降低火电厂能耗方法探讨 刘思军 （大唐鲁北发电有限责任公司） 摘要：在全社会倡导节能环保及能源安全日益严峻的形式下，作 为占全国耗煤量６０％的火力发电厂，如何提高经济性，降低综合能 耗，节约能源就成为重要课题。煤炭成本占发电厂总成本的７５％以 上，随着能源价格的不断攀升，节能降耗成为火电厂的紧迫任务，为 表１ １号炉 ０７月 ０２月 ２号炉 Ｏ３月 Ｏ２月 指标名称 单位 ２０１２正 ２０１３釜 ２Ｏ１２年 ２Ｏ１３年 蒸发量 ｔ／ｈ １０００．５ １００４．５ １Ｏ１４ １０１ １ 降低供电成本，提高企业盈利能力，就必须提高机组运行的经济性， 降低能耗水平。本文从影响供电煤耗因素入手，讨论降低供电煤耗的 主要方法，对相关企业具有借鉴意义。 锅炉效率 ％ ９３．６７ ９２．２５ ９３－２１ ９２．６ 低位发热量 ｋｊ／ｋｇ ２２０６１ 厂用电率 １９５１０ ２１ １４４ １８５５０ 至９２．４３％，降低１．０１％：在当前煤炭供应紧张的情况下， 降低火电厂供电煤耗要从以下几方面着手：提高锅炉 入炉煤质很难达到设计值，故合理掺烧是保证锅炉安全与 效率、降低汽轮机热耗率、降低厂用电率等。 经济性的重要措施。 关键词：供电煤耗热耗率效率１提高锅炉效率 １．２各种仪表测量准确性①排烟氧量：锅炉排烟热 现代大容量锅炉效率一般为９Ｏ一９４％，锅炉在运行中 损失是各项损失中最大部分，影响排烟热损失的指标是排 的主要损失为排烟热损失ｑ ，机械不完全燃烧热损失ｑ ， 烟氧量与排烟温度，目前火力发电厂主要使用氧化锆测量 散热损失ｑ５、灰渣热损失ｑ６等，影响因素主要是入炉煤低 炉膛出口、排烟处氧量。根据相关资料，炉膛出口氧量偏离 位发热量、各种仪表的准确性、运行调整水平等。 最佳氧量１％，锅炉效率要下降０．３３％，影响供电煤耗上 １．１入炉煤低位发热量一般情况下，锅炉最好燃用 升约１，０克，千瓦时。②排烟温度：排烟温度高，排烟热损 设计煤种或接近设计煤种，以保证锅炉燃烧的安全性与经 失大，锅炉效率下降。排烟温度每上升１℃，锅炉效率下降 济性。当入炉煤质偏离设计值较多时，会对锅炉效率产生 ０．０５％一０．Ｏ６％。要降低排烟温度：一是应及时对空预器及 较大影响。 受热面吹灰，保持较高的吹灰器完好率及投入率，防止受 表１是某电厂锅炉在燃用不同煤质下的锅炉效率。 热面结渣和积灰：二是维持下层制粉系统运行，保持较低 从表１可以看出，燃料低位发热量对锅炉各项热损失 的火焰中心：三是尽量提高一次风温，减少一成风量；四是 影响很大，当入炉煤平均收到基低位发热量由２１６０３ＫＪ／ｋｇ 减少炉底水封、炉膛、烟道、空预器等处的漏风。 降至１９０３０ＫＪ／ｋｇ时，修正后平均锅炉热效率由９３－４４％降 （上接第３１７页） １．３运行调整水平（１）蒸汽参数：根据日本东芝三菱 表１技术改进前后４２２成型机Ｚ轴电动机主要技术参数对比表 电动机 有重要影响。 测速发电机是一种用来测量转速的小型发电机［３】，作 设备名称 用：将转速信号变为电压信号反馈给直流调速器。空载时， 测速发电机的输出电压与它的转速成正比。负载后，当转 技改前参数 电源类型：直流：进口； 矩≤４ １ Ｎ・ｍ 技改后参数 国产Ｙ４系列：１．５ＫＷ； 扭矩≤９．５５Ｎ・ｍ Ｏ．７５ＫＷ：１ ７５０ｒ／ｍｉｎ，扭 １ ５００ｒ，ｍｉｎ 速越高，测速发电机的输出特性并不完全是线性的。故要 测速发电机 进口直流：２０．８ＶＤＣ， 国产交流测速发电 使测速发电机的输出电压线性地反映转速，则其转速应工 １ ５００ｄｍｉｎ １ ７５Ｏｒ，ｍｉｎ 作在较低的范围内，即选用的测速发电机的额定转速高于 调速器 进口直流调速器ｌ１ＡＦＴ 国产交流调速器； 机费用（６，０００—１ ２，０００元）／台；直流电机碳刷：６００元／ 同轴安装的电机额定转速。 副等。方案二的执行，节约了改造成本１０，０００元左右；产 生了较大的经济效益：解决进口调速器坏、无备件对４２２ 成型机的巨胎胎胚生产质量的影响问题。