阜新发电有限公司 辽宁省阜新市 123000
摘要：“十三五”时期是我国坚持节约、清洁、安全的能源发展战略方针，实施节约优先、立足国内、绿色低碳和创新驱动四大战略，加快构建清洁高效安全可持续的现代能源体系的关键时期。燃煤电厂在新的形势和任务下应通过实施有效措施提升机组安全、环保、节能水平，同时挖潜降耗、综合提效实现燃煤电厂高效可持续发展。
关键词：燃煤机组; 节能；降耗; 提效技术; 可持续发展
我国是煤炭大国，其总量约为5.6万亿吨，占据世界总煤炭储量的11%左右。长期以来，我国的一次能源生产和消费中，煤炭的产量和消费量高达70%左右。虽然国家加大了新能源和可替代能源的投资力度，也出台了一系列的法律法规保证新能源的使用，但是鉴于我国的能源结构组成和长期以来以煤炭为主的火力发电的格局，未来的30~50年内，以煤炭为主的火力发电机组仍然是我国产电企业的大户。
一、机组能耗损失的部位及原因分析
1.锅炉能耗损失的部位及原因分析.锅炉机组能耗分析最常用的方法就是热平衡分析法。根据锅炉热平衡，影响锅炉热效率的主要损失是：排烟热损失；化学不完全燃烧热损失；机械不完全燃烧热损失；散热损失和物理灰渣损失。在以上影响锅炉热效率的损失中，影响最大的是排烟热损失和机械不完全燃烧热损失，这两项热损失都与锅炉燃烧调节的好坏密切相关。散热损失的大小主要取决于锅炉的烟气排放量和排烟温度，烟气排放量越大，排烟温度越高，排烟损失就会越大。因此，降低排烟热损失的主要措施就从以上两方面着手。排烟温度的高低取决于对烟气的利用程度，也与烟气的酸露点有关，当排烟温度低于烟气的酸露点后，会造成尾部受热面的腐蚀，因此，从受热面的安全性考虑，排烟温度不能降低的过多。烟气排放量主要受到空气的过量空气系数和漏风系数的影响，过量空气系数过大，造成排烟量大，烟气热损失增大，过量空气系数小，炉膛内煤粉燃烧组织的不好，会影响机械不完全燃烧热损失，最终影响锅炉效率，造成锅炉能耗损失增大。另外，炉膛内燃料燃烧将化学能转化为热能后，高温烟气将热量传给水和水蒸汽等工作都是依靠换热，炉膛上方的辐射换热和尾部受热面的对流换热，以及处于水平烟道的辐射和对流换热，因此受热面的积灰对换热系数有很大的影响，同样会影响锅炉效率。
2.汽轮机能耗损失的部位及原因分析。汽轮机也是火力发电厂三大主机之一。高温高压的水蒸汽在汽轮机内膨胀作用将热能转化为机械能。影响汽轮机效率主要取决于理想循环热效率和汽轮机内效率。对于特定容量的机组，影响其效率高低的因素主要有真空度、给水温度、短差、漏气损失等。在电厂运行过程中，凝汽器工作状态的好坏直接影响汽轮机的消耗和机组的出力，在机组耗汽量不变的情况下，真空度恶化1%，将会造成汽轮机功率损失0.7%~1%，假若机组负荷保持不变，相当于增加电厂1%~2%的燃煤量 。当给水温度变化时，一方面回热抽汽量随之变化，影响汽轮机的做功能力，另一方面也使锅炉的排烟温度发生变化，引起锅炉效率的改变。
二、燃煤机组综合提效技术
1.锅炉节能降耗措施与方法。影响锅炉热效率最大的两项热损失排烟热损失和机械不完全燃烧热损失都与锅炉的燃烧调节密切相关，因此对于锅炉节能，首先要优化锅炉燃烧调节。我国煤炭资源丰富，种类繁多。这对燃煤电站是一个非常大的挑战。锅炉都是根据某一特定煤种设计的，而在实际运行中，燃用煤种的组成和成分都与设计煤种有很大的偏差，因此也就会导致锅炉内各种燃烧恶化的情况出现，造成火焰中心偏移，配合组织不良，进而引起炉膛内结焦结渣，传热恶化，造成过热器、再热器超温爆管，另外燃用煤种的灰分大，烟气中含有大量的飞灰颗粒，对受热面造成严重的磨损积灰，影响传热效果。因此，对于锅炉首先要从煤种入手，加强燃煤管理。对各种煤种进行掺煤、配煤，尽可能减少煤种偏差影响的问题，另外现在对烟气排放要求严格，先污染后治理的方法，不仅对锅炉安全性、寿命有危害，各种设备投资和维护费用也十分巨大，因此可以对燃煤进行燃烧前预处理，从根源上减轻对环境的污染破坏。锅炉燃烧调节最重要的是风煤的配合。煤粉只有与助燃空气及时、充分地混合，才能有较好的燃烧工况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆恰当的过量空气系数可以优化燃烧，同时也可使排烟量处于最优的状态，减少锅炉的排烟热损失。另外还需控制送、引风的配合，保证炉膛负压稳定，减少漏风。加强受热面的清扫吹灰。强化烟气和工质的换热，同时还可以减少烟气阻力，降低引风机电耗。
