火力發電廠降耗節能措施
加強工業節能減排，是踐行科學發展觀，走低碳經濟、可持續發展道路的必然要求，是企業降本增效，提高市場競爭力的主要途徑。電力行業也在及時轉變觀念 ,在節能降耗上加大投入 ,加快新技術的開發及應用。下面小編為大家分享火力發電廠降耗節能措施，歡迎大家閱讀瀏覽。
一、設備概述
良村熱電#1、#2發電機組廠用電率約7.59%、7.89%，與同業對標，與國內先進火電機組有一定差距。本文結合具體情況從節能改造、優化運行方式等方面深挖節能潛力進行探討,最大限度降低廠用電率.以適應時代對火電廠發展的需求。
石家莊良村熱電是河北南網重要的電源、熱源支撐點，鍋爐為東方鍋爐生產的型號為DG1110/17.4-II12 型亞臨界一次中間再熱自然循環燃煤汽包爐，單機配三臺雙進雙出鋼球磨煤機，兩臺引風機、送風機、一次風機，風機均采用動葉可調軸流式風機。汽輪機為東方汽輪機生產的亞臨界、一次中間再熱、三缸雙排汽、單軸、兩級可調整供熱抽汽、凝汽式機組。配有兩臺50%BMCR容量的汽泵，一臺35%BMCR容量的電泵，兩臺凝結水泵(一臺變頻調節)、兩臺循環泵。發電機為東方電氣制造的QFSN-330-2-20型氫冷發電機，經容量為370MVA的主變接入220kV升壓站，發電機出口經高廠變接帶廠用電，廠用電分為6KV和400V兩個電壓等級。機組大容量輔機和低壓廠用變接入6KV 系統，低壓供電方式采用PC/MCC方式，兩臺機組設一臺高壓啟動備用變壓器。
二、降低廠用電率的具體措施
廠用電率的決定因素有多個，輔機電動機的耗電量對廠用電率起著決定性的作用，同時合理調整、運行方式優化、節能改造同樣影響著廠用電率。
通過幾年的運行，暴露出部分設備在運行時的節能潛力很大，良村熱電通過對設備的節能改造取得了明顯的效果，廠用電率得到了有效控制。
1. 磨煤機高鉻鋼球改造
由于機組為河北南網骨干電廠，經常性參與機組調峰，在晚22:00-次日6:00時間段經常處在機組低負荷狀態，有時機組負荷僅略高于最低穩燃負荷，此時即使采用雙磨運行,磨煤電耗仍較高依舊居高不下，造成大量能源浪費。通過考察采用鉻錳鎢抗磨鑄鐵球(高鉻鋼球)替代現使用的中鉻鋼球，并優化磨球級配方案，首先對1B磨進行更換鋼球改造試驗，技改后根據運行數據統計分析，在磨煤機出力不變、煤粉細度不變的情況下，1B磨煤單耗能明顯下降，電流從之前的140A左右降至115A，電機功率從1200kW/h左右降低至1000kW/h，計算每天節電約4800kWh，按每千瓦0.3元，年單磨運行7000小時計算，年節約費用約42萬元以上，節電效果明顯。同時通過更換鋼球，1B磨內裝載量下降，通流面積增加，同時降低了一次風壓、降低了一次風機電耗，兩臺一次風機電流減少共計5A，每小時功率減少約45kW，按機組運行5500小時計算，按供電每千瓦0.3元計算，年節約費用約7.4萬元。取得成功經驗后，陸續對兩臺機組的六臺磨都進行了改造。
2. 循環水泵電機高低速切換改造
良村熱電兩臺300MW機組設有四臺循環泵，每臺機組配有一臺雙速循環泵，由于低速電源安裝時就存在問題，無法進行高、低速電源切換，冬季仍運行高速循環泵，造成較大的電量損耗。同時也造成凝汽器端差上升至15℃，機組經濟性、安全性大幅降低。因此對1B、2B兩臺雙速循環泵進行了電源改造，根據異步電動機的轉速公式n=60f/p，只要改變頻率f或極對數n就可以改變轉速，對于循環泵，只需在小范圍內進行不經常的調速，考慮到改造成本和維護量，首選改造磁極對數來改變轉速，通過加裝高、低速電源切換柜來實現循環泵高、低速電源切換，改造前單臺循環泵在12極496r/min轉速下運行，電機額定功率為1900KW，改造后單臺循環泵在16極373r/min轉速下運行，電機額定功率為800KW，設備改造后針對性的制定了與循環泵高、低速相匹配的運行方案，循環泵耗電率及廠用電率同比明顯降低。數據顯示低速循環泵投運后電流明顯下降，由195A降至120A， 通過冬夏季不同方式數據分析循環泵耗電率0.67%下降至0.5%，降幅明顯。同時采取了循環水并列運行、根據真空冬夏季合理安排循環泵啟停方式，通過一段時間的運行，對比優化前、后的數據，發現循環水泵耗電率由2012年度0.85%降至2013年度0.8%、2014年度0.79%，下降幅度0.05%、0.06%，變化幅度為6%、7%。采取優化方案后2014年共節約廠用電量約188.23萬度，折合人民幣62.11萬元，節約節能效果明顯。
