火力發(fā)電廠節(jié)能減排方法研究及在SIS系統(tǒng)中的實現(xiàn)

彭中峰

摘 要：火力發(fā)電廠是我國電能生產(chǎn)的重要基地，隨著電力改革的不斷深入，火力發(fā)電廠的整體發(fā)電質(zhì)量在一定程度上獲得了提升，但是，火力發(fā)電廠配備的成套設(shè)施能耗問題較為嚴重，需要加強節(jié)能減排方面的改進和完善?；鹆Πl(fā)電廠要充分借助SIS系統(tǒng)的應(yīng)用效應(yīng)，對廠內(nèi)機組進行實時狀態(tài)監(jiān)控，為節(jié)能減排的實施提供可靠數(shù)據(jù)保障。本文簡單分析了火力發(fā)電廠節(jié)能減排方法，并探討了SIS系統(tǒng)在其中發(fā)揮的作用。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；節(jié)能減排；SIS系統(tǒng)

中圖分類號： F426.61 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）31-149-2

0 引言

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力行業(yè)的市場競爭日趨激烈，面對這種形式，發(fā)電企業(yè)需要加強內(nèi)部改革，在保障機組性能的基礎(chǔ)上，加強節(jié)能減排，降低生產(chǎn)成本，進而提升綜合競爭力。SIS系統(tǒng)是火力發(fā)電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)的簡稱，能夠?qū)﹄娏υO(shè)備的運行狀態(tài)及生產(chǎn)信息進行全面的監(jiān)控和分析，從而減少機組的高能耗運行狀況，可以有效提升火力發(fā)電廠的實時化、精細化生產(chǎn)管理水平，為節(jié)能減排改造提供有效的技術(shù)支持。因此，火力發(fā)電廠在加強節(jié)能減排的同時，借助SIS系統(tǒng)，可以實現(xiàn)電力生產(chǎn)的高效性、安全性，進而獲得最大經(jīng)濟效益。

1 火力發(fā)電廠節(jié)能減排方法研究

1.1 增加大容量機組

增加大容量機組是火力發(fā)電廠進行節(jié)能減排的一項重要措施，應(yīng)用較為廣泛。根據(jù)熱力學(xué)動力原理、蒸汽動力原理等基本理論，火力發(fā)電廠進行節(jié)能減排的合理規(guī)劃，需要大力推廣和應(yīng)用大容量、高參數(shù)的火電機組。當(dāng)火電機組容量較大時，所產(chǎn)生的能耗相對減少，例如超臨界機組與高壓純凝汽式機組相比較，超臨界機組可以在功率相同時產(chǎn)生更少的煤炭消耗量和三廢排放量。因此，增加大容量機組，并加強運行監(jiān)控，可以提升火力發(fā)電廠能源利用效率。

1.2 優(yōu)化調(diào)整鍋爐系統(tǒng)

當(dāng)新機組投入生產(chǎn)后，有些工作人員態(tài)度不夠嚴謹，對控制系統(tǒng)的調(diào)整存在漏洞，而鍋爐系統(tǒng)作為火力發(fā)電廠機組系統(tǒng)的重要組成部分，其運行質(zhì)量對發(fā)電效率存在很大影響，因此必須加強對鍋爐系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整，進而提高燃燒效率，實現(xiàn)節(jié)能減排。在優(yōu)化調(diào)整鍋爐系統(tǒng)的過程中，要盡量減少誤差以及設(shè)備缺陷造成的問題，通過一系列的實驗控制系統(tǒng)的參數(shù)，提高鍋爐運行效率，在保障安全運行的同時，滿足經(jīng)濟適用原則。

1.3 應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)

一般來說，火力發(fā)電廠的用電量可以達到機組容量的10%，泵、風(fēng)機等機組輔助設(shè)備所消耗的電量大概占總用電量的80%，因此火力發(fā)電廠需要采取科學(xué)、合理的措施解決這個問題，其中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)就是一項重要措施。火力發(fā)電廠可以對機組輔助設(shè)備進行變頻改造，建立一種封閉環(huán)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)橫流量的有效控制，改善火電機組的運行狀況，實現(xiàn)節(jié)約火電廠用電量的目的。

1.4 提高汽輪機組的運行效率

汽輪機組的運行原理就是將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為功，由于進氣節(jié)流影響，氣流與噴嘴在摩擦的過程中會產(chǎn)生能耗，同時葉片頂部間隙漏氣和余速損失也會造成能量損失，從而降低了汽輪機組的蒸汽熱能轉(zhuǎn)化率?；鹆Πl(fā)電廠需要采取措施提高汽輪機組運行效率，減少內(nèi)部損失，具體辦法為：將反動度應(yīng)用到?jīng)_動級中，提升蒸汽流過葉柵的相對速度，進而減少噴嘴處的熱損，對于余速損失，則可以應(yīng)用窄型葉柵和濃縮葉柵進行有效避免。

2 節(jié)能減排方法在SIS系統(tǒng)中的實現(xiàn)

SIS系統(tǒng)是火力發(fā)電廠各項節(jié)能減排方法的有效保障，火電機組的運行狀況和能耗信息都可以通過SIS系統(tǒng)進行監(jiān)控和分析。SIS系統(tǒng)綜合了數(shù)據(jù)搜集、綜合統(tǒng)計、信息解析等技術(shù)，通過SIS系統(tǒng)整理出的各項數(shù)據(jù)，火力發(fā)電廠可以實時監(jiān)控節(jié)能減排成效，并針對不足做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和完善，具體體現(xiàn)在以下幾點。

