王偉霖

(中煤宣城發(fā)電有限公司，安徽 宣城 242074)

0 引言

我國(guó)在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間能源供給還會(huì)依靠火電機(jī)組。因此應(yīng)探索調(diào)節(jié)鍋爐、汽輪機(jī)及其輔機(jī)的節(jié)能運(yùn)行方式，對(duì)影響單元機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行期間多重因素進(jìn)行分析，找到火電調(diào)峰機(jī)組節(jié)能及運(yùn)行管理的關(guān)鍵點(diǎn)，減少機(jī)組深調(diào)期間能耗，實(shí)施低碳生產(chǎn)，對(duì)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

1 低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)超超臨界機(jī)組節(jié)能運(yùn)行管理中存在的問(wèn)題

隨著新能源產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展以及電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的逐步完善，火電低負(fù)荷深度調(diào)峰頻次逐步加大，節(jié)能管理就顯得更有必要，爐側(cè)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)考慮機(jī)組安全運(yùn)行等因素，保持4臺(tái)制粉系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行(共配置6臺(tái))導(dǎo)致廠用電率增加。②機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)整水平有限，過(guò)分依賴(lài)運(yùn)行人員技術(shù)水平，當(dāng)出現(xiàn)調(diào)整不及時(shí)時(shí)會(huì)出現(xiàn)能耗增加的問(wèn)題。③長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致?tīng)t膛結(jié)焦、結(jié)渣，降低爐內(nèi)傳熱效率，促使排煙損失有所增加，熱效率較低。

機(jī)側(cè)需要強(qiáng)化節(jié)能運(yùn)行管理體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①低負(fù)荷運(yùn)行主再熱汽溫、氣壓降低，導(dǎo)致初參數(shù)降低，引起機(jī)組熱耗率增加。②低負(fù)荷深調(diào)運(yùn)行中節(jié)流損失增加。③低負(fù)荷運(yùn)行中機(jī)側(cè)輔機(jī)運(yùn)行方式若未能及時(shí)改變，也將導(dǎo)致廠用電率增加，影響機(jī)組的節(jié)能運(yùn)行。

2 單元機(jī)組深調(diào)期間超超臨界機(jī)組節(jié)能運(yùn)行管理措施

2.1 優(yōu)化管理方式

1)當(dāng)班值長(zhǎng)積極聯(lián)系調(diào)度了解機(jī)組負(fù)荷率，雙機(jī)運(yùn)行期間盡量保持廠級(jí)AGC投入，并合理分配機(jī)組負(fù)荷，盡量減少需要增啟設(shè)備的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，節(jié)約廠用電，制定雙機(jī)運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷節(jié)能調(diào)度分配方案。通過(guò)負(fù)荷合理分配調(diào)整，降低磨煤機(jī)、循泵運(yùn)行、漿液循環(huán)泵的運(yùn)行數(shù)量，將節(jié)能管控側(cè)重于廠用電率、制粉系統(tǒng)耗電率、脫硫耗電率。

2)深調(diào)前優(yōu)化加倉(cāng)方案。加強(qiáng)入爐煤質(zhì)化驗(yàn)監(jiān)督工作，值際間加強(qiáng)協(xié)調(diào)，深調(diào)開(kāi)始前選取熱值高、含水量低的煤種加倉(cāng)。煤的含水量過(guò)大，不但會(huì)降低爐膛內(nèi)部平均溫度，從而降低有效熱的利用，而且還會(huì)增加排煙熱損失。對(duì)于較潮濕的火車(chē)來(lái)煤，不建議進(jìn)行直接加倉(cāng)，應(yīng)在干煤棚存放至含水較低時(shí)再調(diào)整加倉(cāng)。

3)加強(qiáng)深調(diào)期間運(yùn)行值指標(biāo)獎(jiǎng)勵(lì)，提高運(yùn)行人員的主觀能動(dòng)性。設(shè)置專(zhuān)項(xiàng)機(jī)組深度調(diào)峰小指標(biāo)加分獎(jiǎng)勵(lì)。機(jī)組進(jìn)行深度調(diào)峰期間，當(dāng)班小指標(biāo)參與當(dāng)月考評(píng)，并進(jìn)行額外月度小指標(biāo)加分獎(jiǎng)勵(lì)。

機(jī)組進(jìn)行深度調(diào)峰期間，平均負(fù)荷率和時(shí)間統(tǒng)計(jì)由調(diào)度電腦臺(tái)調(diào)峰輔助服務(wù)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，并由當(dāng)班值長(zhǎng)在工作記錄中公布統(tǒng)計(jì)調(diào)峰期間的平均負(fù)荷率和調(diào)峰時(shí)間，部門(mén)制定計(jì)算方式進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。

4)采用增設(shè)站內(nèi)光、電等新能源設(shè)備與火電機(jī)組搭配配置的方式降低廠用電率。

2.2 優(yōu)化鍋爐運(yùn)行方式

1)深調(diào)期間減少磨煤機(jī)等輔機(jī)的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。根據(jù)低負(fù)荷深調(diào)的預(yù)計(jì)時(shí)間，提前做好加倉(cāng)工作，保證低負(fù)荷深調(diào)期間燃用高熱值煤種，同時(shí)在保證安全的前提下及時(shí)減少磨煤機(jī)等輔機(jī)的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，如配置6臺(tái)制粉系統(tǒng)在深度調(diào)峰期間僅維持停運(yùn)3臺(tái)運(yùn)行，大大降低制粉系統(tǒng)電耗率，從而降低廠用電率。經(jīng)計(jì)算低負(fù)荷3臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行，每小時(shí)可節(jié)省廠用電335 kW·h。

