樊國強

摘要：作為我們國家電力系統(tǒng)的重要組成部分，火力發(fā)電廠發(fā)揮著重要的功能，為促進(jìn)我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。隨著國家對于環(huán)境污染問題的日益重視，對節(jié)能減排要求越來越高，火力發(fā)電廠也要積極適應(yīng)形勢變化，探求更多的節(jié)能降耗措施，才能更好地提升用電率，進(jìn)而為環(huán)保事業(yè)貢獻(xiàn)積極力量。本文對火力發(fā)電廠用電技能技術(shù)進(jìn)行了全面論述，針對當(dāng)前的火力發(fā)電廠用電節(jié)能技術(shù)存在的問題提出了意見和建議，以供參考。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;用電率;節(jié)能技術(shù);優(yōu)化措施

節(jié)能減排已經(jīng)成為新形勢下國家提出的重要課題，為了應(yīng)對全球環(huán)境變化，全世界各國都在積極想方設(shè)法進(jìn)行節(jié)能減排，以此為全球環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)一份力量。我們國家是能源消耗大國，火力發(fā)電廠發(fā)電每年消耗的能源占據(jù)很大的比重，因此為了進(jìn)一步促進(jìn)環(huán)境保護(hù)措施的落地，全面提升公眾的生活質(zhì)量，火力發(fā)電廠應(yīng)及時轉(zhuǎn)變理念，適應(yīng)形勢變化，提出新的技術(shù)優(yōu)化方案，為進(jìn)一步提升用電率，促進(jìn)節(jié)能降耗做出積極探索，從而通過各種環(huán)節(jié)控制措施來降低用電能耗的目的。

一、火力發(fā)電企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題

1. 火力發(fā)電企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。國家從改革開放以后非常重視工業(yè)生產(chǎn)，對于火力發(fā)電企業(yè)而言，積極響應(yīng)國家政策扶持，不斷加強技術(shù)創(chuàng)新，火力發(fā)電事業(yè)也取得了較快的 發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計，每年全國的火力發(fā)電總量逐年增加，有的年份甚至高達(dá)20%的增長速率。但是，我們也要看到，雖然火力發(fā)電事業(yè)取得了較快的發(fā)展，但是由于受到技術(shù)水平的約束，和國外發(fā)達(dá)國家相比在技術(shù)、設(shè)備等方面還存在一定差距，用電現(xiàn)象也存在一些浪費，用電量逐年增加的趨勢也不容小覷。

還有一種影響因素，當(dāng)下我國的電煤供應(yīng)短缺，火力發(fā)電企業(yè)因為煤炭價格的提升對經(jīng)營產(chǎn)生一些影響，煤炭企業(yè)經(jīng)濟效益不佳。雖然國家采取多種措施來降低煤炭價格，但是我們國家的火力發(fā)電企業(yè)仍然還面臨一些虧損，因此必須高度重視火力發(fā)電廠用電率技能技術(shù)的研究和創(chuàng)新，積極在各個流程環(huán)節(jié)進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，從而采取各種有效措施針對性提高節(jié)能降耗比率，進(jìn)而推動火力發(fā)電廠取得更好的經(jīng)濟效益和社會效益。