3. 鍋爐本體照明改造
良村熱電#1爐本體現有燈具546套，均采用70W的金鹵燈，截至2014年燈具使用近3年多，老化嚴重損壞頻率極高，人工及材料費等維護費用較高。通過改造將#1爐現有70W的金鹵燈全部更換為30W LED節能燈436套，減少燈具110套，且同樣滿足現場照明需要，將控制箱實現了分區控制(長明部分手動遠方控制，夜間照明實現自動光控/手動轉換)。#1鍋爐本體總計546套燈具，每年維修量約200套，每套燈具更換燈泡(82元)、鎮流器(79元)、觸發器(15元)共計200套，直接材料費3.52萬元， 人工費1.6萬元 搭架子費用0.46萬元，合計5.58萬元 /年，因燈具更換后，壽命為7年免維護，7年可節約維護費34.16萬元 。改造前#1鍋爐房本體照明耗電20.8萬度;改造后耗電為5.57萬度，節約電能15.23萬度，按照我廠現在上網電價0.4316元計算，節電費用6.39萬元/年，7年節約電費44.73萬元。根據節約維護和電能費用計算，每年合計可節約費用11.97萬元;本次改造費用實際費用39萬元，燈具單價約902元，數量為436套，按照每年節約11.97萬元計算，3.26年內可收回投資。在2015年大修中對#2爐照明也實施了改造。
4. 合理優化輔機運行方式
(1)汽機專業將凝汽器補水方式改為為自吸補水，停運凝補水泵，通過凝汽器的負壓作用將凝補水箱內的除鹽水吸進凝汽器，并保證凝補水箱液位不能低于4200mm，防止發生凝汽器漏空現象，特殊情況下自吸補水不能滿足要求時再啟動凝補水泵補水，大大縮短了凝補泵的運行時間。機組啟動階段采取無電泵啟動方式，啟動汽泵前置泵向鍋爐汽包上水，提前將一臺汽泵定速至3100r/min,保證汽包補水要求。
(2)鍋爐專業根據磨煤機出力情況定期安排清理分離器及添加鋼球，保證制粉系統最佳出力，降低制粉系統耗電率。根據機組運行出力情況，及時安排停止1C、2C磨煤機運行，以保證負荷不受阻為原則，盡量減少C磨煤機的運行。同時加強受熱面及空預器吹灰，確保空預器差壓不增大、受熱面不積灰，減小風機耗電量。
(3)電氣專業將變壓器的冷卻器風扇控制自動運行，盡量避免在手動方式。現場照明以既確保生產現場必要的亮度，又盡可能地節約廠用電為原則，將原來常開照明的場所，根據現場情況兩路分控的只開一路，多路控制的開啟一半。現場的空調控制以保證室內設備溫度為原則控制啟停，因現場照明電壓402V偏高，調節照明變壓器的有載調壓裝置至380V,降低工作電壓節約電能的同時延長燈具的使用壽命，同時控制辦公非生產用電節能。
(4)化學專業超濾出水提升泵采用變頻泵運行，盡可能停運工頻泵。保持除鹽水箱高液位運行，通過液位差自流至凝補水箱，以減少除鹽水泵運行時間。液氨卸載時通過液氨儲罐和液氨槽車的壓力差平衡液位，以減少液氨壓縮機啟用時間，降低電耗。污廢水排放泵按照液位控制自動運行，避免造成空轉。
(5)輸煤專業縮短上煤時間，避免皮帶超負荷運行和長時間小流量運行，如遇堵煤，設備故障等上游設備跳閘，待煤流走空后先將下游設備停運，避免處理缺陷過程中下游設備長時間空轉，努力降低輸煤設備空運轉時間，降低輸煤耗電率。
(6)除灰專業在滿足環保要求前提下調整除塵器高壓參數，限制各電場二次電流極限值。根據機組負荷和空壓機負荷情況及時啟停空壓機，根據鍋爐輸灰壓力曲線，及時調整輸灰結束壓力設定值，減少壓縮空氣用量，降低空壓機出力。
良村熱電經過近三年的技改實踐，取得了顯著成效，截至到2015年6月，#1、#2發電機組廠用電率分別完成約6.85%、7.19%。由于2015年下半年電除塵及脫硫脫硝綜合改造，新增了大量耗能設備，廠用電率又有所上升，隨著國家節能減排政策的不斷深化，作為發電企業，應該積極響應國家政策，將降低廠用電率作為一個長期的課題來研究。
三、節能改造的潛力
1、利用新技術，對輔機變頻節能改造
