热电厂效益.docx

提高热电厂效率的几项措施随着电力市场改革，各电厂进行了公司制度改革，这意味着各公司自负盈亏，必须依追求企业效益最大化为目标。单元机组运行经济性，是企业效益的根本所在，因此企业要提高经济效益，应该从这一方面挖掘潜力。 发电厂运行经济性，一般是通过主要经济指标，发电标准煤耗和厂用电率来衡量的，这两个经济指标上去了，公司的效益就可以得到提高。同时，找出影响经济指标因素着手去解决问题，就可以找出不足，进一步提高电厂的生产和管理水平。众所周知，能源问题已经成为世界各国共同关注的问题，在我国这一现象更加凸显。由于我国粗放型经济增长方式，又处在消费结构升级加快的历史阶段，能源消耗过大，因此节能降耗将是一项长远而艰巨的任务。根据美国及我国电力行业调查统计表明，我国平均供电煤耗率要比发达国家高出3060g/kWh，这是一个很大的差距，说明我国的电厂节能有很大的节能潜力可以挖掘。因此，电站热力系统节能是关系到节能全局以及可持续性发展的大事。因此，在热力系的环境下，揭示各种节能理论内在的联系，深入地研究和发展节能要的理论和现实意义，对电厂的节能降耗工作具有很强的指导性。一、热力系统经济指标 我国火力发电厂常用的热经济型指标主要有效率和能耗率两种。 （一）全场热效率cp： 其中，Nj为净上网功率，B为燃煤量，Ql为燃煤低位发热量。 全厂热效率指标是电厂运行的综合指标，在进行系统分析是，常将这一综合指标进行分解，以区分各厂家的责任和主攻方向，因此可以改写为： 其中，b：锅炉效率，锅炉有效吸热量与燃煤低位发热量之比； p：管道效率，汽轮机循环吸热量与锅炉有效吸热量之比； i：汽轮机循环装置效率，汽轮机内部功与循环吸热量之比； m：机械效率，汽轮机输出功率与内部功率之比； g：发电机效率，发电机上网功率与前端功率之比； i：厂用电率，电厂所有辅机消耗电功率之和与发电机上网功率之比。 （二）热耗率和标准煤耗率 热耗率指标综合评价汽轮机发电机组热经济性，其实质是发电机每发电1kWh，工质从锅炉吸收的热量值。定义式如下： 煤耗率指标也可以分为两种：发电标准煤耗率和供电标准煤耗率四、热力系统节能技术措施 热力系统节能有多种途径可以实现。对于新设计机组，可通过优化设计，合理配套进行节能；而对于运行机组，可通过节能诊断，优化改造，监测能损，指导运行，实现节能目标。 在电厂的发展中，曾先后采用回热和再热两种循环方式，使得循环效率大为提高。当前，可行的节能技术改造措施包括： 汽轮机通流部分实施技术改造。目前这种改造大体可以分为两类：一类是提高汽轮机内效率，达到降耗目的；另一类是降耗的同时提高汽轮机的出力。具体改造措施有更换气缸，将双列调节级改为单列调节级等。 采用新型密封技术改造锅炉空气预热器。空预器的漏风问题一直是影响锅炉燃烧，降低效率的威胁。通过采用新型密封技术，降低空预器漏风率，不仅减少排烟损失，降低飞灰含碳量，还可以节约厂用电，降低厂用电率。 锅炉制粉系统技术改造。通过改造磨煤机系统、密封系统，可以提高制粉效率，降低制粉单耗，从而降低煤耗。 电站循环冷却水余热再利用。通过凝汽器由循环冷却水带走的热量一般占输送总能量的15%以上，有的甚至高达25%以上，造成了能量的极大浪费。如果能采用余热利用技术把这部分能量利用起来，势必会对电厂效率提高产生明显的效果。一、锅炉效率 锅炉效率是表征锅炉运行经济行的主要指标，它的计算方法是通过反平衡方法计算出来的，其影响因素主要有：排烟损失、化学不完全燃烧损失、机械不完全燃烧损失、散热损失、灰渣物理热损失等。 1.排烟损失在锅炉热损失中占最大的一项，排烟温度每增高1020，可使排烟损失增加约1%。减少排烟损失措施主要有保证锅炉各受热面清洁，即进行炉膛水冷壁、烟道、空预器受热面吹灰，炉膛及时打焦，减少其换热热阻；在保证主汽温度的前提下适当降低炉膛火焰中心高度；减少炉膛烟道漏风，减少空预器漏风系数。 2.机械不完全燃烧损失。指的是部分固体碳粒在炉内未燃尽造成的热损失。通过运行人员调整，合理选择送风量维持最佳过剩空气系数，特别是低负荷做好稳燃工作，高负荷防止炉膛结焦、变工况时及时调整风量、改变配风方式，增加燃料在炉内停留时间；合理选择煤粉细度，增加风、粉混合，使各项损失之和最小。 3.化学不完全燃烧损失。指的是烟气中残留的可燃气体，控制主要通过调整燃烧，保证合理氧量，使燃料在炉内完全燃烧。 