单台４２２成型机 合格巨胎的产量如按１ ２条算，每天正常生产产值达 技术改造前的进口直流调速控制系统 １Ｏ０，０００以上。４２２成型机后压Ｚ轴电动机及调速系统实 现备件易购置、维护周期短、费用低、功率大的技术改进目 标，保证了４２２工程轮胎胎胚成型机的长期稳定运行Ｉ 技术改造前的国产交流调速控制系统 参考文献： ｆ１】邓星钟主编．机电传动控制第三版【Ｍ】．武汉：华中科技大学出 ［２Ｉ李向东主编．电气控制与ＰＬＣ【Ｍ】．北京：机械工业出版社， ２０１０． ２００８． 技术改进前后，电动机、调速器特征对照如下表１所 版社，示。 ４结束语 国产化技术改造后，４２２成型机后压装置Ｚ轴三相交 流异步电动机运行稳定、可靠，设备控制功率加大，满足了 【３１梁南丁，腾颖辉主编．电机与电力拖动【Ｍ】．北京：北京大学出版 社． 作者简介：李政敏（１９７６一），女，贵州毕业人，副处级，副教授。研 。３１８ 生产负荷的要求。每年可以节约维修费用：１２，０００元；电 究方向：电气技术和机电一体化。 电机产业株式会社对１ ２台３００—１ ０００ＭＷ机组锅炉研究 表明，维持相对较高且稳定的主汽压力、温度，锅炉效率提 机组 表５ 单机煤耗 省煤量（ｋｇ／ｈ） 高约０．３—１．Ｏ％，供电煤耗降低约１—３．２克／千瓦时。②飞 停２号低压加热器，影响煤耗３．０７ｇ／ｋＷ．ｈ －９２１．０ 灰可燃物：飞灰可燃物除与燃料性质有关外，很大程度上 停３号低压加热器，影响煤耗１．６６３ｇ／ｋＷ．ｈ －４９８．９ 决定于运行人员操作水平。运行人员应根据煤质和飞灰大 ３００ＭＷ机组 停４号低压加热器，影响煤耗０．３５８ｇ／ｋＷ．ｈ —１Ｏ７＿４ 小及均匀性，加强燃烧调整，进一步降低飞灰可燃物。飞灰 ６、７、８号高加全投，影响煤耗５．４３７ｇ／ｋＷ．ｈ １６３１．１ 停１号低压加热器，影响煤耗１．８４３ｇ／ｋＷ．ｈ －５５２．９ 可燃物每降低１％，锅炉效率提高０．３％。 停６号高压加热器，影响煤耗２．２６１ｇ／ｋＷ．ｈ －６７８．３ 停７号高压加热器，影响煤耗２．０２２ｇ／ｋＷ．ｈ －６０６．６ ２降低汽轮机热耗率 停８号高压加热器，影响煤耗１ ｌ１ ５４ｇ／ｋＷ．ｈ —３４６．２ ２．１汽轮机性能 ２。１．１汽轮机是否采用高新技术（大容量机组、超临界 的温度变化率，防止温度急剧变化ｉ二是维持正常运行水 技术、通流部分全三维设计、采用高效叶型等），不同等级 位，防止管板泄漏及旁路门短路；三是注意各级加热器端 的汽轮机热耗率不同，为降低能源消耗，国家鼓励采用大 差和相应抽汽的充分利用 四是加热器在启动时，保持排 容量、高参数、热电联产机组。根据国家《能源发展“十二 气通畅，防止积聚不凝结气体，引起部件腐蚀结垢；五是避 五”规划》，国家严格控制在环渤海、长三角、珠三角地区新 免加热器超负荷运行。 增除“上大压小”和热电联产之外的燃煤机组。 表２是不同容量汽轮机热耗率对比。 表２ 汽轮机容量１ 单位 ｉ ３００ＭＷ｝６００ＭＷ ｉ １０００ＭＷ 热耗率 Ｊ ｋｊ／ｋＷ．ｈ ｉ ７９００ ｆ ７５００ ｉ ７３５０ （注：同等容量的不同生产厂家，热耗率不同） ２．３运行参数①主蒸汽压力：是决定汽轮机运行经 济性的主要参数之一。汽轮机在额定负荷或高负荷运行 时，主蒸汽夜里应在设计参数下运行，此时效率最高。②主 蒸汽温度：为使汽轮机效率最高，应在设计主蒸汽温度下 运行。③再热蒸汽温度：在调整再热温度时尽量不要使用 减温水，可以通过调节烟气挡板等燃烧调整手段来控制再 １ ０００ＭＷ机组与３００ＭＷ机组热耗率偏差５５０ｋｊ／ｋＷ． ｈ，供电煤耗相差高达约４０克／千瓦时，能耗水平相差巨 热温度。④真空：凝汽器真空是影响机组供电煤耗的主要 大。热电联产机组是提高能源利用效率的另一措施，热电 因素。