发电厂机组优化运行系统探讨

    轩辕国强

    摘要：当前，社会经济快速发展，生产生活规模不断扩大，社会对电力的需求不断增加，发电厂面临着巨大挑战。发电厂急需对自身设备和技术进行完善与改革，尤其是要注重机组的优化运行，从而既提升发电水平又提高经济效益。文章将重点对发电厂的机组优化运行系统进行探讨，为发电厂的进步和发展提供参考建议。

    关键词：发电厂；机组；优化运行系统

    在我国经济快速发展，电力需求增加，并且能源紧张的背景下，发电厂更要节能减排，积极提高机组经济效益，进行系统优化和技术升级。发电厂机组优化运行系统是一项较为复杂的工作，需要在了解设备运行、耗煤量与耗电量等情况的前提下进行科学的数据分析，然后进行方案设计，最后实施优化操作。发电厂应该积极对机组进行系统优化，对锅炉、汽轮机、发电机等系统进行调整和整体优化，达到节能减排和提升发电品质的效果，从而提升企业经济效益。

    1 机组设备的负荷分配模型的建立

    我国很多电厂以往都是根据标准耗煤量、供电成本以及耗热量来衡量电能生产的经济性效果与整体经济效益的，其中的耗煤量是衡量电能生产效益的，耗热量是衡量电厂经济效益的，而供电成本是指耗煤量相同时电厂的经济效益。这三者成为很多企业发展过程中非常重要的标准。但是，仅凭3点进行衡量，过于片面，没有考虑到其他方面，如生产条件、厂址、生产过程等。因此，机组运行系统的优化还要进行多方面的考虑，这就需要先对机组设备进行负荷分配模型建立，目的是对各机组间的负荷进行科学的分配和了解，将能耗降到最低，将机组运行系统调整得更为科学。通常，可以将机组设备进行合理的组合，对部分机组进行投运和投停的设计，让每个机组的作用发挥到最大，同时降低部分能耗，从而整体上提高机组运行效率。一般可以采取线性规划法、非线性规划法、遗传算法动态规划方法等系列统计算法来对分配方式进行计算和选择，具体还要根据发电厂机组的实际情况来进行。

    2 机组系统节能减排的几点措施

    发电厂的能耗是比较大的，尤其是对电能和煤炭的消耗量非常大，且污染也相对较重，优化机组系统，重要的一方面就是节能减排，提高机组运行效率，提高整体经济效益和环境效益。

    2.1 降低机组的煤炭消耗量

    我国火力发电厂居多，煤耗是无法避免的。耗煤量通常受到发电机效率、汽轮机的相对内效率以及锅炉运行效率等方面的影响，积极提升这几种机组的运行效率、降低燃烧损失，就会让煤炭获得充分燃烧，降低消耗和污染，提升机组系统的运行效率。（1）降低化学不完全燃烧损失。煤炭的化学燃烧需要充足的氧气和足够的温度达到燃点，所以要确保供氧量的充足并对温度进行合理控制，使煤炭获得充分的化学燃烧；（2）降低机械不完全燃烧损失。煤炭的机械燃烧效果和燃烧过程及技术操作有很大关系，要将空气系数进行合理控制，保证稳燃，增加锅炉内的停留时间，对煤粉的粒径进行精心的处理与选择，让煤粉在锅炉内获得充分燃烧；（3）降低排烟损失。排烟损失是很多机组运行时非常大的一个问题，降低排烟损失是充分燃烧煤炭和提高锅炉效率的关键。可以通过清洁锅炉和降低炉膛火焰中心的高度，或者减少部分烟道、空预器漏风等方式来减少排烟。降低排烟损失，另一个重要方面就是对烟的循环进行考虑，这需要在关注回热设备、凝汽器真空以及主蒸汽参数等方面的情况下对循环效率进行合理的计算，从而提升排烟的循环效果，降低污染和消耗，提升机组系统的运行效果。

    2.2 降低机组的耗电量

    发电厂机组的耗电量也是较为重要的一方面，尤其是很多辅机的耗电量很大，如给水泵、循环水泵以及送风机等辅机设备。通过合理优化配置机组设备的组合以及降低辅机的耗电量，可以降低发电厂整体的耗电量。辅机设备的节约用电的措施主要包括以下几个方面：

    2.2.1 给水泵的节电措施

    给水泵启动时，可以将其切换成气泵，氣泵的节电效果要更为理想。并且，在给水流量己经达到循环关闭条件的时候，就要及时关闭掉给水泵，从而避免泄露，避免耗电。

    2.2.2 循环水泵的节电措施

    循环水泵的节电可以通过优化组合，先对比循环水泵的经济效益和生产效益，将最优的循环水泵进行保留，而将较差的循环水泵停运，在确保可以维持稳定真空度的情况下，

    一台循环水泵完全可以满足生产需要，并且可以节能，达到优化配置和资源的目的。

    2.2.3 引、送风机的节电措施

    引、送风机是非常重要的辅机设备，确保风量的充足，提高煤炭燃烧率，但是它的耗电量也是比较大的。可以通过清洁炉膛、烟道，以及防止空预器泄露等方式进行引、送风机的节电设计。而实际运行时，一定要对引、送风机的运行充分性进行监督，提高电除尘的效果，防止灰粒对辅机设备叶片的反复磨损，从而提升引、送风机的效能发挥，达到节能目的。

    3 优化机组运行

    3.1 发电机组的替换

    机组的运行方式涉及相关能源的消耗和使用效率，合理的运行方式能够降低消耗，并且可以提升机组的运行效率。很多发电厂的转型升级较慢，发电机组的更新换代比较滞后，尤其是很多小型的火力发电机仍在投入使用。对于这些小型的火力发电机组，发电厂要及时进行更换，可以将这些小型发电机组进行申报，确定可以被替代的电量及价格，再由大型的发电机组申报能替代的能力与价格，借助电网安全校核之后，用大型的发电机组来代替小型的发电机组，从而逐渐取消小型发电机组，优化资源配置，提高发电机的使用效率，达到用电与发电的平衡和稳定，还可以降低不必要的能源消耗，减少不必要的经济投入。

    3.2 积极采用滑压运行

    滑压运行时机组降低负荷和调峰时需要用到的措施，是指汽轮机在不同工况运行时，主汽门是和调节汽门都是全开的，此时机组功率的变动是依靠汽轮机的前主蒸汽压力改变实现的。滑压运行的措施，使得机组在额定功率时可按额定压力运行，而在低负荷时则按某一低于额定数值的压力运行，在工况变动的范围内，汽温不变化，仍然保持额定值。积极采用滑压运行措施，可以延长机组的寿命，降低能耗，减少泄露，优化机组运行系统。

    3.3 负荷的改善

    机组负荷也是影响机组系统运行效果的关键因素，要对不同负荷下的机组运行进行试验和分析，然后对负荷进行改善，最终提高发电厂的经济效益。

    4 结语

    发电厂的机组优化运行系统，是当前节能减排和提高生产效益的关键。发电厂的优化措施要积极从降低能耗、提高辅机设备的运行效率以及优化机组运行等方面进行，尤其是要对机组设备的节能改造以及技术升级充分重视，进一步深入优化发电厂的机组运行系统，提高生产效益和经济效益。

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