4.散热损失。加强各受热面保温，减少散热损失。 5.灰渣物理热损失。主要与煤中含灰量和灰渣温度有关。二、循环效率 循环效率主要与主蒸汽参数、凝汽器真空、回热设备等因素有关。 首先，主汽压力是单元机组监视和调整的主要参数，主汽压力降低，蒸汽在汽轮机内作功焓降降低，使机组汽耗率增大；主汽压力太高，使锅炉、汽机承力部件应力增大，造成设备损坏，同时使汽轮机末级叶片湿度增大，叶片冲蚀，压力太高超过锅炉安全门动作值时，安全门动作，浪费工质。因此额定负荷工况，要保证主汽压维持在额定值。现在大机组也参与电网调峰，低负荷时一般采用滑压运行，应尽量保证调节汽门全开，以减少节流损失。 其次，主汽温度波动对机组安全、经济运行有很大的影响，主汽温度提高，可提高机组经济性，但温度过高会使金属材料机械强度降低，金属材料蠕变速度增加，机组寿命缩短，超温严重时，可能引起过热器爆管；主汽温降低，焓降降低，汽轮机汽耗增加，经济性降低，使汽轮机末级叶片湿度增加，对叶片冲蚀作用加剧，主汽温度下降过多，往往是发生水冲击的先兆。因此，机组运行中，要保证主汽温度在额定值。主汽温度调整手段较多，应优先采用改变火焰中心、烟气挡板、烟气流量等烟气侧调整手段，用蒸汽侧减温配合调节，尽量减少换热中的不可逆损失。 再次，凝汽器真空：凝汽器真空度对机组煤耗影响较大，真空度每下降1%，煤耗约增加1%1.5%，出力约降低1%。真空降低太多，排汽缸温度升高，甚至造成轴瓦振动增大，威胁机组安全；还造成机组出力下降，若维持工况不变，势必增大进汽量，引起串轴增大。维持好凝汽器真空，不管对机组安全性、经济性都有好处。 影响真空的因素主要有：循环水量、循环水温、凝汽器铜管清洁程度，机组负荷、真空系统严密性、真空泵效率、轴封压力等。 1，循环水量大小主要受循环水泵启动台数、管道阻力、循环水前池水位影响。应该计算一下多启一台循环水泵，提高凝汽器真空，对多发电量与循环水泵多耗电量进行经济技术比较，看哪个更有利。管道阻力增大时应及时清理凝汽器冷却水滤网，清理凝汽器水侧杂物；前池水位降低时，应及时补水保证循环水正常出力。 2，循环水温主要受季节影响较大，同时与凉水塔散热好坏也有关系，应检查凉水塔淋水喷嘴喷水是否均匀。夏季可适当补深井水来降低水温。 3，凝汽器铜管清洁程度可以通过投运较球清洗系统保证，也可以在机组检修时进行凝汽器清理工作。 4，真空系统严密性可以通过真空严密性试验判断，也可以通过增启备用真空泵，真空提高的程度来判断，若是真空系统不严，应进行查找、消除。 5，真空泵效率除与泵本身特性有关外，还于真空泵工作水温有关，水温升高时应采取措施降低水温。 6，真空还与凝汽器热负荷有关，其中包括低缸排汽，汽缸疏水，管道疏水、高加危急放水，低加至凝汽器疏水，小汽机排汽，凝汽器真空较低时，应采取措施减少凝汽器热负荷。 7，回热系统：保证各高加、低加正常投入，高、低加出口温度应与机组负荷对应工况相符，给水温度每降低10，煤耗约增加0.5%，水温降低时应及时查清原因消除；加热器疏水水位调节投入自动，要防止水位高，影响换热；水位过高，疏水返入汽缸，造成水冲击。同时要防止水位过低，排挤低一级抽汽。作好加热器维护工作，保证较高的高加投入率。 三、轮机经济运行的有关因素 轮机经济运行与下列因素有关：合理分配负荷，尽量使汽轮机进汽调节阀处于全开位置，减少节流损失；尽量回收各项疏水，减少机组汽水损失，减少凝结水过冷度，减少凝汽器端差；保证轴封系统工作良好，避免轴封漏汽量增加。四、降低厂用电率 辅机运行方式合理与否对机组的厂用电量、供电煤耗影响很大，各辅机启停，应根据机组工况变换进行合理经济调度。对火电机组来说，给水泵、循环水泵，引、送风机、制粉系统所消耗的电量占厂用电的很大比例。 1，给水泵是电厂内容量最大的辅机设备，节电潜力在于，机组启动过程中，及时切为汽泵运行；电泵运行中，给水流量达到循环关闭条件时，及时关闭，大部分电厂给水泵再循环门均存在漏流现象，浪费厂用电现象，应加强弥补这方面内漏缺陷。 2，循环水泵节电，在于进行经济技术比较，在保证真空条件下，两台循泵运行时，及时停运一台。 3，引、送风机节能：机组正常运行中或工况改变时，两台引、送风机均保持连续运行，要保证引、送风机节能，应主要从设备治理，保证引、送风机在高效率下运行；消除炉膛、烟道，空预器漏风；加强燃烧调整，工况改变时合理配风；保证电除尘良好投入，避免烟气中灰粒对引风机叶片的磨损；加强制粉系统热风调整等，均可以保证引送风机节能。 