330 MW 超臨界火電機組節(jié)能降耗措施分析

張進超

（華能八〇三熱電有限公司，甘肅 嘉峪關 735100）

隨著全球能源結(jié)構(gòu)的持續(xù)優(yōu)化和電力行業(yè)的深刻變革，風光水火儲能等多元化能源形式正逐步構(gòu)建起協(xié)同發(fā)展的新型電力體系。在這一背景下，電力市場改革的步伐日益加快，市場電價機制的推行不斷加速，傳統(tǒng)的計劃電量分配模式正逐步向市場化交易模式轉(zhuǎn)變。這一轉(zhuǎn)變意味著發(fā)電企業(yè)將面臨更為激烈的市場競爭，節(jié)能降耗、降低發(fā)電成本、提升機組運行效率成為發(fā)電企業(yè)贏得市場競爭的關鍵所在。特別是對于330 MW 超臨界火電機組而言，其作為當前電力行業(yè)的重要組成部分，探討和實施有效的節(jié)能降耗措施不僅關乎企業(yè)的經(jīng)濟效益，更是對實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標的積極響應。

1 加強鍋爐生產(chǎn)階段的技術控制

1.1 降低鍋爐排煙的熱損耗

火電廠存在嚴重熱損耗的環(huán)節(jié)就是鍋爐排煙階段，熱損耗的形成也很大程度上取決于排煙溫度這一項因素。在330 MW 超臨界火電機組中，煤耗的優(yōu)化和控制不僅直接關系到機組的經(jīng)濟效益，還深刻影響著其環(huán)保性能。為了降低煤耗，火電機組在多個層面上進行了技術革新和管理提升。燃燒系統(tǒng)的優(yōu)化是關鍵一環(huán)，通過改進燃燒器的設計和布置，可以確保煤粉在爐膛內(nèi)更加充分、均勻地燃燒，從而大大提高燃燒效率，減少不完全燃燒造成的能源損失。此外，鍋爐熱效率的提升也至關重要，包括加強鍋爐的保溫措施、改善密封性能等，以減少散熱損失和漏風損失，確保更多的熱量被有效利用于發(fā)電過程中?；诖?，必須要控制鍋爐的排煙溫度，只有如此，熱損耗才能控制到最低，才能將污染的情況加以控制[1]。在鍋爐排煙熱損耗的控制方面要做到以下幾點：第一，將一次風率減少?？偟膩碚f，要對磨煤機的轉(zhuǎn)速加以控制，使其處于科學的狀態(tài)，從而有效地管理風量。但有一點需要注意，即為了防止石子煤室當中堆積煤渣的狀況發(fā)生，必須要加大力度排放石子煤，確保通風處于正常的狀態(tài)，促使一次風速與設計標準更加相符。第二，加強鍋爐的密封性?；痣姀S的鍋爐在生產(chǎn)以及運行的過程中產(chǎn)生熱損耗，之所以會上漲很大程度上是因為排渣機的底部部分有漏風的狀況存在，基于此，相關人員要進一步檢查鍋爐的密封性，對爐體開口加以控制，以此來實現(xiàn)對溫度損失的精準把控。第三，要對鍋爐的燃燒狀況進行充分的優(yōu)化。從這一點來說，主要是基于燃料規(guī)模、質(zhì)量來對氧量進行合理的設計，促使燃料燃燒充分，并實現(xiàn)燃燒效率的增強。第四，重點管控受熱面結(jié)渣狀況以及受熱面的積灰狀況[2]。

1.2 控制再熱器減溫水量

鍋爐內(nèi)的水溫在減溫水的作用之下會持續(xù)降低，一般情況下，鍋爐在生產(chǎn)的同時，為了促使水溫控制相關的目標得以實現(xiàn)，大多會對減溫水加以應用，因此，鍋爐溫度也會有損耗出現(xiàn)。并且，鍋爐溫度如果降低也會進一步影響鍋爐運行的效率，能源的損耗也會持續(xù)上漲。針對這一問題，最有效的解決措施就是對再熱器的減溫水量加以控制，使其處于比較適宜的狀態(tài)，如此一來就可以很大程度上改善熱損耗。