2.1 生產(chǎn)過程監(jiān)視

SIS系統(tǒng)通過模型驅(qū)動法實現(xiàn)各部分模塊的功能設(shè)計，將火力發(fā)電廠各機組的結(jié)構(gòu)、功能通過圖形、圖像方式展現(xiàn)出來，可以有效提升系統(tǒng)工作效率。SIS系統(tǒng)通過對廠級生產(chǎn)流程和單元機組生產(chǎn)流程的監(jiān)視，可以收集全廠的生產(chǎn)過程信息，并實現(xiàn)對上傳的數(shù)據(jù)的提煉和分析，建立全廠生產(chǎn)狀態(tài)信息報表，便于工作人員及時了解生產(chǎn)狀況，同時，針對其中存在的較嚴重的能耗問題加強監(jiān)控，運行人員可以通過調(diào)整運行參數(shù)實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

2.2 動態(tài)能損分析

在火力發(fā)電廠，對機組的經(jīng)濟性和安全性影響較大的因素主要包括設(shè)備本身的性能以及工作人員的監(jiān)控、操作、調(diào)整水平。為方便生產(chǎn)管理人員和運行人員對機組、設(shè)備經(jīng)濟運行狀況進行及時掌控，減少各種因素對機組運行狀況的影響，火力發(fā)電廠可以充分發(fā)揮SIS系統(tǒng)的動態(tài)能損分析功能。SIS系統(tǒng)根據(jù)收集到的實時數(shù)據(jù)，對電廠內(nèi)的系統(tǒng)和設(shè)備的相關(guān)參數(shù)進行準(zhǔn)確的分析與計算，提煉出關(guān)鍵數(shù)據(jù)，對機組的經(jīng)濟運行狀況進行直觀反映，從而為節(jié)能減排提供有效指導(dǎo)，運行人員可以根據(jù)指導(dǎo)調(diào)整設(shè)備運行方式，從而提高機組效率，降低煤耗。

2.3 運行操作和運行優(yōu)化指導(dǎo)

運行操作和運行優(yōu)化是SIS系統(tǒng)的重要組成部分，借助優(yōu)化計算模塊計算電力生產(chǎn)過程的實時指標(biāo)、目標(biāo)值以及煤耗偏差，通過曲線圖表將優(yōu)化建議展現(xiàn)給運行和管理人員，從而根據(jù)優(yōu)化曲線審核實際工況，及時找出影響機組性能的問題并采取有效措施進行解決。其中優(yōu)化運行曲線包括機組供電煤耗率曲線、機組廠用電曲線、機組熱耗率曲線、鍋爐系統(tǒng)燃燒效率曲線等；優(yōu)化操作具體指的是工作人員根據(jù)優(yōu)化計算模塊提供的曲線數(shù)據(jù)，分析實際的偏差情況，進而對機組的運行指標(biāo)和方式進行有效調(diào)整，降低機組損耗，提高機組經(jīng)濟性。

2.4 在線性能試驗

SIS系統(tǒng)可以針對機組設(shè)備設(shè)計一系列的性能試驗，從而為運行和管理工作人員定期了解機組設(shè)備運行性能和狀況提供技術(shù)支持，保障設(shè)備的正常、穩(wěn)定運行，達到節(jié)能減排效果?；鹆Πl(fā)電廠內(nèi)設(shè)備的性能試驗包括汽輪機組性能試驗、鍋爐系統(tǒng)性能試驗、凝汽器性能試驗、真空嚴密性能試驗等。SIS系統(tǒng)進行在線性能試驗前，需要根據(jù)設(shè)備的主要性能設(shè)置相關(guān)的操作條件和時間安排，例如按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB8117-2008“電廠汽輪機性能試驗規(guī)程”的要求進行隔離系統(tǒng)，在試驗操作界面獲得性能試驗報告，以供相關(guān)工作人員查看。

2.5 汽輪機指導(dǎo)系統(tǒng)

汽輪機組的冷端系統(tǒng)包括循環(huán)水泵、凝汽器、真空系統(tǒng)、低壓加熱器的最后二級，通過SIS系統(tǒng)中的汽輪機指導(dǎo)系統(tǒng)可以根據(jù)汽輪機組特性參數(shù)、循環(huán)水泵和凝汽器特性試驗數(shù)據(jù)，并利用真空系統(tǒng)和凝汽器的特性在線計算軟件，對不同循環(huán)水進水溫度下的機組負荷進行計算，通過優(yōu)化軟件優(yōu)化汽輪機組的冷端系統(tǒng)，并根據(jù)節(jié)能減排的原則制定優(yōu)化運行防止，以獲得最佳的運行效益。此外，該系統(tǒng)包含機組獲得的最大凈功率模型和考慮煤價和上網(wǎng)電價獲得的最大收益模型，為運行人員在線修改煤價和上網(wǎng)電價提供參考。

3 結(jié)束語

總而言之，節(jié)能減排是一項復(fù)雜而系統(tǒng)的工作，火力發(fā)電廠需要對機組進行合理的規(guī)劃和控制，以提高生產(chǎn)管理水平?；鹆Πl(fā)電廠要充分發(fā)揮SIS系統(tǒng)的優(yōu)勢作用，對電力生產(chǎn)流程和機組運行情況進行實時監(jiān)控，并在綜合分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對各個系統(tǒng)和設(shè)備進行優(yōu)化調(diào)整，從而實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，促進發(fā)電企業(yè)的發(fā)展和壯大。

參 考 文 獻

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