火電廠集控運(yùn)行節(jié)能降耗技術(shù)

國網(wǎng)能源哈密煤電有限公司大南湖電廠 張 睿

相比于一般性的控制運(yùn)行系統(tǒng)，集控運(yùn)行技術(shù)的管理模式呈現(xiàn)出更加明顯的集中性和統(tǒng)一性，所以隨著火電廠的發(fā)展和升級，集控運(yùn)行管理技術(shù)也得到了更加廣泛的應(yīng)用。具體而言，火電廠集控運(yùn)行技術(shù)就是指各項發(fā)電設(shè)備都在統(tǒng)一的控制系統(tǒng)下運(yùn)行，從而實現(xiàn)控制管理的集中化，讓管理效率得以有效的提升。比如，火電廠不同階段的工作都需經(jīng)過嚴(yán)格、全面的審核，也會涉及到很多設(shè)備，而集控運(yùn)行系統(tǒng)則可以對涉及到的設(shè)備形成準(zhǔn)確的分析，并且根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)構(gòu)建針對性的解決方案。

需要注意的是，火電廠若是出現(xiàn)維護(hù)管理層面的問題，集控運(yùn)行系統(tǒng)并不能將其解決，只可以對其進(jìn)行簡要的分析，再經(jīng)過專業(yè)的維護(hù)管理人員的診斷，才能將問題予以解決。所以一般而言，火電廠都會擁有維護(hù)小組，其中也涉及到設(shè)備的檢查、維修以及管理人員。不同的成員相互配合，進(jìn)而讓集控運(yùn)行系統(tǒng)得到更加完善的管理和監(jiān)控，為火電廠工作的穩(wěn)定開展提供有力的支持。

隨著時代的全面進(jìn)步，火電廠控制運(yùn)行的技術(shù)也實現(xiàn)了升級，而且很多新的技術(shù)也逐漸應(yīng)用到了集控運(yùn)行系統(tǒng)之中，讓火電廠的工作效率和工作質(zhì)量得到了有效的提升。比如也正是在集控運(yùn)行系統(tǒng)的支持下，火電廠的供電以及配電效率才能滿足社會的生產(chǎn)和生活需求。當(dāng)然，以我國當(dāng)前火電廠集控運(yùn)行系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，仍然具有很大的優(yōu)化空間：第一，對系統(tǒng)運(yùn)行的管理力度不夠，同時對很多細(xì)節(jié)問題分析不到位，所以節(jié)能降耗的效果比較一般，導(dǎo)致資源出現(xiàn)浪費(fèi)，既影響了電力企業(yè)的效益，也影響了生態(tài)環(huán)境；第二，由于集控運(yùn)行系統(tǒng)缺乏完善的監(jiān)控與測試，所以很多設(shè)備也會出現(xiàn)老舊的情況，一旦維護(hù)不到位，那么也會影響到系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致電力企業(yè)的效益出現(xiàn)下滑，火電廠甚至還會出現(xiàn)安全問題?；痣姀S集控運(yùn)行節(jié)能降耗技術(shù)的優(yōu)化策略如下。

1 加強(qiáng)鍋爐生產(chǎn)階段的技術(shù)控制

在火電廠的工作流程之中，鍋爐生產(chǎn)環(huán)節(jié)也是重點耗能階段，其中如煤等燃料的燃燒過程，都是非常容易出現(xiàn)能源浪費(fèi)的階段，所以對燃燒的管理技術(shù)也有嚴(yán)格的要求。如通過改變煤的形狀和大小，來提升燃燒效率，減少能源浪費(fèi)?；蛲ㄟ^對鍋爐排煙的熱損耗進(jìn)行控制，都是節(jié)約資源的重要途徑。具體的技術(shù)控制手段如下：

1.1 減少鍋爐排煙的熱損耗

火電廠的鍋爐排煙階段，也是熱損耗非常嚴(yán)重的環(huán)節(jié)，其中排煙溫度也是熱損耗形成的決定性因素。因此，對鍋爐排煙溫度進(jìn)行控制，也非常必要，不僅可以減少熱損耗，還可以有效降低污染。具體而言，可以采取如下幾種措施來實現(xiàn)：