1.3 優(yōu)化鍋爐燃燒狀態(tài)

通過根據(jù)不同煤種的特性進行科學合理的配比，配煤摻燒能夠?qū)崿F(xiàn)燃煤性質(zhì)的均衡和互補，從而優(yōu)化燃燒過程，提高燃煤的利用率。這種策略的實施不僅有助于降低燃料成本，還能在一定程度上減少污染物的排放。為實現(xiàn)配煤摻燒的最佳效果，需要綜合考慮多種因素，包括煤種的化學成分、燃燒特性、灰熔點以及硫分等。通過精心設計的配煤方案，可以選擇性地摻入劣質(zhì)煤或低價煤，從而在保證機組安全穩(wěn)定運行的同時，降低燃煤成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。此外，配煤摻燒還能夠減少燃煤中的有害元素含量，如硫、氮等，從而降低煙氣中的污染物排放，為環(huán)保事業(yè)做出貢獻。

從鍋爐燃燒狀態(tài)的優(yōu)化來看，要從以下幾個方面做起：首先，要保障空氣過剩系數(shù)處于科學、合理的狀態(tài)。經(jīng)過以往鍋爐燃燒實踐不難看出，當空氣過剩系數(shù)處于較低的狀態(tài)時就會導致無法充分燃燒，且如果燃料燃燒不夠充分，不但會引發(fā)浪費能源的情況，還會在一定程度上污染環(huán)境。基于此，要科學調(diào)整空氣過剩系數(shù)，以此對熱損耗進行控制，實現(xiàn)燃燒效率的最大化。需要注意的是，空氣過剩的系數(shù)并非越高越好，如果此項系數(shù)過高的話，鍋爐內(nèi)部溫度也會有下降，并且還會在一定程度上影響鍋爐傳熱的相關效率。如果鍋爐排煙溫度上升，那么熱損耗量也是非常大的，此時就需要結(jié)合實際來調(diào)整風量，促使燃料能夠達到最佳的燃燒效率并對熱損耗實施更為精準的把控[3]。

2 加強汽輪機組的有效控制

2.1 優(yōu)化汽輪機的啟停階段

在火電廠集控運行系統(tǒng)中，汽輪機的啟停階段被公認為是能耗最大的環(huán)節(jié)。因此，為了有效地控制和降低能耗，需要對這一環(huán)節(jié)進行更為嚴格的管控和持續(xù)性的優(yōu)化。在啟動機組的前期階段，可以通過提高溫度來降低能耗，這主要通過運用預熱氣缸的方法來實現(xiàn)。當溫度提升到一定水平后，就可以避免直接啟動帶來的巨大能耗。同時，火電廠在檢查和維修機組時，應進一步優(yōu)化和完善相關的檢修制度，并定期開展檢測工作，以預防潛在的安全隱患，確保汽輪機的穩(wěn)定運行，從而實現(xiàn)該階段能耗的降低[4]。

2.2 優(yōu)化熱力系統(tǒng)運行并降低背壓

熱力系統(tǒng)是汽輪機設備運行的基礎，并且在很大程度上支撐著汽輪機的整體運行。為了提高汽輪機的使用效率并達到最佳的節(jié)能效果，必須注重熱力系統(tǒng)的優(yōu)化和升級。具體的優(yōu)化措施可以從以下幾個方面著手：第一，科學配置所運用設備的各項參數(shù)，并對熱力系統(tǒng)進行全面的監(jiān)控和測試。根據(jù)熱力系統(tǒng)在運行過程中的實際情況，調(diào)整各項參數(shù)，以提高汽輪機的運行效率，并更好地控制能耗。第二，優(yōu)化熱力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，例如優(yōu)化下缸的疏水系統(tǒng)，以及降低背壓。背壓是汽輪機運行過程中的一個重要參數(shù)，通過降低背壓可以有效地提高汽輪機的熱效率。這可以通過改進汽輪機的排氣系統(tǒng)、增加排氣面積、降低排氣阻力等方式來實現(xiàn)。第三，優(yōu)化管道的走向。合理的管道布局可以降低流體在管道中的阻力損失，從而提高熱力系統(tǒng)的效率。

