火電機組優(yōu)化運行關(guān)鍵技術(shù)分析論文
摘要：火電廠作為我國電廠的主要組成部分，為社會發(fā)展提供電能支持，推進社會現(xiàn)代化建設(shè)。但火電廠運行中需要消耗大量能源，同時還會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，不符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，火電廠實行節(jié)能減排已成為必然。有鑒于此，文章中以火電廠火電機組為切入點，分析火電機組節(jié)能降耗的原理，并給出火電機組優(yōu)化運行的主要技術(shù)，分析節(jié)能運行的方法，以供參考。
關(guān)鍵詞：火電機組；節(jié)能降耗；運行措施
近些年我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展，市場對電能的需求量持續(xù)增加，火電廠的規(guī)模與數(shù)量也在快速增加，做好節(jié)能減排工作已成為火電廠工作的主要內(nèi)容。火電廠運行中發(fā)電機組作為主要設(shè)備，其能耗直接決定火電廠的能耗。通過優(yōu)化火電機組運行模式，可以提高機組運行效率并降低能耗，增加火電廠經(jīng)濟效益，提高市場競爭力，本研究就此展開論述。
1火電機組優(yōu)化運行分析
能源供應(yīng)日趨緊張化的背景下，火電廠更應(yīng)該提高節(jié)能意識，強化能源管理工作，在保證正常運行的基礎(chǔ)上降低能源消耗，提高火電廠的經(jīng)濟效益。如何有效運行火電機組，達成節(jié)能降耗目的已成為火電廠行業(yè)研究的重要課題。火電廠優(yōu)化運行，指的是不增加新投入的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整運行參數(shù)并改變運行方式的方法，提高能源利用率。火電廠的優(yōu)化分成兩類，即單設(shè)備優(yōu)化與全廠優(yōu)化。前者通過優(yōu)化單機的熱經(jīng)濟性指標(biāo)，后者則對全廠機組設(shè)備進行優(yōu)化[1]。火電機組運行優(yōu)化及節(jié)能研究，有助于降低火電廠運行成本。火電機組優(yōu)化運行試驗內(nèi)容，主要包括：調(diào)整鍋爐、調(diào)整汽輪機組與輔機、優(yōu)化熱控系統(tǒng)等。此外，大型火電機組的熱力系統(tǒng)構(gòu)成較為復(fù)雜，很多因素都會對機組性能產(chǎn)生影響，單純的理論研究需要附加較多的假設(shè)條件，還需要進行簡化處理，難以獲得準(zhǔn)確的經(jīng)濟化的運行方案。因此實際優(yōu)化時，通過試驗的方法獲得各個機組在不同條件的運行數(shù)據(jù)，并通過全面分析、綜合計算，獲得最優(yōu)運行方式，給火電廠運行提供指導(dǎo)與參考。
2火電機組優(yōu)化運行的技術(shù)要點
火電廠汽輪機運行時消耗較大，有很多不必要的消耗：轉(zhuǎn)子與靜子滾動造成氣體泄漏，對機內(nèi)流通產(chǎn)生一定阻礙；汽輪機出現(xiàn)熱膨脹或變形；操作人員的而技術(shù)水平等。此外，安裝時汽輪機也會對氣缸內(nèi)效率產(chǎn)生影響。具體而言，火電機組優(yōu)化運行的技術(shù)要點如下。
2.1氣缸安裝技術(shù)要點
（1）準(zhǔn)確定位。具體需要根據(jù)實際情況選擇合理的施工方式對氣缸進行定位，同時還應(yīng)該做好監(jiān)督調(diào)節(jié)，先定位、調(diào)節(jié)，同時做好外部應(yīng)力的解除工作。具體還需要做好后續(xù)的氣缸扣蓋工作，有效預(yù)防變形以及氣缸中心的移動問題。
