火电厂集控运行节能降耗技术措施分析

方 然

（阳城国际发电有限责任公司，山西 晋城 048000）

近年来在科学技术快速发展的新形势下，火电厂的具体设备和技术不断更新，有效地增强了火电厂生产作业的科技含量，对于火电机组供电效率和质量的提高起到了积极的作用，而且也在一定程度上缓解了电力供应紧张的问题。当前大部分火电厂仍采用集中控制系统，虽然有效地提高了发电效率，但在实际运行中仍存在许多问题，严重威胁电厂运行的稳定性。因此要积极采取节能措施，有效地降低能源消耗，保证火电厂高效节能运行。

1 火电厂集控运行现状

火电仍是当前我国电力供应的主力，在满足社会发展过程中的用电需求发挥着极为重要的作用。近年来火电厂为了能够提高自身的运行水平，越来越重视新设备和新技术的应用，以此来提高火电厂的控制和运行管理水平。这其中集控运行系统的应用，在一定程度上促进了火电厂生产效率的提高，但集控系统运行中易出现失误情况，从而导致火电厂能耗出现异常情况。因此要针对集控运行中的问题进行深入研究，积极采取有效的措施加以解决，确保达到较好的节能降耗效果。

2 火电厂集控运行技术的相关概述

2.1 集控运行技术的特点

传统火电厂生产过程中，工人需要操控整体性的系统，而且控制要具备统一性，这样才能有效地保障火电厂的有序和安全生产。但在当前市场需求日益提升的新形势下，传统的运行模式越来越不具有适用性，这就迫切需要火电厂加快转型创新。将集控运行技术引入到火电厂中来，实现对电厂各系统的联合控制，不仅有利于增强电厂运行的安全性能，同时也有效地规避了传统控制方式的弊端。目前火电厂中集控运行技术是最为常用的一种控制技术，但在实际应用中仍存在较多的影响因素，因此要对一些易出现的问题加以重视，进一步提高集控运行技术的应用效果。

2.2 集控运行技术的优势

在实际火电厂应用集控运行技术过程中，可以与电子信息技术、网络传输技术相结合，实现统一化和集约化管理，促进集控运行技术水平的提升。另外，通过将集控运行技术与DSC控制系统融合，推进集控运行技术的智能化和自动化发展，这对火电厂的快速发展能够提供重要的保障。

2.3 集控运行技术与传统控制技术的区别

传统火电厂生产运营过程中，设备和系统采用单独控制的方法，而集控运行技术则是通过集中进行控制，控制方式的不同是最显著的区别。在集控运行技术应用过程中，要求电厂每个汽轮机组要单独配备汽轮机和锅炉，每个汽轮机组和附属设备形成一个独立的整体，集控运行能够整体控制所有汽轮机和锅炉，将系统的相互分离和集中控制的优势更好显示出来，对于生产效能和管理水平的提升具有极为重要的意义。由于火电厂生产与城市发展和民生息息相关，因此在火电厂实际运营发展过程中，需要指派专职人员对机组进行监管和维护，无间断地做交接班的衔接工作，采取多元化的监管手段，保证集控系统的稳定运营，加快推动火电厂的智能化发展。

3 火电厂集控运行中存在的问题

3.1 主汽压力系统的控制问题

火电厂集控运行过程中，集控运行系统的正常离不开汽轮机的稳定运行状态。由于集控运行系统本身具有一定的惯性，系统运行过程中需要与汽轮机进行调阀，整个过程中对控制精度具有较高的要求，因此要借鉴能量平衡公式来对系统的能量平衡进行调节，并要对过程中的煤粉供应量进行有效把握。整个过程控制难度较大，因此工作中也易出现各种问题。

3.2 过热气温系统的控制问题

锅炉运行过程中针对过热气温系统进行调控时，宜借助于控制系统进行，但在实际调控过程中存在较多的复杂因素，因此调控过程中易出现误差，由此而造成焰心温度与煤水比例不符情况发生，不利于系统运行的稳定性。这就需要在实际工作中优化人员配置，配置的人员要具备专业的知识，并能够对系统中微过热问题及时进行处理，并针对煤水配比进行调节，保证系统稳定的运行。另外，除了日常操作中易出现问题外，系统设计不合理也会影响运行的质量。

3.3 再热气温系统的控制问题

火电厂集控运行过程中，控制再热气温系统时，需要保证再热器出口气温要规定的范围内，避免因温度过低而造成机热热循环效率下降。由于再热气温系统控制难度较大，受大规模机组影响较大，同时电网峰度、煤质和调节系统可控性低等都会影响再热汽温系统的控制。部分电厂在调控水温时通常采用减少温水的方法，能够起到温度调节的作用，以此来保证火电厂发电机组的正常运行，但这种方法长期使用会影响系统中设备的工作效率，甚至造成设备损坏。

3.4 用电方面的问题

火电厂运行过程中耗能较大，特别是一些大型设备运行中更是消耗巨大，再加之在思想上重视不足，必然会导致电能消耗处于较高水平。一些火电厂对于用电规程和用电行为监管不到位，电厂内部违规用电和用电浪费情况较为严重，这必然会严重影响节能降耗。因此在实际工作中，需要确保各项节能措施落实到位，同时还要加强自身用电管理，从而达到良好的节能降耗效果。

