摘要：电力已经成为人们不可或缺的重要能源，而电力事业的发展又依赖于能源的重大消耗。面对可持续发展和气候变化两大全球核心问题，加上经济危机的冲击，世界能源战略的转型已势在必行。能否通过结构优化和技术进步满足能源与环境的双重约束，将成为包括电力行业在内的能源工业转型期的重要课题。600MW级火电机组已成为我国主力发电机组，在使用600MW火电机组的时候，对其节能降耗进行分析，并采取科学的节能降耗优化措施，对提高机组的经济运行水平和综合竞争力有着重要的意义和作用。本文针对600MW火电机组节能降耗与优化措施进行了分析，以供参考。
关键词：600MW；火电机组；节能降耗；优化措施
1600MW火电机组节能分析
在凝汽式机组中，供电煤耗可较全面地反映机组经济性。因此选择供电煤耗作为机组经济性评价准则。影响供电煤耗的主要因素有设计水平、负荷、煤质、设备健康状况及操作人员的运行水平等。锅炉效率、汽轮机热耗、厂用电率直接影响机组供电煤耗指标。
本文采用耗差分析方法，在锅炉燃烧及制粉系统、汽轮机及热力系统、辅机系统3个层面进行系统分析和节能潜力诊断，确定各因素对机组供电煤耗的影响。炉侧参数主要采用公式法进行分析，主蒸汽和排汽参数主要根据汽轮机厂家提供的热耗修正曲线进行分析，对于影响热力系统的各种因素根据等效热降法进行计算，缸效率的影响主要采用小偏差分析法。
2火电机组节能降耗的重大意义
火力发电厂是我国电力生产的主要途径是电力生产的“大头”部分，是我国电力生产、销售的“主体”。而，火电机组又不能经常性的“更换”，对它的节能降耗，就需要科学研究精心探求。研究火力发电厂的节能工作对于节省能源降低消耗、降低发电企业的生产成本、提高生产效益，节省环保方面的开支都具有重要的现实意义。火力发电厂节能工作大体包括的设计施工、运行管理、技术改造三大部分。当然，利用高参数机组运行生产电力也可以算是“技术改造”这一方面的内容。通常来讲，发电企业在施工、运管、技改几个方面对节能的贡献最大。在节能方面，首先可以对锅炉汽轮机以及主要辅机进行技改，借以提升主机的热效率、还可以降低主要辅机的电力消费。其次。对发电运行工作的热力系统，优化配备热力系统和它的辅助设备，科学改进操作的方式，使运行的效率得到提升。节能工作没有最好只有更好。所以电力生产中节能观念要始终贯穿发电企业“从头到脚”全程参与绝不防松任何一个过程。特别是对火电机组的热力设备要贯彻全程监测做好数据参数的科学分析，有序的挖掘其节能降耗潜力。要定期对发电机组的热力设备实施检修、科学维护，借以降低消耗。
3600MW火电机组节能降耗优化措施与实施
本文以通辽发电总厂有限责任公司600MW亚临界5号机组为典型案例，进行节能降耗优化措施的研究与实施。
3.1对锅炉、汽轮机的科学改造
首先，在对锅炉的改造中可以考虑加装吹灰器；使风粉混合物的温度得以提升还可以降低制粉系统的漏风达到节能的目的。其次降低排烟温度提高锅炉效率，一般利用燃烧优化的方式，对氧量、一次性风的速度、浓度等工作运行参数全方位在线监控，确保配风效果最佳，使锅炉燃烧性能最佳以便更加节能。对汽轮机组通流部分的改造可以有效的提高机组通流效率保证节能效果得以实行。譬如，对汽轮组的高压、中压、以及低压三缸进行合理改造可以有效提高机组效率、使其工作运更加安全可靠、并极大地延长了工作使用寿命。对电厂的燃煤机组使用新型点火装置的新技术可以保证锅炉炉膛的受热面吹灰情况达到优化，规避理论炉膛中结渣现象，也能达到减排、节能、降耗的良好效果。
3.2锅炉燃烧及制粉系统优化
影响锅炉效率的因素有排烟温度、飞灰可燃物、炉膛出口烟气含氧量、空气预热器漏风率、炉底灰渣可燃物、锅炉保温等。锅炉燃烧调整应考虑锅炉飞灰和炉渣含碳量等因素进行综合优化。该电厂燃用的煤种特性严重偏离设计值，燃烧劣化，再热蒸汽温度偏低约20～30℃，运行经济性、安全性较差。燃烧优化调整前，经常由于锅炉积灰严重而发生垮灰灭火。该机组燃烧调整为性能优化的重点，技术难度较大。通过不断地摸索和试验研究，实施了多方面的优化措施，较好地完成了优化调整工作，提高了锅炉效率，降低了煤耗。
