摘要：我国能源消费仍以煤为主，特别是电力行业是耗煤大户。但是，一次能源毕竟是有限的，从环保和可持续发展的角度出发，必须改变我国电力行业对煤依赖过大的局面。从另一方面讲，如果火力发电厂能够通过机组运行方式的优化和调整降低机组的煤耗，也是对我国建设节约型社会的重大贡献。本文分析探讨了火力发电厂机组运行方式的优化，以及辅机节能改造策略，以供参阅。
关键词：火力发电厂；机组优化运行；辅机节能改造
引言
近年来随着我国经济建设的不断加快，对各种能源的需求量也在不断增加，由于我国人口较多，人均占有量极少。而火力发电厂在运行的过程中需要消耗大量的能源，这不仅给我国带来了能源危机，同时还带来了严重的环境污染问题。因此，供电企业必须要不断优化其机组运行方式并积极研发节能型辅机设备，减少能源的消耗以及废气的排放，使火力发电厂在获得经济效益的基础上，也获得社会效益以及环境效益。
1电厂机组的运行控制方式分析
（1）BASE模式。BASE模式是指汽轮机和锅炉主控都运行在手动控制方式，这种模式下，机组输出都通过手动来设定输出值，此时应特别注意负荷的变化，做好机炉间的协调配合。（2）BF模式。炉跟机模式下锅炉主控处于自动方式，该工况负荷相应较快，但气压波动较大，一般在无RB信号、汽机主控在手控或者发电机已并网时才切至BF模式。（3）TF模式。机组处于TF模式时，锅炉主控在自动方式，负荷由操作员手动改变锅炉的主控负荷指令或手动调节燃料和给水量来调节，这事需要注意观察负荷的变化速率以及主汽压力的变化，当锅炉主控在手动、RB动作、压力控制等方式时切至TF方式。（4）CCS模式。CCS模式下，机、炉主控均在自动方式，汽机主控按照功率偏差控制阀门开度，兼顾压力偏差；锅炉主控将经过修正的机组负荷指令和压力指令发送到风量和燃料控制回路，以协调锅炉出力与负荷指令之间的匹配。CCS下机组的目标负荷由运行人员根据实际情况手动设定，设定前要确认COOR投入灯亮，该模式一般运行于机组已经并网方式。
2火力发电厂机组优化运行策略
所谓机组优化运行，是指在未投入新的成本前提下，通过改变火力发电厂机组运行方式，调整设备运行参数，并且减少泄露等措施，进而提高机组的运行效率和质量，从优化模式上分析，可划分为单机优化和全厂优化两种方式，单台机组优化运行是全厂优化的基础。其中，前者是以某一单机的热经济性指标实现最优为目标进行优化，其主要方法是采用供电煤耗评价机组的整体运行水平。后者是以全厂的各个机组总的热经济性指标实现最优为目标进行优化，其主要方法是等微增率法、启停优化法以及动态规划法。在火力发电厂机组优化运行中，掌握其火力发电的原理显的尤为重要。锅炉、汽轮机、发电机是火力发电厂的三个主要设备，其工作原理是在锅炉设备的作用，将煤炭、天然气等化学燃料中的化学能转化为热能，然后在汽轮机的作用下，将相关的热能再次转化为机械能，最后在发电机的作用下，最终将机械能转化为电能。在日常生产中，许多学者和专家已经对其火力发电厂机组采取优化运行的方式进行了研究，在管理循环水系统、并列运行汽轮机等方面积累了不少的工作经验，并通过科学实践，有效实现了节能减耗的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在机组优化运行实验研究方面，首先要优化和调整锅炉，从燃烧器配风、风量标定以及制粉系统进行实验研究，通过调整燃烧系统和制粉系统，在各个负荷点上，寻求出最佳的运行方式，并且根据结果对自动控制曲线进行修正；其次是优化和调整汽轮机组，从定滑压的运行优化方式选择、给水泵组的优化运行以及真空以及循环水泵的优化运行等方面进行实验研究；再次是优化和调整热控系统，在综合考虑锅炉以及汽轮机的试验结果的基础上，根据机组控制系统的特征，从数学模型上绘制相关曲线，改变原来的控制参数，使得优化试验的结果可以直接在机组的运行中应用，从而提高机组的经济性；最后优化和调整机组整体的联合，即以汽轮机和锅炉的优化调整结果下，各自设定设置参数，采取机炉联合方式进行试验，使其在不同的负荷机组下，确定出最优的供电煤耗量。