減少一次風(fēng)率。這就需要保證磨煤機(jī)的轉(zhuǎn)速足夠科學(xué)，從而對風(fēng)量形成有效管理，而且需要注意的是，為了避免石子煤室內(nèi)出現(xiàn)煤渣堆積現(xiàn)象，也需要重點加強(qiáng)石子煤的排放，從而保證正常通風(fēng)，讓一次風(fēng)速符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；加強(qiáng)鍋爐的密封性。在火電廠鍋爐生產(chǎn)實踐中，經(jīng)常發(fā)生由于排渣機(jī)底部漏風(fēng)而增多熱損耗的現(xiàn)象，所以要對鍋爐的密封性進(jìn)行全面的檢查，減少爐體開口，從而控制好溫度損失；重點優(yōu)化鍋爐燃燒狀況?；谌剂系囊?guī)模和質(zhì)量科學(xué)設(shè)計氧量，保證燃料得到最為充分的燃燒，從而提升燃燒效率；對受熱面的積灰和結(jié)渣現(xiàn)象重點管控。一旦出現(xiàn)機(jī)會和結(jié)渣，勢必會對傳熱造成影響，而排煙溫度在熱阻的影響下得以提升，因此要對鍋爐的受熱面進(jìn)行定期吹灰處理，保證傳熱通暢，同時還需要控制好煤和風(fēng)的比例，避免產(chǎn)生結(jié)渣。

1.2 控制再熱器減溫水量

在減溫水的作用下，鍋爐內(nèi)的水溫也會隨之降低，通常情況下，在鍋爐生產(chǎn)的過程中都會應(yīng)用到減溫水來實現(xiàn)水溫的控制目標(biāo)，所以鍋爐溫度也會出現(xiàn)一定的損耗。而鍋爐溫度一旦下降，其運(yùn)行效率也會受到影響，從而增加其能源的損耗?；谶@樣的問題，通過減少再熱器減溫水量的方式，可對熱損耗的情況予以有效的改善。

1.3 優(yōu)化鍋爐燃燒狀態(tài)

首先，要保證空氣過剩系數(shù)的科學(xué)性。結(jié)合鍋爐燃燒實踐可以發(fā)現(xiàn)，空氣過剩系數(shù)過低時，燃燒不充分的現(xiàn)象就非常普遍，而且一旦燃料沒有得到充分的燃燒，不僅會導(dǎo)致能源的浪費(fèi)還會造成更大的污染，所以需要對空氣過剩系數(shù)予以有效的調(diào)整，從而保證燃燒效率、減少熱損耗。當(dāng)然，空氣過剩系數(shù)也并非越大越好，如果空氣過剩系數(shù)過大，爐體內(nèi)部的溫度也會呈現(xiàn)出一定的下降，鍋爐的傳熱效率也會受到不同程度上的影響，比如鍋爐排煙的溫度會得以提升，從而產(chǎn)生過大的熱損耗，因此通過對風(fēng)量的靈活調(diào)整，既有利于保證燃料的燃燒效率，也能夠有效控制好熱損耗。

其次，也可以采取多煤種混合燃燒的方式來實現(xiàn)燃燒效率的提升，從而讓燃燒成本得以有效控制。比如可將水分含量低的煤種加入到正常煤種之中，也可以加入一些褐煤，通過混合燃燒的方式從而對鍋爐成本形成有效的控制。但需要注意的是，混合煤種的配比要根據(jù)所需的燃燒標(biāo)準(zhǔn)而定，不能一味地追求成本控制而忽視了燃燒質(zhì)量，進(jìn)而引發(fā)滅火或是結(jié)焦等問題。

