摘要：随着社会的不断进步与科学技术的不断发展，人类对能源的使用从粗放型索取，到市场化精打细算的提高企业竞争力，从而降低不必要的损失，减少产品单位能耗，降低成本。考虑"十二五"我国新增热电联产装机规模约1.1亿千瓦，到2015年底，我国热电联产装机规模将达到2.5亿千瓦，占火电装机规划的32%至35%，但热电厂相比凝汽式电厂能耗水平偏高，节能降耗潜力有很大的前景。
关键词：电厂节能；汽水损失；汽水平衡；措施
前言
热电厂是指发电厂既生产电能，又利用汽轮发电机作过功的蒸汽对用户供热的生产方式，通常意义是上指热电联产方式运行的火电厂。热电厂除向电网发电外其显著的特点是供热管线厂、蒸汽压力等级多，加热回热系统多、耗水量大等，热电厂的能效、能耗指标比凝汽式电厂和单一供热锅炉房要复杂得多，按两种主要产品──热能和电能来计算能效能耗，主要经济指标为供电煤耗和供热煤耗两部分。本文主要介绍以中煤陕西榆林能源化工有限公司（以下简称中煤陕西公司）自备电厂为例，介绍热电厂降低汽水损失的一些改造措施，从而有效的提高热电厂的经济性。
一、热电厂降低汽水损失的必要性
鉴于热电厂在我国发电行业占比大、能耗高、蒸汽管网复杂、管线长、蒸汽压力等级多等特点，热电厂的汽水损失又是热电厂热损失的一大部分。中煤陕西公司自备电厂主要工作任务是向化工装置供应蒸汽、煤、电，各压力等级蒸汽管线有9.8MPa蒸汽管线两根，4.1MPa管线一根，1.73MPa蒸汽管线一根、1.1MPa蒸汽管线一根，其中4.1MPa、1.73MPa、1.1MPa蒸汽管线贯穿化工装置，全厂包含两座减温减压站，汽水管线总长度达到29.3公里，造成蒸汽管线沿途压力、流量损失较大，且因蒸汽管线复杂，外供蒸汽、回用蒸汽系统繁多，造成汽水平衡困难，蒸汽排空、凝液外排现象多。因此优化汽水平衡，降低汽水损失成为中煤陕西公司的一项重要课题。
二、热电厂降低汽水损失的改造措施
1、建立全厂蒸汽平衡系统，优化蒸汽供应
中煤陕西公司引进一套蒸汽优化系统，将全厂各段蒸汽系统的生产、输送、使用进行实施监控，通过利用现有成熟的蒸汽动力系统的管理优化软件，建立集动力装置与蒸汽管网为一体的全厂蒸汽动力系统模拟优化模型，通过技术人员的分析计算，找出了蒸汽系统的问题所在：
（1）在中煤陕西公司蒸汽系统的用汽设备中，汽轮机较多，是主要的蒸汽使用和消耗设备。部分汽轮机入口压力偏低，导致汽轮机汽耗增加，造成能源浪费。蒸汽管网庞大、复杂，在蒸汽输送过程中形成瓶颈，管线压损增加，就会降低汽轮机的做功效率，增加了蒸汽消耗。
（2）蒸汽管网热损失是衡量蒸汽管网输送效率的重要指标之一。蒸汽管网热损失大，不仅仅是热量在管线上的直接损失，更重要的是降低了蒸汽的参数品位，从而大幅增加设备的用汽量。使高品位的蒸汽消耗增加，造成高品位蒸汽用量紧张；而使低品位或极低品位的蒸汽过剩，这些蒸汽无法被全部利用，只能当乏汽排空，造成热量的大量浪费。因此也就会出现一边蒸汽不够用、一边还在放空的怪现象。
（3）当天气状况较差时，尤其是下大雨天气下，保温状况不好，会大幅增加蒸汽的耗量，加剧平衡蒸汽的难度。目前管理人员缺乏对整个管网热损失的定量统计，需要了解真实的保温效率，哪段管线的保温效率较差需要更换。更重要的是，缺乏热损失对整个系统运行影响的全面认识，需要对保温改造提供科学的依据，避免出现盲目投资的问题。
中煤陕西公司利用全厂蒸汽优化系统制定了相关的改进措施，并利用大修机会对蒸汽系统进行了技改，达到了良好的效果：
（1）通过热电厂优化蒸汽系统运行方式，增加高加回用蒸汽控制温度，降低汽轮机本体抽汽量，消除了化工区冬季放空10t/h，节约蒸汽总量3.6万吨。。
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（2）通过技术改造，消除蒸汽回收的瓶颈，将放空蒸汽引到热电中心代替加热给水的蒸汽，可以消除夏季放空。按照平均40t/h计，可以节约蒸汽20.1万吨。