4 火电厂集控运行节能降耗的具体技术措施

4.1 火电厂集控运行技术的智能化

当前火电厂集中控制智能化水平提升，在火电厂日常管理中应用模型分析方法，有利于促进集中控制智能化水平的提升。并依托于具体的软件环境，实现远程监控和模拟操作，工作人员工作量大幅度下降。随着集中控制智能化和自动化程度的加深，需要充分发挥集中控制的优势，有效地解决集中控制运行中存在的问题，从而为火电厂集中控制节能降耗目标的实现打下坚实的基础。

4.2 降低锅炉排烟热损失

排烟温度是锅炉排烟热损耗最大的影响因素，通过对排烟温度进行控制，能够减少锅炉煤损耗及污染气体排放。因此在实际工作中，需要降低一次风率。在磨煤机运行中，需要对相应曲线进行优化调整，使其能够与给煤机的转速更好适应，保证磨煤机的正常运转，并实现风量的有效控制。同时还要做好石子煤的排放工作，避免出现煤渣过多堆积的问题，影响磨煤机的通风，确保将一次风速和风量控制在初始设计的指标范围内。为了防止排渣底部出现漏风情况，还需要保证锅炉具有较好的密封性。需要对锅炉入门密封情况进行定期检查，使其处于封闭状态。锅炉炉体自身不宜有过多的开口，避免造成锅炉本身漏风率的增加。在实际锅炉运行过程中，需要科学调节锅炉燃烧状况，并根据具体燃烧情况对氧量的初始设计值进行调整，保证空气过剩系数的科学性和合理性。另外，当锅炉内烟气侧受热面有结渣和积灰现象时，也会导致传热热阻和烟道通风阻力增加，从而造成排烟温度升高。这就需要在实际生产运行过程中，科学调整风与煤的比例，有效控制结渣率，定期进行吹灰处理，使受热面始终保持干净，提升传热的效率。

4.3 加强对锅炉燃烧的调整

4.3.1 调节过量空气系数

为了保证锅炉燃烧能够处于最佳状态，需要对过量空气系数进行合理调节，分析灰渣含碳量和氧量，明确锅炉燃烧的工况，一旦燃烧不充分，则要对过量空气系数进行调节。一旦出现燃料热量无法有效释放的情况，燃料的不完全燃烧会导致燃料浪费，而且所产生的硫化物和氮化物也是需要重点控制的烟气排放物。实际锅炉运行过程中，科学调整燃料，最大限度对不完全燃烧情况进行控制，减少不完全燃烧造成的损失，并对超出空气系数的情况进行合理控制。一旦过量空气系数处于较高水平，会对传热质量带来较大的影响。而当过量空气系数处于较低水平时，燃料完全燃烧时也需要将过量空气系数控制在合理范围内，在燃料完全燃料的基础上，最大限度减少热量损失。

4.3.2 燃煤掺烧

通过选择燃煤掺烧的方式，可以实现燃煤成本的降低。特别是选择当地产的煤，还能够实现对运输成本的有效控制。在采用混合添加形式时，可以添加低湿度煤种，不仅有利于控制成本，还能够实现对磨煤机风量的有效控制。但所选择的煤炭质量需要达到标准要求，有着稳定的热值分布。

4.4 构建集散系统控制技术

火电厂中央控制系统中涉及较多技术，为了确保集中控制系统消耗的降低，达到较好的节能效果，需要重视各种技术的合理利用。DCS控制技术中涉及通信集成控制和分级控制，这也增加了其复杂性，因此宜对每一个控制过程进行分解和细化，积极对系统进行优化，确保电厂机组运行参数与设计值更为接近，从而达到较好的节能效果。定期针对阀门内部泄漏情况进行检查，提高水资源的利用率。针对除氧器补放水和换水过程进行节能管理，实现对凝结水泵辅助电耗的有效控制。针对引风机和一次风机要合理选择，为磨煤机运行提供更多的便利性，控制电厂的电耗。另外，还要对离散系统整体的稳定性进行深入研究，使控制技术能够保持正常的运行，进一步提升系统的稳定性和安全性。

4.5 降低厂用电率

火电厂实际运营过程中，大量的辅助设备一直处于运行状态，这也导致厂用电对电能的消耗较大，在火电厂整体能源消耗量中占比较大。这就需要在实际工作中做好节能降耗措施的落实，实现火电厂的可持续发展。

在具体工作中，宜加快改造的步伐。可以利用变频泵代替厂内的工频泵，采用变频的运行方式，有效地控制厂用电的消耗量，实现能耗的下降。火电厂处于低负荷运行状态时，需要将部分辅机停止运行，实现对厂用电率的有效控制。针对现场的照明设施也要加大控制力度，具体要结合现场的实际情况来确定照明设备的开启，一些光线较为充足的区域则要将照明灯关闭，而且厂区内也需要加强节能管控力度，有效减少电能的消耗。如在实际运行过程中，对于不需要冷却的设备，宜适当将通风塔的冷却风机关闭，确保厂用电率降低。另外，还要严格按照火电厂空冷岛运行管理规定，空冷换热翅片要保证具有较好的清洁度，调整运行状态下的空冷岛真空，实现对燃煤消耗量的有效控制，确保厂用电节能目标的实现。

5 结束语

近年来在社会和经济快速发展的新形势下，用电需求呈现出快速增长的态势，这也对电厂的生产运营提出了更高的要求。在火电厂生产运行中，采取集控运行的方式时，由于多种因素会导致能耗过高的问题，因此要采取有效的措施进行节能降耗，进一步提升火电厂集控运行性能，为火电厂的智能化发展起到积极的促进作用。