2.汽轮机通流改造先进提效技术。汽轮机通流部分改造技术随着设计、制造、加工、材料等工艺水平的发展不断更新，在提高通流效率、降低结构损失上取得较大技术突破和创新。高效通流级设计技术，包含三元流设计技术、变反动度设计、先进叶型、弯扭三维叶片、薄出汽边、子午面优化等。调节级级段优化技术，包含先进调节级设计、配汽方式优化等。边界层抽吸技术，包含优化平衡孔尺寸等。未级叶片优化设计技术，包含高效低压末级长叶片、防固体颗粒冲蚀设计等。进、排汽缸优化技术，包含内缸优化、进汽段优化、排汽扩散段优化等。主机结构优化技术，包含焓降优化分配。汽封优化技术，先进汽封设计、动静匹配技术多级联合( 含汽封) 设计。在汽轮机运行过程中，加强设备检查，防止真空系统漏入空气，定期进行真空系统严密性试验，确保真空系统的严密性；定期投入使用凝汽器清洗装置，保证凝汽器的清洁，防止凝汽器堵塞对冷却效果造成影响，最大限度降低凝汽器的端差，保证真空度，提高机组热效率，进而降低煤耗。
3.机组中、低负荷工况运行优化提效技术。机组中、低负荷工况运行优化提效技术: 锅炉燃烧优化调整; 汽轮机滑压优化调整; 汽轮机冷端优化运行; 辅助系统、设备优化运行; 超低排放标准下环保设备节能提效的优化运行。综上技术，通过机组的深度能耗诊断，提升设备系统精细化管理要求，“量身定制”机组下列集成技术改造方案: 开展锅炉制粉系统、空预器、风机、汽轮机本体、汽机冷端、凝结水、热力系统系列集成技术节能综合技改。水位过高，会淹没有效传热面，不仅会降低经济性，还有引起疏水倒流的风险；水位过低，蒸汽会经输水管道进入低一级加热器，排挤低压抽汽，热经济性也会降低。还会危及疏水管的安全。开展锅炉燃烧调整、机组变工况滑压运行曲线、辅机运行方式整体运行优化; 尤其是低负荷工况及机组启停的整体运行优化。开展多种技术组合的锅炉超低排放综合优化提效改造、汽轮机通流综合提效改造和机组供热优化改造。最终实现综合提效改造及机组整体运行优化，提升机组整体性能。
4.开发火电厂优化运行软件。电厂是一个整体，无论单独调节锅炉还是汽轮机都会对电厂的整体系统造成影响。电厂节能降耗，需要对整体进行优化，调整各个设备使电厂整体的效率最高。这要求非常高的专业素质和运行经验，因此在信息高速发展的今天，可以开发精确可靠的软件来对电厂工作人员进行指导和帮助，更及时精准地反映出电厂运行的问题和解决方法。
面对我国能源与环境的双重压力，火力发电厂通过新工艺、新技术，对自身进行能耗分析，对设备进行节能改造是在当今形势下发展的唯一出路。电厂是一个复杂的系统，需要各个设备和系统的密切配合，因此，电厂节能改造时一定要从全局出发，实现系统最优，真正实现节能降耗的目标。
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作者简介：
作者：马冰
性别：男
民族（汉族默认不写）汉族
出生年月19890409
籍贯(精确到市)辽宁省阜新市
学历（精确到具体学历）硕士研究生
毕业院校：辽宁工程技术大学
职称（详细职称）工程师
现就职于：阜新发电有限公司
研究方向：火电厂集控运行
作者简介：马冰（1989-），男，工程师，电力电子与电力传动专业，硕士研究生学历，现从事火电厂集控运行工作。
通信地址：辽宁省阜新市太平区红树路火电街10号
邮 编：123000
论文作者:马冰
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/8/30
标签：锅炉论文; 机组论文; 汽轮机论文; 损失论文; 烟气论文; 技术论文; 电厂论文; 《防护工程》2019年12期论文;