汽轮机要经济运行，应使汽轮机保持在最有利的真 联产主要是利用汽轮机排汽或抽汽供给热用户，减少冷源 空下工作。 ２．４热力系统性能热力系统性能主要是指系统阀门 损失，提高火电机组效率。 ２．１．２对投产机组，要充分利用大修机会，调整轴封间 的严密性，在运行中要保持汽水系统严密性，减少内漏、外 漏，特别是蒸汽品质较高的主汽疏水门、再热冷热段疏水 隙或更换新型汽封，减少漏汽损失，提高机组效率。 表３是某电厂３３０ＭＷ机组进行轴封调整后汽轮机 门、高低旁路门、高加疏水门等。运行中要定期进行检查，发现内漏及时联系相关部门进行处理，不能消除的要做好 高、中压缸效率变化情况。 内漏台帐，利用检修更换。 表３ 指标名称 １号机 ２号机 ３降低发电厂用电率 检修前 检修后 效果 检修前 检修后 效果 发电厂用电率是指发电厂为发电耗用的厂用电量与 ３．５～４．Ｏｇ／ｋＷ．ｈ，降低厂用电率对降低供电煤耗具有重要 从表３可以看出，进行轴封间隙调整后，高、中压缸效 意义。降低厂用电率的主要措施：①争取提高机组负荷率， 率都有不同程度提高。 降低厂用电率；（ 合理调整设备运行方式：根据机组负荷， ２．２运行方式汽轮机某一辅助设备因故障退出运行 及时调整制粉系统、循泵运行方式，优化机组启停方式，降 而造成热耗率上升，如高低加系统。 低启停机耗能；③减少炉膛、空预器漏风，降低送风机、引 表４是高压加热器不投入运行时给水温度降低数值。 机组 表４ 高加出口 给水泵出 高加停运给水温 高压缸效率（％） ８０．７５ ８４．１５ 下３ ４ ８２．２７ ８３．６８ ｔ １．４１ 发电量的比率，厂用电率每下降１％，供电煤耗便降低 中压缸效率（％） ９１．９０ ９２．１１ 下０ ２１ ９０．１６ ９１－２７ ｔ １．１１ 风机耗电率；④负荷相对较低的火电厂，要积极推广高压 变频调速或其他方式节电改造，降低风机、水泵在低负荷 下的耗电率。 类别 中压机组 高压机组 水温（℃） １６４ ２２２￣２３９ 口水温（℃） １０４ １６Ｏ 度降低值（℃） ６０ ６２－７９ ４结束语 降低火力发电厂能耗水平应从机组运行实际情况入 手，通过提高锅炉燃烧效率、降低汽轮机热耗率、降低辅机 用电量来实现；深化节能管理，采用先进节能技术，使机组 超高压机组 ２４Ｏ １６Ｏ ８０ 亚临界机组 ２５８－２６３ １６Ｏ ９８－１０３ 高、低加系统退出运行后，给水温度下降，如维持相同 能耗水平不断下降，缩小与先进机组的差距，为节能减排 蒸发量，则入炉煤量要增加，影响煤耗上升。 做出应有的贡献。 表５是３００ＭＷ机组因加热器未运行所增加的煤耗。 参考文献： 因高压加热器投停对机组运行经济性影响较大，故要 【１１李青，公维平．火力发电厂节能和指标管理技术．北京：中国电 提高其投入率，具体措施：一是控制好高压加热器启停中 力出版社，２００９．３１９ 一种石油井下工具用便携式地面手动压油泵 邢世雄 （鄂东职业技术学院机械工程系） 摘要：本文主要介绍一种手动压油泵，特别是针对石油井下液控 解决技术问题如下： 工具配套用的便携式输油设备。 ④提高手动压油泵使用方便性，操作更便捷，使用安 关键词：井下工具便携式手动压油泵 现有手动压油泵，主要用于机械输油，或作为其它工 全，符合人力学设计。②提高泵体耐高压强度，保证使用密 具的配套液压供给装置，通过操纵手柄，将机械能转换为 油箱进出油口连接接头换装方便、快速。 液压动力源。 ３技术方案 文中所述手动压油泵主要针对某类地面油管控制石 本文所述手动压油泵与现有手动压力泵存在一些技 油井下工具，该类石油井下工具在油井完井过程或正常生 术相同之处，包括手柄、连接杆、压油活塞、压油活塞杆、泵 产时，工具内部阀板机构处于开启状态，井下油管柱保持 体、单向阀等结构或部件。 全通。当井内出现高压或异常时，需要对油井进行紧急关 但本文所述手动压油泵由于使用上为石油井下液控 闭处理。