他人员也应根据引风系统要求开展作业，如此才能使锅炉炉膛 重量标准偏差保持一个平稳的位置，切合实际地提升锅炉设备 发展的工作效果。其次，工作人员要能够利用引风系统，有效地 管理送风挡板和通风挡板的开启情况，针对存在的缺陷也能够 做出改善与调节，进而保证锅炉的环境中相应的燃油可以进行 合理的燃烧。除此之外，企业更必须保证煤炭的品质，由于煤炭 的品质如果较差， 将会降低锅炉的工作质量， 所以更加必须控制 好煤炭的品质，进一步降低锅炉燃油未充分燃烧而造成的热损， 为火力电站的经营业务开展奠定良好的物质基础。
4.5 发挥锅炉燃料技术的节电作用
燃油也是电厂锅炉工作中的最常用资源，通过进行对锅炉燃 油的有效管理，可以提升电厂锅炉的节电管理水平，使电站锅炉 的节电减耗目标得到了顺利实现。首先，必须搞好锅炉能源的节 电管理，尽量选择价格比较高的能源，保证能源的利用效益满足 需求，并搞好能源的分级储存工作，合理缩短煤炭资源的储藏时 期，克服能源储藏中的热能损失问题。其次，还要对电站锅炉内 的燃煤体系进行节电技术改造，充分利用分层燃煤工艺、气体助 燃工艺等，并利用普通粘土进行对碳化硅材料的转化。另外，还 要对炉拱设备进行更新，对炉拱的造型、空间和体积做出相应改 变，以便处理排渗煤不足问题、配风不平衡问题等。也可改装为 锅炉风室，在二侧进风口的设计上，实现了通风道口和风室之间 的有效衔接。最后，为了提高锅炉在密封性、保温性及其热辐射 的各环节都发挥出良好的效果， 可采用玻璃纤维填充料进行炉壁 防水保温层的增加，或进行红外涂层。但因为发电厂锅炉在工作 时的热干扰条件较多，也易产生结焦的问题，可选用较新型的燃 料增味剂， 把灰温度加以提高， 以便于达到改善燃料效果的目的。
4.6 分磨制粉 + 炉内掺烧技术
原来火电厂在传统生产粉丝的阶段，往往采用直吹型制造 粉丝技术。当混煤掺烧后开始制粉时，通过将不相同种类的煤 质，放入不相同的磨煤装置内加以研磨， 便是分离式制造粉丝技 术。通过这样，就能够根据不相同的煤品种性质，确定了合适的研磨时机，以保证煤粉锅炉总体上一致的品质，而后，再通过一 次风管将混合煤粉锅炉刮入锅炉内。通过这种改造，一方面，能 够将煤粉入锅内时的搅拌费用节约起来，从而降低了成本和所 需要的时间 ;另一方面， 又能够保证了统一的煤粉锅炉品质， 从 而能够使高压锅炉爆炸时的安全性和质量得到了提高。而假如 火电厂采用了仓储式制造粉丝技术，则第一采用不相同的磨煤 装置，对不相同的煤质经过了研磨 ;之后，依次安装到储粉仓 ; 之后，再通过储粉仓传递至燃烧机喷嘴，并完成了结合后的点 燃。像这种改造，能够将不相同性质的煤粉，传递到相应的温度 区域， 并且通过改善点燃的环境， 燃烧效率也得以提高。
4.7 优化风机裕量选择和烟风系统
需要充分选择满足企业实际需要且规程较小的风机，对目 标风机设备制造商所给出的研究装置本体阻力值进行仔细核 对，并需要对其他同类电厂烟风道设备及控制系统进行调查和 研究，将目标风机设备相关数值与所研究装置的真实运转压力 数值进行比较。从根本上可以防止因辅机裕量过大而引起的厂 用电能耗偏高问题和初投入增加问题。
对烟风系统，一般可以用2×50% 的方案来选择主要工厂机 组容量， 以动叶可调轴流风机为主要动力的引机组、一次机组和 送机组。与此同时，可以联合设计脱硫用升压机组和引机组。与 原来分别设计二种机组的方法比较，此种机组设置方法能合理 减小管道电阻， 使各台炉机组的总功率都得到了适当减小， 从而 实现减少全厂用电量的目的。
4.8 优化输煤系统电机和暖通系统
将有限矩式耦合装置运用于发电机各带的物料运输控制电 器和碎煤机电机当中，通过采用逐步减少起动电压的方法促使 电机功率的正常值， 从根本上减少了电机选型裕量， 从而提高了 被选择电机输出功率和发电机实际牵引能力之间的配合水平， 从而彻底避免了电机输出功率过高而造成的问题。将变频调压 系统运用于发电厂叶轮给煤泵和斗轮堆取料机上，使其制动特 性、起动能力得以显著提高， 以对煤运转状态下的具体需求为基 础对给煤输送出力加以调节， 达到减少煤耗的效果。