（2）質(zhì)量檢查。汽輪設(shè)備與零部件安裝時，做好試驗隔板與氣缸間的連接，保證連接強度。并對各部位連接情況進行檢查，避免出現(xiàn)縫隙、錯位、漏洞等情況，保證安裝質(zhì)量。在安裝汽輪機設(shè)備和零部件的過程中，應(yīng)該重點檢查隔板與氣缸之間的連接是否良好，同時還應(yīng)該檢查汽封塊端部以及與相應(yīng)位置之間的零件吻合的完整情況。
（3）安裝控制。汽輪機安裝時，要做好監(jiān)督與檢查工作，避免不同零部件出現(xiàn)超過標(biāo)準(zhǔn)要求的縫隙，保證設(shè)備整體的氣密性，為后期汽輪機良好運行奠定基礎(chǔ)[2]。
（4）組裝質(zhì)量。安裝過程中，對軸封加熱器系統(tǒng)嚴(yán)格控制，并做好疏水系統(tǒng)流通分析，同時做好介入軸封抽氣處理，提高汽輪機安裝質(zhì)量。
2.2安裝尾部煙道換熱器
火電機組在運行過程中燃料燃燒程度很大程度上與尾部煙道換熱器的工作質(zhì)量有關(guān)。由于電廠鍋爐尾部煙道本身設(shè)計的彎曲情況，導(dǎo)致截面存在一定的差異性，在工作過程中由于含灰煙氣流的速率場與飛灰顆粒程度場的分布情況存在差異，導(dǎo)致煙道與換熱器之間造成灰塵積壓、摩擦損壞以及換熱器的不平衡等問題，對電廠的安全運行造成嚴(yán)重隱患。因此需要根據(jù)鍋爐尾部煙道內(nèi)流場的布局特質(zhì)，通過尋求切實可行的方案，并利用CFD等數(shù)值模型方案構(gòu)建平直轉(zhuǎn)直的計算模子。通過合理配置參數(shù)，在整個施工過程中做好結(jié)構(gòu)的改良工作。通過調(diào)節(jié)煙道構(gòu)造以及加裝導(dǎo)流板的方式，從而提升異形彎道的煙氣速率、飛灰度數(shù)場的均流。
2.3合理使用省煤器
大部分火電廠的汽鍋排煙溫度都高于設(shè)計值，一般這個數(shù)值達到25-35℃。通過降低排煙溫度有助于降低能耗與污染。通常汽鍋的排煙溫度為125-145℃，部分甚至達到160℃及以上。這些熱源白白浪費，還會造成環(huán)境污染，可以采取新設(shè)備等方法降低排煙溫度。排煙讀數(shù)是造成排煙熱丟失的主要原因，根據(jù)原理分析，排煙度數(shù)提高11℃，排煙熱損失就提高（0.6-1.0）%，意味著有（1.2-2.4）kg/kWh。鍋爐胃部煙道上增加低溫省煤器，可以最大程度會后煙氣余熱，提高發(fā)電量、降低排煙溫度等，常見的如省煤器熱水再循環(huán)技術(shù)等，技術(shù)原理如圖1所示。
3火電機組運行過程中主要節(jié)能技術(shù)
3.1凝汽設(shè)備節(jié)能措施
凝汽設(shè)備中的真空循環(huán)運行情況是影響能源消耗的重要因素，一旦在工作過程中存在漏點，將會導(dǎo)致凝汽設(shè)備的內(nèi)部壓力增高，同時真空降低還會阻礙火力電機組的運行效率。由于真空系統(tǒng)本身的特點，導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)上需要大量的輔助設(shè)備，比如管道、閥門以及接口，因此需要保證吻合情況的嚴(yán)密性。具體應(yīng)該做好以下三個方面的工作：
（1）確保盡可能少的使用接頭，并嚴(yán)格檢查閥門密封情況是否良好，最好采用焊接的方式施工，同時有效控制儀表接觸點接觸情況的完好性，確保設(shè)備備用口密封性良好；
（2）應(yīng)該多次對整個真空系統(tǒng)的運行情況進行檢修，保證各個部門的'密封性良好；
（3）需要確保灌水檢漏系統(tǒng)的安裝是否達標(biāo)，同時對于重點的部位采用灌水的方式檢查仔細檢查；
（4）確保與灌水檢漏系統(tǒng)的安裝質(zhì)量，同時還應(yīng)該盡可能采用組合安裝的方式進行安裝，在安裝前應(yīng)該做好隔板的清潔情況，確保不銹鋼管的安裝質(zhì)量[3]。