4，制粉系统在电厂中厂用电节能潜力较大，主要是制粉系统运行受到影响因素较多，如煤质变化、钢球装载量、煤粉细度、木屑分离器、小筛子、粗粉、细粉分离器、回粉管再循环开度等，运行人员要作好对制粉系统参数的监视调整，根据煤质变化及时改变送风量，保证磨煤机出口温度在允许范围；钢球装载量减少时及时加钢球，保证磨煤机经济出力；煤粉细度要保证经济细度；对木屑分离器、小筛子及时清理，保证通道畅通。 5，机组启动时，在条件容许时，及时切换厂用电，即将启备变电源切为本机带，尽量少用外购高价电。 五、提高电厂自动装置的投入率 提高电厂自动装置的投入率减少运行人员操作，减轻劳动负担，同时自动装置调整较人员调节及时，调节动作较快，容易保证设备和运行参数在最佳值工作，还有助于降低厂用电量。六、根据机组状况，合理改变运行方式，使机组或辅机在最合理的方式小运行七、加强设备治理，消除设备故障，彻底根除七漏现象，减少电厂工质浪费和材料损耗八、热力除氧器排汽的回收热力除氧器是将锅炉给水加热到沸点，使溶解在水中的氧气逸出，排出溶氧也带走部分蒸汽。除氧器排出蒸汽，一般为除氧器用汽量的5%左右。除氧器蒸汽的排放，一方面浪费了能源，另一方面也污染了环境。除氧器排汽的回收要求，一是不能增加排汽阻力，二是要将溶氧从热介质分离出去。九、利用压力匹配器代替减压减温器 热电厂的外供汽或自用汽有一部分是利用减压减温器供汽的，一些用汽压力较高的企业如化肥厂、橡胶厂等用汽压高于1.0MPa，用0.8-1.3MPa的抽汽供汽常不能满足要求，一般利用减压减温器利用锅炉新汽向外供汽。有些热电厂的除氧器用汽在没有低汽源的情况下，常用0.5-0.6MPa或0.8-1.3MPa蒸汽减压减温供给，这都造成了节流损失。在种情况下，利用压力匹配器代替减压减温器可以产生可观的经济效益。利用压力匹配器的系统图如下： 高压蒸汽经过超音速喷咀，形成高速汽流，将低压蒸汽吸入，混合扩压形成适合使用压力的蒸汽，压力匹配器配有压力自动控制系统，保证在高压或低压蒸汽压力或温度变化时，使出口压力不变。该设备已有全国多家电厂利用，运行稳定，经济效益良好。 十、利用喷射式混合加热器作为生水加热器 为保证水处理设备的正常运行，一般需要将生水加热到30左右。一般利用面式加热器加热，面式加热器系统复杂，凝结水容易被污染，用喷射式混合加热器系统简单，不结垢，凝结水全部回收。 十一、用两相流加热器代替面式高压加热器 目前电厂回热系统都是用面式加热器，其存在严重缺点：加热效率低，存在传热温差，产生不可逆损失；不安全，由于高加疏水压力较高，管板和管件涨口容易开裂，产生水侧向汽侧泄露，发生水击，严重时可折断叶片；疏水压力较高，不好处理，造成有的电厂将其白白排放，浪费了能源；由于存在上述问题，不少电厂为安全起见，不投运高加，使电厂效益下降。 用两相流加热器代替面式加热器，大致流程如下：汽机0.8-1.0MPa的抽汽进入该加热器，经喷咀喷射形成局部低压，将0.4MPa除氧水吸入，蒸汽将水升压，加热器出口形成150、0.6MPa锅炉给水，通过水泵增压到6.0MPa打入锅炉，其优点是：热效率高达100%；蒸汽直接凝结在水中，没有疏水；不存在水侧向汽侧泄露，安全稳定；系统简单，体积小，造低低，为面式加热器系统的50%以下。十二、优化电厂内机组负荷分配 优化电厂内机组负荷分配不同类型的机组，具有不同的经济性；即使同一类型的机组，由于设计、安装维护等原因，具有不同的热力特性，机组煤耗也不同。对机组本身而言，在不同工况其热效率也不同。因此，当中调对电厂下达总负荷指令时，在电厂内部可以对不同机组进行负荷二次分配，分配原则一般根据机组的煤耗特性或等微增率分配负荷，使全厂经济性最好。十三、优化机组启、停 当中调下达电厂停一台机组备用时，电厂在不考虑消缺因素时，要考虑让煤耗高的机组优先停运。多台机组备用，机组要求启动时，优先考虑启动煤耗低的机组，这样可以降低全厂煤耗，提高经济性。企业要生存，要发展，就要提高效益，效益从何而来？从机组提高经济性而来。因此企业在保证安全的前提下，要尽可能提高经济性，提高自己在电力市场的竞争力。 五、结语 目前，面临着能源资源逐渐匮乏和能源需求总量日益增大的双重