（3）降低减温减压量蒸汽量。将减温减压为主的供汽方式变为汽轮机抽汽为主，减温减压为辅的方式。汽轮机4.1MPa抽汽量达到最大值（两台汽机各80t/h）时，保持同样发电量的工况下，可以减少锅炉产汽19.7t/h。
（4）自备电厂外供蒸汽大量增加后，管线流速上升，造成整个4.1MPa蒸汽管网压差达到0.29MPa，导致末端的化工装置处4.1MPa蒸汽压力大幅下降，蒸汽做功能力下降（3.9MPa及以下），汽耗上升（120~123t/h）。利用蒸汽优化系统，给出了将热电减压站单独分配操作改为热电减压和化工减压站联合分配操作的解决方案。调整后，全厂4.1MPa蒸汽管线压降由原来的0.29MPa减少至0.19MPa，化工装置处蒸汽压力可以提升到4.0MPa以上，降低了整个4.1MPa蒸汽压缩机的能耗，烯烃分离4.1MPa蒸汽消耗量降至118t/h，成功解决了4.1MPa蒸汽管网压差大的问题，并且提高了末端蒸汽压力的稳定性，避免了由于蒸汽压力降低造成生产系统能耗增加，提升了经济运行效益。
2、利用先进的疏水器，降低蒸汽管线汽水损失
中煤陕西公司利用“冬季汽水管道疏放管线自伴热技术”，对全厂蒸汽管线疏水器进行了改造，主要是将疏水阀门和阀门前管线，紧贴主工艺管道包在主工艺管道内，利用自身热量进行伴热，取代了传统采取疏放阀门少量开启排放部分介质和采取电伴热或蒸汽伴热的方式，系统无需改动，避免浪费，节省能源，减少环境污染。液体管线和具有过热度的蒸汽管线均可以采用此方案，关闭疏放阀门，杜绝排放；饱和蒸汽亦可以按此方式将疏水器安置在保温层内，疏水器外加伴热取消，节约了大量蒸汽。
3、以各装置为单元进行水平衡，减少单位产品水耗
中煤陕西公司将各装置为单元进行水平衡，找出耗水大户，成立攻关小组，降低单位产品水耗。
（1）将使用新鲜除盐水的用户，如给水泵密封水、疏水扩容器减温水改为同压力的凝结水（夏季需要经过冷却器降温）；
（2）将使用工业水的脱硫工艺水、皮带冲洗水等改为排污降温池的连排水；
（3）将无压疏水导至排污降温池，经排污泵打入循环水重复利用；
（4）将有压疏水导至除氧器重复利用。
经过一系列的系统优化改造，大大的减少了废水的无序排放，降低了补水率，也节约了废水处理费用。
4、提高检修质量，创建“无泄漏工厂”
中煤陕西公司自2015年起开始创建无泄漏工厂以来，引进包机制和TnPM管理方法，并提出“以养代修，做精检修”的理念，进行宣传教育，让全员尽快进入设备管理的状态；划分区域落实责任，压力层层传递，保证每个设备有人负责，每个行为有人监督管控；利用管理人员值班检查对每个区域进行检查，查出问题进行考核，促进各个责任人能尽心尽责。从创建“无泄漏工厂”至今，共处理设备隐患、缺陷 200余项，静密封泄漏点492处，动密封泄漏点24处。现场存在的泄漏点现已基本处理完毕，大大的降低了汽水的泄漏损失。
结语
《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》（中发〔2015〕9 号）的配套文件《关于加强和规范燃煤自备电厂监督管理的指导意见》对燃煤自备电厂提出了更为严厉的节能减排要求，热电厂的发展不再是满足自给自足的粗放发展状态，迫切需要在加强综合利用和提高能效水平方面下功夫进行技术革新改造，从而真正的提高能效降低能耗，达到降低成本，节约资源，提高企业核心竞争力的目的。
参考文献：
[1]付来利.冬季汽水管道疏放管线自伴热技术的应用［J］.工业，2016，（06）
论文作者:杨瑞星
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/16
标签：蒸汽论文; 管线论文; 热电厂论文; 汽水论文; 陕西论文; 损失论文; 管网论文; 《电力设备》2017年第28期论文;