3.2氫冷機組節(jié)能措施
在火電機組運行中，漏氫情況不僅影響能源的使用率，還會對整個作業(yè)的安全性造成重要影響，因此為進一步做好節(jié)約能源的相關(guān)工作，需要做好漏氫量的測定工作。由于漏氫情況會導(dǎo)致氫壓的規(guī)定值受到影響，嚴(yán)重時會導(dǎo)致發(fā)電機組的著火或者爆炸，具有重要的危害。另一方面，由于整個氫氣的損失過度將會導(dǎo)致制備氫氣的成本增加。因此做好漏氫量的檢查工作，應(yīng)該要兼顧內(nèi)部檢查和外部檢查。具體步驟如下：
（1）在對發(fā)電機的外裝蓋進行安裝時，要做好試裝工作，具體要檢查好中分面的空隙情況，重點防范端蓋與機座的接觸情況，嚴(yán)防漏氫情況；
（2）應(yīng)該及時安裝冷卻母管時應(yīng)該保證管道的密封情況，在進行下一道工序前，應(yīng)該重點檢查冷卻母管的情況；
（3）在安裝氫氣冷卻器與出線罩時，應(yīng)該及時保證韓姐質(zhì)量；
（4）安裝氣體管道時，應(yīng)該保證緊固螺栓，并根據(jù)實際情況及時對管道進行布置；
（5）盡量采用刷肥皂泡的方式對用氣情況進行凈化，同時應(yīng)該做好整套風(fēng)壓的檢查工作；
（6）盡量采用立式結(jié)構(gòu)布局，通過采用高靈敏的平衡閥，有效改善氫氣的干燥程度，從而保證氫氣的密封性良好。
3.3鍋爐機組節(jié)能措施
（1）解決空氣預(yù)熱器漏風(fēng)問題。鍋爐運行中空氣預(yù)熱器漏風(fēng)問題較為常見，根據(jù)具體內(nèi)容選擇合適的措施。同時，空氣預(yù)熱器安裝過程中要保證各配屬設(shè)備的質(zhì)量，避免碰撞、跌落等情況出現(xiàn)；
（2）降低鍋爐補水率。鍋爐機組的補水情況也會是影響節(jié)能情況的重要因素。熱力設(shè)備與管道的密封性是降低鍋爐補水率的主要方法。安裝時可以采取相應(yīng)措施進行規(guī)避。
3.4提高燃料管理質(zhì)量
電廠通常由人工計算完成燃料管理工作，包括燃料采購、燃料驗收、燃料結(jié)算等內(nèi)容，這些環(huán)節(jié)中涉及的數(shù)據(jù)信息都由人工完成，工作強度大且復(fù)雜，整個過程中需要消耗大量的人力與物力，使得電廠運營效率提高。引入現(xiàn)代化燃料管理信息系統(tǒng)，可以改變傳統(tǒng)燃料管理模式的不足，最大程度降低人力、物力消耗，優(yōu)化工作流程以提高工作效率，奠定電力企業(yè)健康運行的基礎(chǔ)。信息化管理將過程建模操作與數(shù)據(jù)結(jié)算功能兩者分割處理，在對功能不造成影響的前提下，通過調(diào)整計算過程模型便可優(yōu)化系統(tǒng)功能。另外，運用信息化燃料管理模式中的工作流功能，加強結(jié)算工作的智能化處理功能，由人工操作逐漸向智能化方向發(fā)展，特別在遇到特殊情況時，信息化系統(tǒng)能夠做出快速反應(yīng)、工作效率極高。
4結(jié)束語
綜上所述，火電機組的工作效率直接影響能源的消耗情況，通過及時采取有效措施做好優(yōu)化工作是節(jié)能減排的重要方式。隨著燃煤機組數(shù)量與規(guī)模增加，通過優(yōu)化運行方式是支持我國能源戰(zhàn)略的重要措施。火電廠依據(jù)自身情況，選擇合適的節(jié)能降耗方法，在提高燃煤利用率的基礎(chǔ)上增加發(fā)電量，降低能耗，提高電廠效益。
參考文獻：
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[3]鄧煜.火電機組脫硫脫硝系統(tǒng)優(yōu)化運行研究[D].華北電力大學(xué)，2017.
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