火電廠輔機出力隨發電機負荷的大小而變化，電網負荷隨時在變化，發電機輸出功率變化，風機、水泵等主要輔機出力也要相應調整，對于采用調節閥或擋板調節的風機、水泵，運行中的特點是轉速在±20%范圍內變化時，其運行效率變化不大，其流量與轉速的一次方成正比，壓力與轉速的平方成正比，軸功率與轉速的三次方成正比，當轉速降低后，其軸功率隨轉速的三次方降低，驅動風機、水泵的電機所需的電功率亦可相應降低，所以調速是風機、水泵節能的重要途徑。在風機、水泵的流量調節中，節流調節最為簡單，也是目前應用最多的調節方式，主要缺點是能耗偏大。由于變頻調速在頻率范圍、動態響應、轉差補償、功率因數、工作效率等方面是與交流調速無法比擬的，因此開展變頻調速節能降耗勢在必行。
2、電氣設備改造優化選型
對今后需要改造或者新增的電氣設備，要從節能角度出發進行技術經濟比較，做好電氣設備評標選型。
(1)優先選用高效電動機
高效電動機是指總損耗比標準系列電動機降低20%以上的電動機。高效電動機由于定子鐵芯、轉子鐵芯均采用高導磁、低損耗的優質電工硅鋼片構成,且制造工藝較先進,所以電機在運行中各種損耗較低,功率因數高,運行熱穩定好,使用壽命長。同等情況下,高效電動機比標準電動機效率提高3%,但制造成本卻比標準電機高出30%。對火力發電廠不需要進行狀態調節的輔助機械而言,把拖動電動機更換為高效電動機是一種行之有效的方法。
(2)采用節能型變壓器。
由于材料技術的不斷發展和變壓器廠對結構的不斷改進 ,節能型變壓器發展也很快 , 目前已發展到 S10型甚至S11型。而以節能為技術特點的S9型變壓器與節能效果更好的S11型相比較已變成“費能”型。S11變壓器適用范圍廣，性能水平高于S9型變壓器，空載損耗平均降低30%，空載電流降低70%。因此應優先選擇節能的S11型變壓器或更新型的節能變壓器。 在選用配電變壓器(容量2500KVA及以下)時應優先選用S11型干式變取代同容量的油浸變或其他干式變壓器，可明顯降低無功損耗。
3、通過調節廠用電經濟電壓來降低廠用電率
高電壓狀態下，不僅危及電動機絕緣，而且使電動機損耗大大增加,過高的運行電壓會增加無謂的電能浪費。所以需要給廠用輔機優選一個合理的運行電壓范圍，進一步挖掘設備的節能潛力，降低廠用電率。電力行業標準和企業標準《規程》規定：電動機的運行電壓范圍為95%～110%額定電壓，在此范圍內電動機的總損耗是不一樣的，分析外加電壓的目的是尋找一個最經濟的運行電壓。想找出全廠所有輔機電動機損耗最小的函數表達式的方法十分繁冗。所以對于全廠眾多的廠用輔機電動機運行中自身損耗可以用試驗(調節電壓)方法的來求函數的極值，以便找出對應的6kV母線電壓Uj即經濟電壓。就目前400V廠用段運行電壓來看，通過調節分接頭適當降低廠用母線電壓應是可行的，預期節電量非常可觀，參考同行降壓節電效果，可使廠用電率降低約0.1%。
4、減少發電機組封閉母線輸電過程中的鐵磁性損耗
大型發電機組從發電機至主變壓器等回路采用封閉母線輸電，減少輸電過程中的鐵磁性損耗。由于封閉母線局部分接位置磁屏蔽不嚴及其鋼構安裝形成閉合回路等原因，在交變磁場的作用下鋼材料會產生渦流損耗和磁滯損耗 ,稱為鐵磁性損耗，如果鐵磁性損耗過大 ,會造成鋼材料局部過熱，可能會威脅到人身安全、設備安全或結構安全 ,還造成大量電能損耗。要減少鐵磁性損耗 ,應從減少交變磁場中鋼材料的使用、增加屏蔽、避免形成閉合來回路、改善鋼材料與載流導體空間關系等方面處理。
5、有效控制電氣設備運行過熱問題
電氣設備如開關、母線等由于設計安裝不當或者維護不到位以及環境條件惡劣等影響，在運行中經常會造成開關隔離觸頭、母線接頭等部位過熱現象，不僅威脅設備安全運行，還會損耗一定的電能。對設計安裝容量不足的情況要對設備進行有針對性的增容技術改造。對維護不到位及環境影響的情況，要嚴格執行檢修工藝標準，處理過熱部位，使用電力導電膏。在承載負荷電流的開關觸頭、母線接頭清理后涂敷導電膏，接觸電阻比未涂敷下降25%至95%，溫升比未涂敷下降25%至70%，可節省有功電量。
拓展資料：
火力發電廠簡稱火電廠，是利用可燃物（例如煤）作為燃料生產電能的工廠。它的基本生產過程是：燃料在燃燒時加熱水生成蒸汽，將燃料的化學能轉變成熱能，蒸汽壓力推動汽輪機旋轉，熱能轉換成機械能，然后汽輪機帶動發電機旋轉，將機械能轉變成電能。
原動機通常是蒸汽機或燃氣輪機，在一些較小的電站，也有可能會使用內燃機。它們都是通過利用高溫、高壓蒸汽或燃氣通過透平變為低壓空氣或冷凝水這一過程中的壓降來發電的。
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