2.3 優(yōu)化排氣裝置

第一，要對蒸汽入口的密封性進行充分且全面的檢查，防止泄露蒸汽的狀況發(fā)生引起不必要的能源消耗。第二，對自動化檢測系統(tǒng)加以運用，大力監(jiān)控濕冷機組，并對其展開進一步的測試，通過有效的調(diào)節(jié)促使凝汽器的水溫、水位狀態(tài)趨于標準范圍之內(nèi)。第三，重視濕冷機組循環(huán)冷卻水，如未能及時供應冷卻水的話，就會導致凝汽機的能耗大大上漲，所以要對監(jiān)測系統(tǒng)進行優(yōu)化，使其完善度更高，以便實時、有效地檢測冷卻水的實時狀態(tài)，及時供應冷卻水，降低能耗。第四，要進一步優(yōu)化空冷機組的背壓狀態(tài)，促使空冷機組的背壓值趨于最優(yōu)化[5]。

2.4 動態(tài)調(diào)節(jié)汽輪機運行水溫與水位

火電廠汽輪機的運行之所以能夠趨于正常，就必須要保證系統(tǒng)水溫達到穩(wěn)定。投入的燃料規(guī)模會在很大程度上影響系統(tǒng)水溫，如果投入過多的燃料那么系統(tǒng)就會產(chǎn)生更大的能源消耗，引發(fā)嚴重的污染。而如果未投入足夠的燃料那么系統(tǒng)運行的效率就缺乏足夠的保障?；诖?，燃料的投入量要遵循系統(tǒng)的水溫標準，促使水溫狀態(tài)達到最適宜的狀態(tài)，并使其處于預設范圍之內(nèi)。如此汽輪機組的運行效率就能大大提升，節(jié)能減排也才能成為現(xiàn)實。

2.5 鍋爐燃燒調(diào)整優(yōu)化

燃料的選擇和預處理是提高燃燒效率的關鍵。根據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，使用熱值高、灰分和硫分低的優(yōu)質(zhì)煤種可以使燃燒效率提高約5%～10%。這是因為高熱值的煤種能夠提供更多的可燃物質(zhì)，而低灰分和低硫分則減少了燃燒過程中的雜質(zhì)和污染物生成。同時，對煤粉進行細度調(diào)整也是至關重要的。通過激光粒度分析儀的測定，發(fā)現(xiàn)當煤粉粒徑分布在合適的范圍內(nèi)時，其均勻性和燃燒充分性得到顯著提高，燃燒效率可進一步提升3%～5%。

3 控制火電廠整體用電

集控運行系統(tǒng)運行的時候會對一系列的輔機加以運用，其所消耗的電能是非常龐大的，所以也需要控制其耗能情況。從這一方面來說，主要就是對火電廠的總用電量加以縮減，從根源將能耗控制到最低。與此同時，電能損耗的控制與降低還需要與火電廠運營的情況相結(jié)合，即結(jié)合實際進行節(jié)能目標的制定。第一，火電廠在落實各項工作的時候要結(jié)合實際改變一部分儀器設備的工作模式，將使用時設備的能源損耗控制到最低。第二，要對照明用電量實施精準把控。在選購照明設備的時候要對節(jié)能設備優(yōu)先選擇，盡管此類設備在采購的時候可能要比傳統(tǒng)照明設備花費的成本略多，但其使用的時候用電量是非常低的，采購環(huán)節(jié)產(chǎn)生的成本可以在后續(xù)使用中節(jié)約回來，也能夠節(jié)約能源。除此之外，火電廠要針對性地管理照明設備，除了要對用電制度加以完善之外，還要對用電的指標進行合理的設計?；痣姀S要對內(nèi)大力宣傳節(jié)能降耗的重要性，促使內(nèi)部所有員工都形成節(jié)能降耗的意識，并在實際工作中貫徹落實節(jié)能舉措與節(jié)電舉措，只有內(nèi)部形成了良好的氛圍，節(jié)能降耗工作的開展才能更加順暢，也才能取得優(yōu)異的結(jié)果。