综上所述，大型火力发电厂机组的热力系统影响其性能的因素特别多，而且也非常复杂。传统中的相关理论研究，是在假定某一因素或条件不变的情况下进行研究的，与现实中的生产存在着许多不同之处。所以，得出的最佳运行方案未必是最优的，务必将其进行试验，在不同工作状态下，测算出具体机组运行方式的数据，综合分析得出最优的运行方式，只有这样得出的运行方式，才能指导火力电厂的具体运行。
3辅机的节能改造研究
主机的性能水平越来越高，旧机组的辅机系统无法达到主机运行的要求，这就需要采取适合的改造措施，进行节能挖潜。火电厂除了三大主机之外，还具有很多辅助设备以及各种复杂的系统，比如送风机、引风机、给煤机、循泵、磨煤机、给水泵等。另外，还有制粉系统、烟风系统、真空系统、回热系统等。辅助设备和辅助系统在火力发电厂中起着非常重要的作用，辅助系统结构非常复杂，运行状况的优劣明显地影响着机组的热经济性指标。目前在辅机的节能减耗方面的研究主要体现在减少厂用耗电方面，比如采用变速电机、把电驱动换成汽驱动、采用与之匹配的先进设备。比较典型的就是送风机和引风机利用变频或者液偶调速、真空泵取代射水抽气器、电泵换成汽泵等。火电机组的热力系统非常复杂，从汽轮机方面来说，包括回热系统以及给水系统等。总的来说，火电机组节能增效的方式有两种：一是通过机组的优化运行来提高效率；二是通过减少厂用电率来提高机组的经济性。减少厂用电率的主要方式是改造火电机组的重要辅机，以达到节能的目的。
火电厂的辅机种类很多，所以其节能的内容也很多，而且涉及到的方面也很广泛。在汽轮机组的启动过程和运行过程中，为了保持凝汽器的真空状态，提高机组的经济性，必须使用抽气设备。凝汽设备的主要组成部分有：抽气器、汽水管道、动力泵、阀门、冷却器等。其中抽气器为除气系统的关键设备。目前火电站的抽气器主要有三种形式：水环真空泵、射汽抽气器以及射水抽气器。随着电力工业的发展和有偿使用水资源政策的实施，电力企业越来越重视对射水除气设备进行技术改造，节约能源和水资源，减少运行的成本，提高电力企业的经济性。电泵换成汽泵之后的经济效益有两方面：一是从改造之后的机组整体的经济性的提高（供电的煤耗的减少）中获得；二是由于改造之后减少了厂用电，从而增加了上网的电量，这就为企业带来了经济效益。改造之后的汽动给水泵的噪声降低了，运行也比较稳定，可以进行灵活的调节，减少了检修人员以及运行人员的工作量，设备的安全可靠性也提高了。
结束语
当前，我国火力发电厂不仅消耗了大量的煤炭、天然气等能源，生产成本较高，而且产生大面积的环境污染，从一定程度上分析，这些问题的存在不利于火力发电厂的可持续发展。因此，对于火力发电厂实施节能增效工作，实施机组优化运行和辅机节能改造显得十分重要。在具体优化和改造过程中，务必调整和优化主机和辅机设备的主要运行参数，使得燃煤机组达到经济指标最优，从而有效降低运行的成本，实现燃煤机组的优化运行。
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论文作者:郭庆江
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/17
标签：机组论文; 火力发电厂论文; 方式论文; 系统论文; 锅炉论文; 节能论文; 汽轮机论文; 《电力设备》2018年第14期论文;