2. 火力發(fā)電企業(yè)目前存在的問題

隨著國家電力體制改革的不斷深入，市場化資源配置功能日益顯現(xiàn)，因此對于火力發(fā)電企業(yè)而言必須適應(yīng)市場形勢變化，打破壟斷機制，準(zhǔn)確定位，才能更好地實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。目前對于電力企業(yè)而言，很多電網(wǎng)公司都是在“吃差價”，依靠政府的政策扶持進(jìn)行電力收費，電網(wǎng)公司的所有利潤都和兩端的電力交易規(guī)模有聯(lián)系，這樣就會給直購電和新能源發(fā)電情況產(chǎn)生影響。政府對于電力行業(yè)的管理行為存在很大的問題和漏洞，比如當(dāng)動力煤一直保持高價格運行狀態(tài)時，發(fā)電企業(yè)就會產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面經(jīng)濟效益，價格部門就會將上網(wǎng)電價進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)當(dāng)時的消費指數(shù)和經(jīng)濟情況來確定是不是要對銷售電價進(jìn)行上調(diào)，這就是當(dāng)下中國政府和市場處理煤炭行業(yè)和發(fā)電行業(yè)之間的矛盾的主要方法，但是這種方法帶有很大的片面性，當(dāng)電價調(diào)整增高以后，就會給煤炭行業(yè)帶來沖擊，他們就會相應(yīng)地再次提高煤炭價格，發(fā)電企業(yè)基于當(dāng)下的困境就會再次提出煤電聯(lián)動的申請，政府就會再次將電價提高，這種不完善的機制導(dǎo)致每一次煤炭和價格都進(jìn)行上升時，用電使用用戶，尤其是工業(yè)用電部門的用電成本就會大大增加，在發(fā)展過程中就會面臨很大的資金困境，因此不利于企業(yè)發(fā)展，更不利用煤炭行業(yè)和電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此電力改革必須和市場資源配置相結(jié)合。

二、火力發(fā)電廠用電率及節(jié)能相關(guān)內(nèi)容基礎(chǔ)論述

火力發(fā)電廠的用電率是指火力發(fā)電廠的廠用電量和實際機組總的發(fā)電量的比值，也就是所說的廠用電量和實際發(fā)電量之間的比重，比值越大，說明用電率越高，相反比值越小，用電率越低，在火力發(fā)電企業(yè)，有很多的耗電設(shè)備，比如水泵、電機、風(fēng)機等，這些設(shè)備總是出現(xiàn)不停頓運轉(zhuǎn)，功率較大，所以導(dǎo)致用電率比較高，能源消耗較大。

想要提高發(fā)電廠用電效率，通過火力發(fā)電廠的用電率的概念可以知道，可以有兩種方式，一種方式是降低發(fā)電廠電能生產(chǎn)的廠的用電總量，另一種方式是提高發(fā)電廠的整體發(fā)電量，也就是說讓所有的運行機組盡可能全部運轉(zhuǎn)且達(dá)到滿負(fù)荷狀態(tài)，從而提高整體發(fā)電量，進(jìn)而降低用電率。通過實際運行經(jīng)驗和統(tǒng)計數(shù)據(jù)試驗可以知道，第二種方式會受到多個方面的影響，所以想要做好全面控制不好掌握，因此想要實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)就要全面降低火力發(fā)電廠日常廠用電總量，從而降低生產(chǎn)成本，提高上網(wǎng)電能的競爭性，進(jìn)而實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

三、影響火力發(fā)電廠廠用電率的因素分析

1.電動機電能利用效率不高?；鹆Πl(fā)電廠的主要輔助動力載體就是電動機，像發(fā)電機、鼓風(fēng)機、水泵、電梯、中央空調(diào)等這些設(shè)備都要依靠電機作為主要運行載體進(jìn)行運轉(zhuǎn)，這些也是影響火力發(fā)電廠運行效率的關(guān)鍵，因此消耗能源非常多，加上長時間運行，就會造成電能資源使用過度，甚至由于使用時間較長，持續(xù)發(fā)熱會使電機的絕緣性能減弱，影響電機的使用年限。

2.照明系統(tǒng)消耗能量較多。對于火力發(fā)電廠而言，由于建設(shè)規(guī)模比較大，分布范圍比較廣，所以照明系統(tǒng)比較完善且配套使用，在實際使用過程中很多照明設(shè)備年代比較久遠(yuǎn)、光衰嚴(yán)重，影響了照明效果，加上目前應(yīng)用最多的還是老式手動靜態(tài)調(diào)控模式，這樣就會導(dǎo)致很多不必要使用照明系統(tǒng)的方位，由于檢查和巡視不到位，造成照明系統(tǒng)電能使用過多，造成浪費。

3.電熱因素的影響。火力發(fā)電廠是運行環(huán)境比較復(fù)雜，需要采用電熱措施等確保電氣設(shè)備不受潮，正常工作，但是電熱設(shè)備的運行狀態(tài)往往和具體的設(shè)備維護(hù)管理人員有關(guān)系，他們來決定什么時間進(jìn)行防護(hù)，因此導(dǎo)致電能資源一定程度的浪費。