4 真空與節(jié)能

在330 MW 超臨界火電機組中，真空系統(tǒng)作為關鍵的組成部分，其性能優(yōu)化對于提升機組效率、降低能耗具有重要意義。真空系統(tǒng)是火電機組中的重要部分，其主要功能是在汽輪機排汽口建立并維持一定的真空度。良好的真空度可以有效降低蒸汽在汽輪機中的排汽壓力，從而提高汽輪機的熱效率。因此，對真空系統(tǒng)進行優(yōu)化是實現(xiàn)火電機組節(jié)能降耗的重要途徑之一。真空系統(tǒng)優(yōu)化措施如下：（1）真空嚴密性管理：真空嚴密性是衡量真空系統(tǒng)性能的重要指標。通過定期對真空系統(tǒng)進行嚴密性試驗，可以及時發(fā)現(xiàn)并處理系統(tǒng)中的泄漏點，從而確保真空度的穩(wěn)定。（2）真空泵性能提升：真空泵是維持真空系統(tǒng)的核心設備。通過采用高效能的真空泵、優(yōu)化真空泵的運行參數(shù)或?qū)ζ溥M行技術改造，可以提高真空泵的抽氣能力，降低能耗。（3）凝汽器性能優(yōu)化：凝汽器是真空系統(tǒng)的重要組成部分，其熱交換效率直接影響到真空度。通過改進凝汽器的設計、提高凝汽器的清潔度、優(yōu)化循環(huán)水系統(tǒng)的運行等方式，可以提升凝汽器的性能，從而降低機組背壓，提高熱效率。具體表現(xiàn)為：機組背壓的降低可以減少蒸汽在汽輪機中的排汽損失；真空泵性能的提升可以降低其能耗；凝汽器性能的優(yōu)化可以提高機組的熱效率。

5 重視生產(chǎn)管理

火電廠集控運行的同時，造成能源消耗的根本載體在于一系列的儀器設備，但除了儀器設備之外，因生產(chǎn)過程中的程序十分繁雜，所以也會導致多余能源消耗出現(xiàn)。正因如此，要加強生產(chǎn)管理，并對生產(chǎn)方案加以優(yōu)化。加強日常生產(chǎn)管理要從以下幾點做起：第一，要優(yōu)化方案以及對應的制度。簡單來說就是仔細審核使用的方案，在通過審核之后要結(jié)合實踐貫徹落實并持續(xù)優(yōu)化。第二，火電廠在平時要注重內(nèi)部工作人員的培訓，具體的內(nèi)容可以鎖定為節(jié)能降耗內(nèi)容等多個方面，通過有效的培訓促使內(nèi)部工作人員節(jié)能意識大大提升。比如，在生產(chǎn)的同時要大力管理內(nèi)部人員，結(jié)合人員的日常表現(xiàn)進行考核，將考核的結(jié)果掛鉤于工作人員的獎金，激發(fā)工作人員節(jié)能降耗的動力，并促使其將節(jié)能降耗措施在各個環(huán)節(jié)得到貫徹落實。如有必要，還可以邀請相關方面的專家前來火電廠指導工作人員的工作，提升員工的工作能力，促使其更加了解節(jié)能技術。第三，要定時定期地檢修生產(chǎn)設備，促使其處于穩(wěn)定的狀態(tài)，避免因維護不及時引發(fā)設備故障，從而浪費資源。

6 結(jié)束語

在社會不斷發(fā)展的過程中，火電廠發(fā)揮著關鍵的作用，為社會公眾的生活與工作提供了穩(wěn)定的電能。在“雙碳”的背景之下，相關部門要求火電廠對國家政策積極響應，而火電廠必須要貫徹落實國家的號召與政策，在自身運轉(zhuǎn)趨于正常的同時要對節(jié)能降耗貫徹落實，結(jié)合實際進行各項舉措的制定，尤其是要以集控系統(tǒng)能源消耗的控制與縮減作為重點，通過一系列有效措施降低能耗，只有如此，火電廠節(jié)能降耗的目標才能實現(xiàn)，火電廠的健康、綠色、可持續(xù)發(fā)展也才能成為現(xiàn)實，為各界提供更為可靠的能源保障。