2)低負(fù)荷期間控制主汽壓力在滑壓曲線附近運(yùn)行。根據(jù)試驗(yàn)測(cè)得：主汽壓力每下降1 MPa影響煤耗升高約1.8 g/(kW·h)。機(jī)組處于滑壓運(yùn)行方式下調(diào)整主汽壓力時(shí)主汽壓力偏置設(shè)定值不可過(guò)大，應(yīng)為-1～+0.5 MPa，主汽壓過(guò)低影響機(jī)組效率。

3)充分利用“深控系統(tǒng)”等人工智能技術(shù)參與機(jī)組深調(diào)，優(yōu)化汽溫調(diào)節(jié)方式，控制爐側(cè)主、再熱器出口平均汽溫不低于使用設(shè)計(jì)值，如中煤宣城發(fā)電有限公司660 MW單元機(jī)組主/再熱汽溫設(shè)定值為595℃或593℃。根據(jù)試驗(yàn)測(cè)出：汽溫每下降10℃影響煤耗升高約1 g/(kW·h)。

4)控制鍋爐事故減溫水使用量小于或等于1 t/h，同時(shí)利用機(jī)組檢修期間對(duì)煙氣擋板和減溫水調(diào)門(mén)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)檢查，更換損壞部件，保證設(shè)備嚴(yán)密性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：再熱汽事故減溫水使用量每升高1 t，影響煤耗升高約0.03 g/(kW·h)。

5)深調(diào)期間根據(jù)加倉(cāng)煤種的變化及時(shí)調(diào)整燃燒，適時(shí)調(diào)整爐膛的吹灰方式，在保證不結(jié)焦的前提下適當(dāng)降低煙氣含氧量設(shè)定值，同時(shí)將磨煤機(jī)出口溫度控制在95℃左右，從而保證排煙溫度滿足要求。

6)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)合理進(jìn)行鍋爐配風(fēng)。據(jù)西安熱工院的燃燒試驗(yàn)結(jié)果表明：保證鍋爐在最優(yōu)配風(fēng)方式下運(yùn)行，可提高鍋爐效率。低負(fù)荷時(shí)控制鍋爐氧量不大于6%，并根據(jù)風(fēng)箱差壓、CO監(jiān)測(cè)值及時(shí)調(diào)整送風(fēng)量，控制鍋爐飛灰含碳量小于或等于1.35%。

7)使用脫硫增效劑，在完成煙氣環(huán)保數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)排放的同時(shí)減少漿液循環(huán)泵運(yùn)行數(shù)量，據(jù)計(jì)算，減少1臺(tái)漿液循環(huán)泵，平均每小時(shí)節(jié)省廠用電約450 kW·h。

2.3 優(yōu)化汽機(jī)運(yùn)行方式

1)優(yōu)化循環(huán)水泵運(yùn)行方式。根據(jù)環(huán)境溫度、凝汽器真空及機(jī)組負(fù)荷的接帶情況，合理調(diào)整循泵運(yùn)行方式。特別是在冬季環(huán)境穩(wěn)定較低或者春秋季環(huán)境溫度變化較大時(shí)，根據(jù)計(jì)劃負(fù)荷曲線下行趨勢(shì)及時(shí)切換循泵至低速運(yùn)行，節(jié)約廠用電。

2)通過(guò)技術(shù)改造設(shè)置高效真空泵組，在低負(fù)荷真空較好的情況下，及時(shí)將功率較大的傳統(tǒng)水環(huán)泵切換為能耗較低的高效真空泵組運(yùn)行。

3)低負(fù)荷運(yùn)行應(yīng)加強(qiáng)對(duì)軸封供汽壓力的調(diào)整，保證低壓軸封處、小機(jī)軸封處不泄漏真空。但同時(shí)也應(yīng)避免軸封供汽壓力過(guò)大，軸封漏汽增多，熱損失增大。

4)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)加強(qiáng)對(duì)凝汽器真空的監(jiān)視，如#5、#6低壓加熱器在機(jī)組高負(fù)荷時(shí)為正壓系統(tǒng)，低負(fù)荷深調(diào)期間轉(zhuǎn)為負(fù)壓系統(tǒng)，如本身有漏點(diǎn)，將影響機(jī)組真空，降低機(jī)組效率。

5)提高加熱器水位自動(dòng)調(diào)節(jié)投入率，保證各加熱器在正常水位高度下運(yùn)行，避免加熱器內(nèi)部的水位過(guò)高，淹沒(méi)換熱銅管導(dǎo)致?lián)Q熱面積減少，換熱效率降低。同時(shí)也避免了運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生加熱器解列影響給水溫度，進(jìn)而影響機(jī)組煤耗。相關(guān)試驗(yàn)表明：給水溫度每降低1℃，影響標(biāo)準(zhǔn)煤耗增加約0.7 g/(kW·h)。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的電力工業(yè)經(jīng)歷漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程，已在裝機(jī)規(guī)模、技術(shù)水平及建設(shè)速度等各方面邁入世界第一梯隊(duì)[2]。在新一輪的節(jié)能減排中，電力企業(yè)要認(rèn)真研究國(guó)家的相關(guān)政策，響應(yīng)國(guó)家提出30·60的碳排放目標(biāo)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，化挑戰(zhàn)為機(jī)遇，落實(shí)節(jié)能減排工作要求，同時(shí)注重節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用，完善行業(yè)內(nèi)減排指標(biāo)管理體系，抓住機(jī)會(huì)重塑產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，推動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)的全面節(jié)能化發(fā)展。在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)逐漸完善的情況下，利用人工智能等新技術(shù)緩解火電生產(chǎn)調(diào)峰經(jīng)濟(jì)性差的情況，逐步探索建立超超臨界單元機(jī)組低負(fù)荷深度調(diào)峰期間的節(jié)能運(yùn)行管理策略，滿足經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。