4.輔機選型。正如第一條所說，電機是火力發(fā)電廠最重要的輔助設(shè)備，它的主要用電量占全廠用電量的比重高達(dá)百分之六十左右，輔機的選型很關(guān)鍵，直接影響節(jié)能降耗工作的有效性，因此必須控制輔機的選擇和操控，目前我們國家的火力發(fā)電廠用的輔機系統(tǒng)大多數(shù)是節(jié)流調(diào)節(jié)工藝的設(shè)備，還有的用的是液力耦合器，極個別用的是變頻調(diào)節(jié)。節(jié)流調(diào)節(jié)設(shè)備像節(jié)流水泵、風(fēng)機等主要是通過控制水泵和風(fēng)機的出口來實現(xiàn)節(jié)流調(diào)節(jié)的，對高壓電動機的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生不了任何影響，所以能源消耗很高。液力耦合器也是一樣，消耗能源很高。對于變頻 調(diào)節(jié)而言，它主要是通過對管道參數(shù)進(jìn)行固定設(shè)置之后對高壓電動機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整從而進(jìn)行操控的一種方法，所以這種方法和電機的運行直接相關(guān)，根據(jù)物理原理可以知道，水泵、風(fēng)機和電動機的能耗和轉(zhuǎn)速的三次方是正向關(guān)系，所以運用變頻調(diào)節(jié)技術(shù)能夠大大降低能量消耗。

5. 機組負(fù)載能力，正常情況下機組的負(fù)載能力越強，火力發(fā)電企業(yè)的用電率就會越低，當(dāng)實現(xiàn)滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)時，廠用電率最小。受到各種客觀因素的影響，機組負(fù)載深度調(diào)節(jié)的情況經(jīng)常發(fā)生，所以要對這一狀況進(jìn)行有效控制才能保證用電率逐漸降低。

6.機組的更新速度。隨著技術(shù)的發(fā)展，在火力發(fā)電廠機組使用過程中會遇到新機器和舊機器替換的情況，老舊設(shè)備如果更換不及時，就會大大增加能源消耗，新設(shè)備更換之后的一段時間內(nèi)，由于處在磨合期，也會因為參數(shù)設(shè)置不當(dāng)以及不斷進(jìn)行試驗過程中增加能源消耗，所以這一方面的技術(shù)研究水平需要提升。

7. 煤質(zhì)變化。煤炭行業(yè)和電力行業(yè)是密不可分的，隨著國家電煤消耗量不斷增大，煤炭供不應(yīng)求，所以對于火力發(fā)電廠而言對于煤炭的采購和儲存就會變得非常困難，因此適合火力發(fā)電企業(yè)的煤炭越來越少，電煤的質(zhì)量就會發(fā)生一些改變，很多火力發(fā)電企業(yè)為了生存不得不變相采購不符合火力發(fā)電的一些煤炭投入生產(chǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致煤炭質(zhì)量的整體下降，從而影響鍋爐的運行效率，進(jìn)而導(dǎo)致用電量不斷增加。煤炭質(zhì)量對鍋爐的影響主要體現(xiàn)在兩個方面：一是煤炭中的灰分的含量，它的含量大小對煤炭的發(fā)熱量產(chǎn)生直接影響，成反比。二是煤炭中水的含量，水不能燃燒，在發(fā)生氣化反應(yīng)時還要利用熱量，所以導(dǎo)致煤炭熱量消耗增大，繼而影響用電量。

四、火力發(fā)電廠用電率節(jié)能技術(shù)的具體研究探析

針對上述影響火力發(fā)電廠用電率的各種因素，針對性提出一些技術(shù)優(yōu)化措施，從而全面提升火力發(fā)電廠用電率節(jié)能技術(shù)和水平。

