火電機組優(yōu)化運行關(guān)鍵技術(shù)分析論文

　　摘要：火電廠(chǎng)作為我國電廠(chǎng)的主要組成部分，為社會(huì )發(fā)展提供電能支持，推進(jìn)社會(huì )現代化建設。但火電廠(chǎng)運行中需要消耗大量能源，同時(shí)還會(huì )造成嚴重的環(huán)境污染，不符合可持續發(fā)展戰略，火電廠(chǎng)實(shí)行節能減排已成為必然。有鑒于此，文章中以火電廠(chǎng)火電機組為切入點(diǎn)，分析火電機組節能降耗的原理，并給出火電機組優(yōu)化運行的主要技術(shù)，分析節能運行的方法，以供參考。

　　關(guān)鍵詞：火電機組；節能降耗；運行措施

　　近些年我國社會(huì )經(jīng)濟快速發(fā)展，市場(chǎng)對電能的需求量持續增加，火電廠(chǎng)的規模與數量也在快速增加，做好節能減排工作已成為火電廠(chǎng)工作的主要內容�；痣姀S(chǎng)運行中發(fā)電機組作為主要設備，其能耗直接決定火電廠(chǎng)的能耗。通過(guò)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(chǎng)經(jīng)濟效益，提高市場(chǎng)競爭力，本研究就此展開(kāi)論述。

　　1火電機組優(yōu)化運行分析

　　能源供應日趨緊張化的背景下，火電廠(chǎng)更應該提高節能意識，強化能源管理工作，在保證正常運行的基礎上降低能源消耗，提高火電廠(chǎng)的經(jīng)濟效益。如何有效運行火電機組，達成節能降耗目的已成為火電廠(chǎng)行業(yè)研究的重要課題�；痣姀S(chǎng)優(yōu)化運行，指的是不增加新投入的基礎上，通過(guò)調整運行參數并改變運行方式的方法，提高能源利用率�；痣姀S(chǎng)的優(yōu)化分成兩類(lèi)，即單設備優(yōu)化與全廠(chǎng)優(yōu)化。前者通過(guò)優(yōu)化單機的熱經(jīng)濟性指標，后者則對全廠(chǎng)機組設備進(jìn)行優(yōu)化[1]�；痣姍C組運行優(yōu)化及節能研究，有助于降低火電廠(chǎng)運行成本�；痣姍C組優(yōu)化運行試驗內容，主要包括：調整鍋爐、調整汽輪機組與輔機、優(yōu)化熱控系統等。此外，大型火電機組的熱力系統構成較為復雜，很多因素都會(huì )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條件，還需要進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，難以獲得準確的經(jīng)濟化的運行方案。因此實(shí)際優(yōu)化時(shí)，通過(guò)試驗的方法獲得各個(gè)機組在不同條件的運行數據，并通過(guò)全面分析、綜合計算，獲得最優(yōu)運行方式，給火電廠(chǎng)運行提供指導與參考。

　　2火電機組優(yōu)化運行的技術(shù)要點(diǎn)

　　火電廠(chǎng)汽輪機運行時(shí)消耗較大，有很多不必要的消耗：轉子與靜子滾動(dòng)造成氣體泄漏，對機內流通產(chǎn)生一定阻礙；汽輪機出現熱膨脹或變形；操作人員的而技術(shù)水平等。此外，安裝時(shí)汽輪機也會(huì )對氣缸內效率產(chǎn)生影響。具體而言，火電機組優(yōu)化運行的技術(shù)要點(diǎn)如下。

　　2.1氣缸安裝技術(shù)要點(diǎn)

　�。�1）準確定位。具體需要根據實(shí)際情況選擇合理的施工方式對氣缸進(jìn)行定位，同時(shí)還應該做好監督調節，先定位、調節，同時(shí)做好外部應力的解除工作。具體還需要做好后續的氣缸扣蓋工作，有效預防變形以及氣缸中心的移動(dòng)問(wèn)題。

　�。�2）質(zhì)量檢查。汽輪設備與零部件安裝時(shí)，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(jìn)行檢查，避免出現縫隙、錯位、漏洞等情況，保證安裝質(zhì)量。在安裝汽輪機設備和零部件的過(guò)程中，應該重點(diǎn)檢查隔板與氣缸之間的連接是否良好，同時(shí)還應該檢查汽封塊端部以及與相應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(shí)，要做好監督與檢查工作，避免不同零部件出現超過(guò)標準要求的縫隙，保證設備整體的氣密性，為后期汽輪機良好運行奠定基礎[2]。

　�。�4）組裝質(zhì)量。安裝過(guò)程中，對軸封加熱器系統嚴格控制，并做好疏水系統流通分析，同時(shí)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(guò)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(chǎng)鍋爐尾部煙道本身設計的彎曲情況，導致截面存在一定的差異性，在工作過(guò)程中由于含灰煙氣流的速率場(chǎng)與飛灰顆粒程度場(chǎng)的分布情況存在差異，導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(wèn)題，對電廠(chǎng)的安全運行造成嚴重隱患。因此需要根據鍋爐尾部煙道內流場(chǎng)的布局特質(zhì)，通過(guò)尋求切實(shí)可行的方案，并利用CFD等數值模型方案構建平直轉直的計算模子。通過(guò)合理配置參數，在整個(gè)施工過(guò)程中做好結構的改良工作。通過(guò)調節煙道構造以及加裝導流板的方式，從而提升異形彎道的煙氣速率、飛灰度數場(chǎng)的均流。