通常此类工具连接有地面液控管线，通过向液控 工具配套，提出了更高的要求，改进之处包括泵体凹槽与 管线内输入液压油，推动井下液控类工具的阀板机构，迅 侧板焊接构成油箱，再与底板焊接后构成整体式泵体结 速关闭工具阀板，以保护地面设备和井场安全。 构：底部进油口采用双级单向球阀结构实现吸油、排油的 现有压力输入设备可通过控制台控制方式等，控制方 换向。球阀密封部位采用了密封效果更好的高精度球面密 式可靠，但液压站及控制柜等造价费用高，对液压、电子设 封，加工粗糙度达到Ｏ．８。泵体使用了双级吸油活塞结构， 备运输，控制程序稳定性提出了更高要求，设备维护费用 大活塞采用“Ｔ”型密封，并在活塞末端增设防尘圈防尘。泵 也提高了。使用现有手动压油泵，油井压力升高时，存在密 体顶部设计为滑杆阀密封结构，此密封腔内部两段式，两 封不住，高压状态压油费力、费时、压油困难等缺点，难以 段直径不同，小径顶部与油箱开一个小孔连通，另在小径 得到有效应用。 处靠近此腔室锥面密封部位开一个垂直小孔与泵体大活 １现有技术的缺陷 塞腔连通，滑杆阀密封住大直径与小直径腔，安装后，在大 现有井下液控工具液控管线压力输入设备可通过控 密封腔和小密封腔之间，存在一通道与出油口连接，出油 制台控制，电子或液控方式等，这种控制方式可靠，可通过 口与进油口连接部位采用ＵＮＦ型密封锥管螺纹。 电子，数字仪器仪表显示压力级别，自动化程度高。但液压 ４有益效果 站及控制柜等设备造价费用高，对液压、电子设备运输，特 ①改进的手动压油泵，本体侧面开凹型腔体，将本体 别是油田野外钻井场上设备管理提出了更高要求。在控制 底部与底部固定板焊接，侧面与侧板焊接固定，侧板与本 程序稳定性、设备维护方面难度也较大，一旦设备程序出 体侧面凹型腔体构成泵体油箱，泵体油箱的整体式结构， 现故障，调试不方便。 大大提升了泵体承高压能力。②特别是在底部油箱处的双 而现有手动压油泵主要应用在农业抽水，日常机械的 级单向阀高精度圆弧面密封结构，顶部滑杆阀锥面、锥面 输油、吸油等方面，石油井下工具领域应用涉及较少。因石 密封结构，实现了密封阀密封位置的高压密封性，密封试 油井下工具配套用手动压油泵在压力等级、密封要求上， 验压力达到１５０００Ｐｓｉ不泄露，为手动压油泵应用与井下 与日常应用方面存在很大差距，由于使用环境，使用要求 封可靠。③泵体高压状态下，达到手动压油省力的效果。④ 不同，对手动压油泵本身的要求也不一样。 活塞杆结构，成倍增加了吸油、压油效率。④底部进油腔的 现有手动压油泵在高压时，密封要求很难达到 双级大、小单向球阀结构，实现油箱吸油、排液的换向功 １５０００ｐｓｊ或更高。在泵体内出现高压时，压油也较为困 能，结构简单，巧妙。⑤顶部滑杆阀、大小直径段密封结构， 难，随着压力的增高，手柄压油就越来越耗力、费时。 高压状态下退开滑杆阀，实现高压液体回流油箱，减小回 ２发明目的或要解决的技术问题 现有手动压油泵承压级别低，高压密封性能不好。本 参考文献： 发明的目的：从操作、维护方便性，应用环境特殊性上出 【１】庄磊，成城，武尚，姜睿．论井下工具的可靠性设计【Ｊ】．科技与 发，设计一种石油井下液控工具用手动压油泵，整体式紧 企业，２０１３（１４）． 凑结构，携带方便，手动压油，操作简单，满足石油井下液 【２】古纯勇．井下工具仿真平台的开发研究ｆＤＪ．大庆石油学院， 压阻力，压油省力。 液控工具的高压状态提供了密封保障。⑧双级大小活塞、 控工具高压力下手压泵密封性，高压状态下使用更省力、 ２００８． 省时的要求。 【３】张维锋．二氧化碳压裂井下工具设计与应用研究［ＤＩ．浙江大 现有手动压油泵要应用到石油井下液控工具上，具体 学，２００３． （上接第３１９页） 【２】赵恕．火电厂能耗指标分析与管理［Ｄ】．华北电力大学（北京）， ２００７ 【３】居芳．火电厂能耗与优化管理的研究ｆＤ】．华北电力大学（北京） ２００６ ．３２０