1.盡可能選擇節(jié)能型設(shè)備。在火力發(fā)電廠照明系統(tǒng)節(jié)能升級改造環(huán)節(jié)，建議運用節(jié)能型強的照明自動控制技術(shù)和節(jié)能設(shè)備，通過建立自動控制系統(tǒng)，從而進(jìn)一步調(diào)整資源配置，節(jié)約照明電量消耗。比如在進(jìn)行除塵時可以運用高頻電源，從而降低能耗。再如選擇能耗低的S11、S13節(jié)能變壓設(shè)備、節(jié)能變頻空調(diào)等設(shè)備，提高節(jié)能效果，但是由于這些節(jié)能設(shè)備技術(shù)工藝比較先進(jìn)，價格也比較高，所以要進(jìn)行合理取舍。

2. 優(yōu)化運行模式。為了確?；鹆Πl(fā)電廠正常工作，不至于因為設(shè)備故障而導(dǎo)致過程中斷影響運行效率或者避免事故發(fā)生，火電發(fā)電廠的設(shè)備往往都是進(jìn)行了冗余設(shè)計，就是配置了一些備用電量，因此在進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)備安裝和調(diào)試過程中為保證安全運行，往往會實行熱備用和旋轉(zhuǎn)備用兩種運行模式。具體的優(yōu)化方式包括兩個方面：

一是做好風(fēng)機運行方式的優(yōu)化控制。要結(jié)合一次風(fēng)機的風(fēng)壓、鍋爐氧量從而做好風(fēng)機運行方式控制。要在保證鍋爐安全運行的情況下，讓風(fēng)壓和出口風(fēng)速降到可以控制的范圍內(nèi)，從而減少用電能耗。二是做好水循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。舉例說明，某地區(qū)的一個火力發(fā)電廠運用閉式冷卻裝置，每一個機組都配置了冷卻塔和循環(huán)水泵系統(tǒng)，一套設(shè)置為高速模式，另一套設(shè)置為低速模式，夏天和冬天運用的模式不一樣，但是都采取單元制運行模式。通過建立蓄水池等儲水容器加強對水位的控制和協(xié)調(diào)，從而保證供水壓力正常，從而避免設(shè)備運行過多增加能耗。

3.加強設(shè)備創(chuàng)新和技術(shù)優(yōu)化。針對目前火力發(fā)電廠的很多設(shè)備性能不全、能源消耗大的現(xiàn)狀，可以對設(shè)備進(jìn)行更換，主要是對高能耗的設(shè)備進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，比如可以增加空冷機組背壓優(yōu)化系統(tǒng)，使機組運行在最優(yōu)背壓區(qū)間。為了降低空冷機組能耗水平，也可以在空冷島上布置噴淋裝置，通過噴淋裝置向空冷島空冷風(fēng)機出口處噴入霧化后除鹽水降低空氣溫度來達(dá)到冷卻空冷翅片管束的目的，降低機組運行背壓，從而降低廠用電率。還可以對循環(huán)水泵系統(tǒng)的變頻和對引風(fēng)機、增壓風(fēng)機進(jìn)行設(shè)備節(jié)能改造。對于循環(huán)水泵系統(tǒng)的改造，可以將單速運行模式改成雙速運行模式，根據(jù)環(huán)境溫度的變化選擇不同的運行模式;針對引風(fēng)機和增壓風(fēng)機的改造，主要是對設(shè)備的運行頻率進(jìn)行調(diào)整，從而滿足運行需求的情況下降低用電量。

4.提高燃煤質(zhì)量。目前煤炭供應(yīng)不足，火力發(fā)電廠要認(rèn)清現(xiàn)狀，從多個渠道拓寬煤炭供應(yīng)渠道，要嚴(yán)格按照煤炭標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行煤質(zhì)選擇，且不能隨意選擇煤質(zhì)進(jìn)而影響生產(chǎn)質(zhì)量。要建立嚴(yán)格的煤炭采購管理制度，從各個環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，從而全面提高煤炭的采購質(zhì)量。