　　2.3合理使用省煤器

　　大部分火電廠(chǎng)的汽鍋排煙溫度都高于設計值，一般這個(gè)數值達到25-35℃。通過(guò)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(huì )造成環(huán)境污染，可以采取新設備等方法降低排煙溫度。排煙讀數是造成排煙熱丟失的主要原因，根據原理分析，排煙度數提高11℃，排煙熱損失就提高（0.6-1.0）%，意味著(zhù)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(huì )后煙氣余熱，提高發(fā)電量、降低排煙溫度等，常見(jiàn)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(guò)程中主要節能技術(shù)

　　3.1凝汽設備節能措施

　　凝汽設備中的真空循環(huán)運行情況是影響能源消耗的重要因素，一旦在工作過(guò)程中存在漏點(diǎn)，將會(huì )導致凝汽設備的內部壓力增高，同時(shí)真空降低還會(huì )阻礙火力電機組的運行效率。由于真空系統本身的特點(diǎn)，導致在結構上需要大量的輔助設備，比如管道、閥門(mén)以及接口，因此需要保證吻合情況的嚴密性。具體應該做好以下三個(gè)方面的工作：

　�。�1）確保盡可能少的使用接頭，并嚴格檢查閥門(mén)密封情況是否良好，最好采用焊接的方式施工，同時(shí)有效控制儀表接觸點(diǎn)接觸情況的'完好性，確保設備備用口密封性良好；

　�。�2）應該多次對整個(gè)真空系統的運行情況進(jìn)行檢修，保證各個(gè)部門(mén)的密封性良好；

　�。�3）需要確保灌水檢漏系統的安裝是否達標，同時(shí)對于重點(diǎn)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的安裝質(zhì)量，同時(shí)還應該盡可能采用組合安裝的方式進(jìn)行安裝，在安裝前應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(huì )對整個(gè)作業(yè)的安全性造成重要影響，因此為進(jìn)一步做好節約能源的相關(guān)工作，需要做好漏氫量的測定工作。由于漏氫情況會(huì )導致氫壓的規定值受到影響，嚴重時(shí)會(huì )導致發(fā)電機組的著(zhù)火或者爆炸，具有重要的危害。另一方面，由于整個(gè)氫氣的損失過(guò)度將會(huì )導致制備氫氣的成本增加。因此做好漏氫量的檢查工作，應該要兼顧內部檢查和外部檢查。具體步驟如下：

　�。�1）在對發(fā)電機的外裝蓋進(jìn)行安裝時(shí)，要做好試裝工作，具體要檢查好中分面的空隙情況，重點(diǎn)防范端蓋與機座的接觸情況，嚴防漏氫情況；

　�。�2）應該及時(shí)安裝冷卻母管時(shí)應該保證管道的密封情況，在進(jìn)行下一道工序前，應該重點(diǎn)檢查冷卻母管的情況；

　�。�3）在安裝氫氣冷卻器與出線(xiàn)罩時(shí)，應該及時(shí)保證韓姐質(zhì)量；

　�。�4）安裝氣體管道時(shí)，應該保證緊固螺栓，并根據實(shí)際情況及時(shí)對管道進(jìn)行布置；

　�。�5）盡量采用刷肥皂泡的方式對用氣情況進(jìn)行凈化，同時(shí)應該做好整套風(fēng)壓的檢查工作；

　�。�6）盡量采用立式結構布局，通過(guò)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鍋爐機組節能措施

　�。�1）解決空氣預熱器漏風(fēng)問(wèn)題。鍋爐運行中空氣預熱器漏風(fēng)問(wèn)題較為常見(jiàn)，根據具體內容選擇合適的措施。同時(shí)，空氣預熱器安裝過(guò)程中要保證各配屬設備的質(zhì)量，避免碰撞、跌落等情況出現；

　�。�2）降低鍋爐補水率。鍋爐機組的補水情況也會(huì )是影響節能情況的重要因素。熱力設備與管道的密封性是降低鍋爐補水率的主要方法。安裝時(shí)可以采取相應措施進(jìn)行規避。

　　3.4提高燃料管理質(zhì)量

　　電廠(chǎng)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、燃料結算等內容，這些環(huán)節中涉及的數據信息都由人工完成，工作強度大且復雜，整個(gè)過(guò)程中需要消耗大量的人力與物力，使得電廠(chǎng)運營(yíng)效率提高。引入現代化燃料管理信息系統，可以改變傳統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。信息化管理將過(guò)程建模操作與數據結算功能兩者分割處理，在對功能不造成影響的前提下，通過(guò)調整計算過(guò)程模型便可優(yōu)化系統功能。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(shí)，信息化系統能夠做出快速反應、工作效率極高。

　　4結束語(yǔ)

　　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(guò)及時(shí)采取有效措施做好優(yōu)化工作是節能減排的重要方式。隨著(zhù)燃煤機組數量與規模增加，通過(guò)優(yōu)化運行方式是支持我國能源戰略的重要措施�；痣姀S(chǎng)依據自身情況，選擇合適的節能降耗方法，在提高燃煤利用率的基礎上增加發(fā)電量，降低能耗，提高電廠(chǎng)效益。

　　參考文獻：

　　[1]胡艷.大型火電機組優(yōu)化目標函數選取方法的研究與應用[D].華北電力大學(xué)，2017.

　　[2]李鑫鑫，范志愿，王惠杰.主成分分析法在火電機組優(yōu)化運行中的應用[J].電站輔機，2016，37（04）：33-36.

　　[3]鄧煜.火電機組脫硫脫硝系統優(yōu)化運行研究[D].華北電力大學(xué)，2017.