1.4 控制燃油損耗

在鍋爐燃燒的過程中，燃油燃燒不充分造成燃油浪費(fèi)的問題也非常普遍，因此為了提升燃油的燃燒效率，也可以采取如下多種手段來實現(xiàn)：要確保鍋爐設(shè)備的穩(wěn)定狀態(tài)，對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行定期檢修和維護(hù)，并重視設(shè)備的升級，適時引進(jìn)更加先進(jìn)的設(shè)備，從而保證燃燒效率，減少能源浪費(fèi)；進(jìn)行燃料的混配摻燒，從而讓燃料得到更加充分的燃燒，因為當(dāng)燃料燃燒不充分之時，一般都會采取加入燃油的方式進(jìn)行助燃，所以通過煤料的混配燃燒，也可以減少燃油的使用；必要時若是需要應(yīng)用到燃油，也可以對燃油的加入方式進(jìn)行改造，比如之前習(xí)慣于應(yīng)用大油槍，現(xiàn)在可以應(yīng)用小油槍，從而控制好燃油消耗；可以采取等離子改造的方式，實現(xiàn)燃油能源的有效控制。

2 加強(qiáng)汽輪機(jī)組的有效控制

對汽輪機(jī)的啟停階段進(jìn)行優(yōu)化。汽輪機(jī)的啟停也是火電廠集控運(yùn)行系統(tǒng)中重要的耗能階段，所以也需要針對該環(huán)節(jié)進(jìn)行重點的管控和優(yōu)化。比如在機(jī)組啟動之前，可以通過采取對氣缸進(jìn)行預(yù)熱的方式來實現(xiàn)溫度的提升，從而避免直接啟動造成過多的能耗。而在機(jī)組的檢查和維修階段，火電廠也需要不斷完善檢修制度，對機(jī)組進(jìn)行定期檢測，將安全隱患扼殺于萌芽階段，進(jìn)而保證汽輪機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性，汽輪機(jī)的啟動和停機(jī)時期，也是進(jìn)行能耗控制與優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

對熱力系統(tǒng)的運(yùn)行予以優(yōu)化。汽輪機(jī)的設(shè)備運(yùn)行，需要熱力系統(tǒng)的重要支持，所以要保證汽輪機(jī)的使用效率，也需要對熱力系統(tǒng)進(jìn)行全面的優(yōu)化和升級，可以對涉及到的設(shè)備進(jìn)行參數(shù)的科學(xué)配置。同時還需要熱力系統(tǒng)形成全面的監(jiān)控和測試，結(jié)合實踐應(yīng)用過程中的運(yùn)行情況進(jìn)行針對性的調(diào)整，提升汽輪機(jī)的運(yùn)行水平和效率，從而實現(xiàn)能耗的有效控制。具體而言，可以對熱力系統(tǒng)中如下多方面的環(huán)節(jié)予以優(yōu)化，比如外下缸的疏水系統(tǒng)，再如管道的走向，以及整個系統(tǒng)所在的位置，都有很大的優(yōu)化空間，只有做好這些方面的內(nèi)容，汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)才能達(dá)到最佳，才能更好地實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。

對排氣裝置進(jìn)行優(yōu)化。在汽輪機(jī)的運(yùn)行過程中，排氣裝置的重要性不言而喻，比如凝汽器，也是能耗控制的關(guān)鍵階段。對汽輪機(jī)燃料損耗情況進(jìn)行控制，需要保證凝汽器處于真空狀態(tài)。所以對凝汽器這類的排氣裝置進(jìn)行優(yōu)化，也是必要的工作環(huán)節(jié)，具體可以采取如下幾種措施予以管控：重點檢查蒸汽入口的密封性，避免出現(xiàn)蒸汽泄露而導(dǎo)致能源消耗的情況；引入自動化監(jiān)測系統(tǒng)對濕冷機(jī)組形成全面的監(jiān)控和測試，并進(jìn)行自動性的調(diào)節(jié)，從而保證凝汽器水溫和水位始終處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)；加強(qiáng)對濕冷機(jī)組循環(huán)冷卻水的重視，若是出現(xiàn)冷卻水供應(yīng)不及時和供應(yīng)不到位的情況，凝汽器也會產(chǎn)生過多的能耗，所以完善監(jiān)測系統(tǒng)，對冷卻水的實時狀態(tài)形成監(jiān)測，從而保證冷卻水的供應(yīng)到位率，實現(xiàn)能耗的節(jié)約；對空冷機(jī)組的背壓狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化，確保機(jī)組的背壓值處于最佳。