5.提高機組利用效率?；鹆Πl(fā)電廠想要實現(xiàn)良好運行和技能降耗，就必須對關(guān)鍵設(shè)備加強監(jiān)督管理和運行，不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和升級，這就要求火力發(fā)電廠的工作人員要有高度的責(zé)任心，按照工作職責(zé)分工每日做好運行監(jiān)控和記錄，并結(jié)合實際經(jīng)驗，做好參數(shù)的動態(tài)控制和設(shè)備的動態(tài)調(diào)節(jié)，確保設(shè)備利用效率最大化，從而提高設(shè)備使用率和滿負(fù)荷率，對于能源消耗大的設(shè)備，要嚴(yán)格按照維護(hù)保養(yǎng)操作規(guī)程進(jìn)行保養(yǎng)，減少不必要的消耗。進(jìn)行機組運行前的優(yōu)化操作。對于機組設(shè)備在進(jìn)行運轉(zhuǎn)時會消耗大量的能量，所以可以在啟動前進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，比如用電潛泵將鍋爐進(jìn)行洗刷，達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)之后開展下一步點火操作，也能在一定程度上降低用電量，當(dāng)然效果不是特別明顯，但是是一項基礎(chǔ)的優(yōu)化措施。

6.及時排查設(shè)備運行漏洞。對于火力發(fā)電廠運行過程中由于使用多種設(shè)備，一些設(shè)備本身存在一些設(shè)計漏洞，可能導(dǎo)致用電量增加，比如供氣和供水的管道存在漏氣、漏水的情況時就會導(dǎo)致機組輔機系統(tǒng)不能實現(xiàn)規(guī)定負(fù)荷要求，從而產(chǎn)生循環(huán)抽油、打氣等不良現(xiàn)象，產(chǎn)生多余的用電情況。因此要建立健全各項設(shè)備操作規(guī)程和維護(hù)保養(yǎng)維修制度，從源頭上杜絕該類現(xiàn)象的發(fā)生。

7.加強信息化建設(shè)，全面實現(xiàn)自動化操作。為了保證所有的設(shè)備更好地實現(xiàn)穩(wěn)定高效安全運行，建議建立信息化操作平臺，實現(xiàn)設(shè)備自動化控制，全面運用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立在線實時動態(tài)監(jiān)控機制，對設(shè)備的運行情況等進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，及時根據(jù)設(shè)備運行狀態(tài)做出判斷，從而在發(fā)現(xiàn)問題時第一時間處理，將事故發(fā)生概率降到最低。自動控制系統(tǒng)還可以實現(xiàn)對設(shè)備運行數(shù)量的控制，根據(jù)生產(chǎn)安排，設(shè)置設(shè)備自動調(diào)整輔機系統(tǒng)，從而保證各類設(shè)備能夠達(dá)到最佳運行狀態(tài)，在不使用時實現(xiàn)自動關(guān)閉，從而大大節(jié)約廠內(nèi)用電，降低能量消耗。

8.加強非生產(chǎn)用電監(jiān)督管理。非生產(chǎn)用電也會影響節(jié)能降耗，增加火力發(fā)電廠的用電量，所以火力發(fā)電企業(yè)要加強對用電知識的宣傳，引導(dǎo)和教育職工要養(yǎng)成節(jié)約用電的好習(xí)慣，做到人走燈滅，在辦公場所盡可能選擇節(jié)能燈具，在公共場所發(fā)現(xiàn)用電浪費情況要自覺行動，抵制用電浪費行為，從而在非生產(chǎn)用電環(huán)節(jié)也能提高全員的節(jié)能降耗意識，從小事做起，從自身崗位著手，以實際行動詮釋節(jié)約用電的良好理念，進(jìn)而為保障火力發(fā)電廠有充足的電源，降低用電率做出積極貢獻(xiàn)。

綜上所述，隨著電力改革體質(zhì)的不斷深化和深入推行，面對煤炭供應(yīng)不足和新能源裝機容量越來越大的局面，對于火力發(fā)電企業(yè)而言，想要走可持續(xù)發(fā)展道路，就必須通過各種措施不斷加強技術(shù)創(chuàng)新和管理力度，在用電各個環(huán)節(jié)采取有效的節(jié)能降耗技術(shù)節(jié)約電能消耗，控制使用成本，從而提高火力發(fā)電企業(yè)的綜合實力，進(jìn)而推動火力發(fā)電企業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

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