火力发电厂的节能降耗管理与技术分析

我国地域广阔，是一个资源大国，蕴藏着丰富的煤炭资源，这也使得火力发电仍是我国主要的发电方式，但随着资源消耗量的增加，地下蕴藏的自然资源不断减少，环保节能生产成为我国电力行业未来发展的主流方向。一大批发电量小于4000万千瓦的发电厂被关闭，推动产业结构得到大幅度的优化调整，有效避免了自然资源的浪费。

1  什么是供电煤耗

可用其表示能源转换率，具体公式如下：

如果是原煤，则可将其折算成标准煤量来进行计算，具体计算公式如下;

在上式中，b代表供电标准煤耗，也就是产生1千瓦时的电量需要消耗多少煤；代表每个单位时间需要消耗的煤量；代表发电机累计发出能量值；代表累计用电消耗值；代表送入锅炉原煤量；代表实测原煤低热情况下的发热量；29308代表每单位标准煤的发热量。

厂用电量与供电量之和为机组的发出电量，用厂用电量与发电量的比值作为厂用电率，用符号表示：

如果将定义为在不考虑厂用电率情况下机组的发电煤耗，那么就可以将式（1）表示如下：

通过上述公式能够看到，影响耗煤量的因素主要是发电厂用电率及标准煤耗率，要想降低发电厂发电煤耗，主要从这两个方面入手。

2  对煤耗率影响因素的分析

2.1  发电机组工作状态的影响

煤耗率换一种说法可以叫做发电效率，如果火力发电厂的发电效率高则其煤耗率就会相应降低，然而，影响发电效率的主要因素就包括发电机组的工作状况。如果在运行过程中，蒸汽流量、温度以及蒸汽压力等参数发生异常状况，将会影响到整个发电机组的标准煤耗率，进而会增加发电过程中所消耗的煤炭数量。    

2.2  发电机组工作负荷的影响

除了发电机组在工作过程中的发电状态因素外，其所携带的负荷也是影响标准煤耗率的重要因素。如果发电机组是在上升的负荷率下工作，那么汽机、锅炉相应的就会运行在高效区间，其所产生的效率同样提升，煤耗率同时降低，但如果是在相反的情况下，那么所产生的耗煤量就会增加。

通过对一个600MW发电机组运行情况的观察记录分析，看到发电机组的经济性受到其负荷和发电量高低的显著影响；在机组有600MW的负荷情况下，其所消耗的煤量为每千瓦时294.5克，此时为最佳经济性，当机组工作情况偏离这一数值时，就会迅速使煤耗上升。

2.3  厂用电率产生的影响

生产厂的用电在很大程度上也会影响到供电的煤耗，如果每千瓦时的发电煤耗为291克，生产厂的用电率是百分之五，那么供电煤耗就是每千瓦时306.32克。如果用电率上下浮动不超过百分之零点五，那么其实际的煤耗就变为每千瓦时307.94到304.71克，变化量为每千瓦时1.6克。通过使用变频技术改造高压发电机，比如对三大风机、循环水泵改造等，这些都能够达到降低厂用电率的效果。

3  节能降耗管理技术

3.1  加强机组优化

（1）温度在机组运行过程中对其工作效率影响重大，所以控制其产生的蒸汽温度至关重要，避免其过高或过低。当温度较高时，会发生锅炉爆管或损坏受热材质；温度较低时，又会对汽轮机的工作效率产生影响，甚至使汽轮机的末级叶片发生汽蚀现象。600MW的汽轮发电机组，主蒸汽每降低1摄氏度的温度，每千瓦时电量煤耗就会升高0.11克，每降低1摄氏度的再热汽温度，每千瓦时电量煤耗就会升高0.072克，这些影响因素都不能忽略。

（2）压力是影响机电设备的主要因素，所以要对主蒸汽压力进行控制。600MW的发电机组，其压力越高就具备越好的经济性，每降低0.1MPa的主蒸汽压力，每千瓦时的发电煤耗将降低0.21克，所以在设计过程中要确保主蒸汽压力保持在合理区间。

（3）真空度对凝汽器来说具有重要意义。每降低1KPa的机组真空，相应每千瓦时发电煤耗将降低1.67克。然而一味提高真空度并不能够做到用煤经济性，还需要考虑提高真空度所使用的厂用电量，是否能够做到两者均衡。比如在600MW的机组中，将原有的5.85KPa的真空度调整到4.65KPa,这是警徽使每千瓦时的发电煤耗降低2.0克，但循环水泵需要比平时多用电3150千瓦时，按照每千瓦时电价0.3912元来计算，每吨标准煤990元来计算，那么一小时煤耗较正常来说要少花792元。循环水泵在这种情况下要比正常多花电费1232.28元，所以，就经济性来说，提高真空度并不能有效降低煤耗。

3.2  加强机组运行管理

（1）完善计划管理，对机组运行过程中的负荷率进行适当提升。这就要求发电企业制定计划指标，对全部工作的控制、协调、指挥以及组织做到有计划性，在对全年工作进行计划安排时，要统筹兼顾。

（2）完善运行管理，强化运行分析。要保障机组安全运行，首要要做好运行阶段的管理，通过运行分析提高相关管理和工作人员掌握设备运行规律和性能程度，进而提升其业务技术水平，保障机组运行过程中的安全。在加强该阶段管理过程中，首要监控好供电标准煤耗率一系列能耗指标，落实节能降耗工作。加强指标检查分析、监督和考核，实行对标工作，最大限度降低煤耗。如果发现指标异常，要及时找出原因，通过相应措施进行整改。

(3)对设备加强管理，保证机组能够长期高负荷稳定运行。该过程比较复杂，属于一项系统工程，其能够确保发电设备完好，对于提高技术设备素质及设备健康水平具有重要意义，使设备效能得到充分发挥。在设备管理过程中，要做好消缺维护，以此提升可靠性，使其始终处于最佳状态。定制检修时间时要依照相关的检修要求合理分为ABCD级开展，尽量避免在夏季和冬季这些用电高峰期进行。对于检修工艺需要严格把控，针对存在问题的机组要及时维护，保证其能够正常工作运行，进而优化供电标准煤耗率。

3.3  严格贯彻节能管理制度，强化节能降耗意识

在火力发电厂运行过程中，要严格秉承国家建设资源节约型社会的战略要求，强化节能意识，认真履行国家能源政策，严格要求自身工作开展，积极研发引进前端节能技术，将节能降耗管理融入到企业日常管理当中，对有限的资源进行高效合理的利用，最大限度上降低对能源的消耗。通过对生产技术的革新改造，将影响供电标准煤耗率的工艺以及设备淘汰掉。当前在国内发电厂中，广泛使用的节能技术主要是微油点火、汽轮机本体优化、永磁调速、无电泵启动以及对电动机开展的变频改造技术等等。发电厂在生产过程中还要加大对节能知识的宣传，增强大家节能意识，通过节能技术的运用尽可能在每一个环节上都能够做到能源的节约。最终达到提高全厂燃煤发电效率，降低厂用电率指标以及供电标准煤耗率的目的。

4  结语

在火力发电厂中，判断能源消耗程度的指标主要是供电标准煤耗率，其对于火力发电厂接下来有针对性的开展一系列措施降低能源消耗具有十分重要的意义。以该指标为基础，进而对发电机组所具备的性能状况开展有效的分析和判断，以此加强对发电生产过程中的管理，达到最大的经济效益和社会效益。