對汽輪機(jī)運(yùn)行水溫和水位進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)?；痣姀S汽輪機(jī)之所以能夠穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)水溫的穩(wěn)定則是基礎(chǔ)性的條件。而對系統(tǒng)水溫能夠產(chǎn)生影響的因素則包括投入的燃料規(guī)模，如當(dāng)燃料投入過多時，那么系統(tǒng)耗能也會隨之增加，而且還容易造成更大的污染[1]。若是燃料投入不足，那么系統(tǒng)的運(yùn)行效率也不足以得到保障。所以也要根據(jù)系統(tǒng)所需的水溫標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)控制燃料的投入用量，保證水溫長期處于最佳狀態(tài)，水位處于預(yù)設(shè)范疇之內(nèi)。通過這樣的手段，汽輪機(jī)組才能更加高效運(yùn)行，而且還能實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

3 控制火電廠整體用電

集控運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，也會應(yīng)用到很多輔機(jī)，而這些輔機(jī)所耗費(fèi)的電能也占據(jù)著非常大的比重，對輔機(jī)的耗能情況進(jìn)行控制也非常必要。這就需要減少火電廠的整體用電量，從而從源頭上控制輔機(jī)的能耗。當(dāng)然，控制電能損耗，也需要結(jié)合火電廠的實際運(yùn)營狀況，合理制定節(jié)能目標(biāo)，避免影響到火電廠的正常運(yùn)營。首先，在火電廠實際工作開展中，根據(jù)工作具體情況，對于水泵、風(fēng)機(jī)等一些儀器設(shè)備，可以將其工作模式由恒定頻率轉(zhuǎn)變?yōu)樽冾l，減輕這些儀器設(shè)備使用過程中的能源損耗，進(jìn)而在一定程度上緩解火電廠內(nèi)部能源消耗。

其次，也要控制好照明的用電量，比如在照明設(shè)備的選購過程中，要優(yōu)先選取節(jié)能設(shè)備，雖然在成本上可能會投入更多，但是后續(xù)使用過程中則可以減少用電量，增加的成本也可以通過節(jié)電的方式節(jié)約回來，不僅成本沒有付出更多，還實現(xiàn)了能源的有效節(jié)約。此外，火電廠也需要針對照明設(shè)備進(jìn)行針對性的管理，不斷完善用電制度，科學(xué)設(shè)計用電指標(biāo)，在日常的工作中督促員工養(yǎng)成節(jié)電、節(jié)能的習(xí)慣，也可以樹立典型，對用電的浪費(fèi)現(xiàn)象進(jìn)行處罰，對節(jié)電的現(xiàn)象進(jìn)行表彰。

4 重視生產(chǎn)管理

不難發(fā)現(xiàn)，在火電廠的集控運(yùn)行過程中，很多設(shè)備也是造成能源損耗的主要載體，但是需要注意的是，除了這些設(shè)備本身，整個生產(chǎn)過程中也存在很多繁冗的程序，由此造成多余的能源消耗。所以，加強(qiáng)生產(chǎn)管理，精簡生產(chǎn)方案，也是實現(xiàn)節(jié)能降耗的重要渠道。具體而言，加強(qiáng)日常的生產(chǎn)管理，必須要采取如下多方面的措施來實現(xiàn)：

第一，從制度和方案優(yōu)化工作著手，對使用的方案進(jìn)行全面的審核，審核通過后要結(jié)合生產(chǎn)實踐嚴(yán)格落實，并且持續(xù)調(diào)整，確保方案的有效性；第二，加強(qiáng)人員培訓(xùn)，確保生產(chǎn)人員具備足夠的節(jié)能意識，比如可以在生產(chǎn)過程中加強(qiáng)人員管理，通過員工的工作實際表現(xiàn)進(jìn)行評分，并將評分與績效考核進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從容對員工形成有效的激勵，讓員工更加重視節(jié)能降耗，必要時也可以引進(jìn)專家對員工進(jìn)行指導(dǎo)，從而讓員工的工作水平得以升級，對節(jié)能技術(shù)形成更加深入的了解；第三，對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行定期檢修，保證生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)由于設(shè)備故障引起的資源浪費(fèi)。