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（1）锅炉左右侧主汽温度偏差调整。调整试验前，左侧主汽温度高于右侧，需投入较多减温水。试验调整表明：在锅炉长期运行中，工况稳定后，任三五台制粉系统运行（共六套），运行制粉系统二次风挡板全开，氧量在最佳曲线内，燃尽风开度为44%时，左右侧主汽温度偏差较小。（2）再热蒸汽温度调整。400MW负荷下，再热器烟气挡板以90%、100%开度时，当煤种、工况不变时，改变燃尽风的大小，对再热汽温影响较大。经分析得到，燃尽风在15%～20%，烟气挡板在80%～100%区间内控制再热汽温相对稳定，且汽温壁温好控制。建议燃尽风开度在66%以下运行，尽量利用二次风量的匹配来调整炉内燃烧，增加再热汽温。
3.3对火电机组辅机设备的改造
火电机组辅机设备改造方法很多，比如在案例机组辅机系统方面实施的节能优化措施主要包括：（1）循环水泵优化运行：通过循环水泵的启停实现冷端系统的运行优化，当汽轮机的做功增加量大于启动循环水泵的耗功量时，启动循环水泵；否则停运循环水泵。（2）调整给水泵，将电动给水泵改造为气动给水泵，，治理系统泄露，减少高品位工质损失，降低能耗，提高机组效率。（3）高能耗辅机的变频改造：通过变频控制，降低设备能耗，降低厂用电率。
其中，最具有节能效果莫过于对辅机变频改造，科学证明变频器驱动电机节能效果非常明显。其最大优势是使被驱动达到电机到达无级变速节约电能的消耗。避免了电机轴承电流的形成，有效的降低了电机轴承的损坏程度。变频器驱动电机当然可以节省许多电能。另外风机、以及水泵的耗电也十分惊人的，运用现在流行的变频技术就可以节约大量的电能。加上对火电机组的真空、给水、循环水等系统的改造以及对辅机所有的电机实行变频改造还能节省大量电能。对比凝结水泵分别运行在工频和变频工况下30d的节能效果，结果显示，凝结水泵改为变频运行后的用电量仅为改造前工频运行时的34.26%，影响供电煤耗1g/（kW•h）左右，节能效果显著，投入生产1个月就已实现节能效益30多万元。
3.4对运行的方式进行调整
一般情况下，火电机组在运行了半年之后，运行的方式会由过去的单阀逐渐的切换到顺序阀。比如，一个电厂进行了试验，试验后发现当达到300MW的时候，机组单阀运行高压缸的效率达到了75%，比顺序阀运行时候的高压缸效率低3个百分点。高压缸的效率每增加1个百分点热耗率就会降低13.7kj/kwh，供电煤耗也会降低77.92g/kwh。机组单阀切换成顺序阀，可以降低供电煤耗1.6g/kwh。此外，为了避免高压缸节流造成损失，很多电厂是使用的纯滑压的运行方式。很多时候，部分负荷的时候使用滑压运行的方式，可以提高机组运行的效率，为企业带来效益，而且其负荷越低，滑压运行的效益越大。但是，在负荷慢慢下降的时候，滑压运行方式却不能带来效益。所以，可以采用定、滑结合的方式。在负荷不一致的情况下，选择定压参数和不同的滑压参数来实施经济性分析，而且还要进行热力试验，制定出机组在全负荷范围内的最好的运行方式。可以选择定、滑运行方式的负荷转折点，确定负荷点当中的主汽压力，以及高压主汽调门开度。
3.5让排汽汽装置高度真空
让火电机组中凝汽器形成高度真空，汽机蒸汽低于大气压力，就能多做功。经过计算可以得知排汽装置真空度每升高百分之一，机组输出的功率便可以增加百分之一，同时火电机组燃煤消耗量就会煤下降百分之一，这三个百分之一对于火电机组是至关重要的，是节能减排的关键所在。机组管理者具体操作人员要予以重视。具体的方法是首先，想办法减少凝汽器的热负荷：于火电机组的空冷岛的喉部安置一套雾化式喷头，便能吸收许多蒸汽凝结热，进一步降低了其表面式排汽装置的热负荷，升高凝汽器真空度。其次，定期检修并经常清洗受热面：做好除垢工作进一步提升传热系数，可以使排汽装置真空度提高，其对于火电机组的节能其贡献是巨大的。
4结语
本文系统地研究了600MW级火电机组的节能降耗对策，通过对所选典型机组实施综合优化措施，取得了良好的节能降耗效果。当前我国众多电力企业都在置身于600MW级火电机组节能技术的研发，许多节能的技术值得推广，作为国家发电企业中主力发电机组的600MW级火电机组，其运行是否经济、安全、稳定，事关国家电力事业的发展。因此对其节能降耗要予以高度重视，并采取科学措施进行优化。
参考文献：
[1]进口亚临界600MW汽轮机通流部分改造及效果分析[J].马超.能源工程.2016（02）
[2]600MW级电厂引风机驱动方式技术及经济探讨[J].周晓庆.山东工业技术.2014（21）
论文作者:明英俊,李福祁
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/18
标签：机组论文; 火电论文; 节能论文; 节能降耗论文; 锅炉论文; 煤耗论文; 负荷论文; 《电力设备》2018年第19期论文;