以往发电厂在夏季时所使用的汽机室通风方法，一般是自动 进风、屋顶风机机械排风方法等，应将之更变为自然进风口、全 屋通风器的自动排风通风方法， 这些通风方法都能对资源进行充 分利用，在实际工作期间基本上都不会对能源加以耗费，从而大 幅度降低了发电机的运营成本。与此同时，由于发电厂急需降低 对空调及制冷系统的安装，将以往所采用的电制冷式冷水机组， 更换为热蒸气吸收型冷水机组， 以减少对发电机的安装电荷载。
4.9 循环水泵耗电率
通过这项调查可以看出，循环水泵是除去给水泵以外用电 量第二大的主机装置。而该厂目前共有二台循环水泵， 每台的发 电机效率约为二千安培，总共耗费的功率为2675.99×/h，而它 的总损耗率则是 1.278%，因此循环水泵已经成为了该厂全机组 厂耗电量第二的装置。而由于循环水量就会降低， 到时循环水泵 的损耗率降低， 循环水量对循环水泵的损耗率也就会减少， 但在降低循环水量的时候也会产生能量的流失， 此外， 也会导致装置 的内部真空度的下降， 进而影响到装置的服役时间。为了保证循 环水量的稳定不变来提高整个系统的工作效率，也可能采用提 高真空的方式， 但提高真空的另一种方法也要增加能耗， 从而在 整个系统的工作过程中要按照循环水泵的实际运行状态来去决 定对循环水量的最优预测值， 从而保证效率的最优化。
4.10 制粉系统耗电率
制作粉丝设备主要是由磨煤机和排粉机二部分所构成的， 而其中又包括到了很多辅机， 所以损耗率不大， 不过其总的损耗 率却是相对来说很大的， 而且因为煤的品质以及机组的效率， 都 可以较大限度的影响制作粉丝设备的总损耗率，所以对于制作 粉丝系统损耗率的管理就必须从最整体的生产环节着手，而与 此同时还要监控单机调度损耗率。
4.11 电缆的合理选择
由于企业的火电设备制造厂房规模较大，电缆结构较为复 杂， 因此为了减少对其火电设备车间的能量消耗， 其技术人员必 须正确选择电缆。由于低阻电缆具有优异的热绝缘性能， 以及其 中的固体树脂、带包聚合膜等的热绝缘功能。另外，低阻电缆还 可以显著降低由输定电缆所产生的热量，使发电能源消耗显著 降低。因此企业在选用低阻电缆的过程中， 必须针对其火电设备 的现状仔细研究，以考察所选用的低阻电缆能否适应火电设备 日常工作的需要。并进行对低阻电缆的横截面大小和可靠性分 析、评价等。在与其它要求相同的前提下，低阻电缆的横截面越 小，其线路对发电能量的耗费就越小。
4.12 降低给水泵的电率
因为给水泵是中国火电系统机组厂内使用损耗量最高的装 置，所以第一步就是要对给水泵进行设计。要对给水泵管道设计 进行全面的设计， 以便减少水流运动的障碍， 并且还能够通过降 低管路内部的变形和管路中异型构件的使用，来减少进水流阻。 与此同时， 需要及时地清理水管内的垃圾， 以便保证流动的顺畅 减少水管内杂质的产生。最后给水泵的内部管线缝隙可以采用 改变管线布置的形式，甚至是对管线进行加粗的形式合理的减 少管径， 以此提高给水泵的效率。
5 结语
对于火力发电设备而言，工业电源率是对其经济效能加以 评价的一个关键指标，工业电源率与工厂的运行效率是呈正比 的，工业电源率减小会导致电工厂的运行效率也相应减小， 从而 可使发电机的经济性得以显著改善。工艺体系的完善是厂供电 效率提升的基础， 比如将烟风装置的压力得到显著减小、将动力 给水泵取消、选择和采用比较完善的变频工艺等， 上述方法都可 以在一定程度上减少发电厂的厂用电的用电量，进而使厂供电 效率得到合理下降。
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