摘要：厂用电率是衡量发电企业机组性能和技术水平的主要经济技术指标之一。本文从系统工艺、电气设备、运行方式等处着手，对厂用电构成要素进行科学的分析、归纳、总结，并提出针对性的优化措施，有效降低厂用电率，达到节能降耗，经济运行目的。
关键词：厂用电率；分析；优化
某电厂新建2×1000MW超超临界超净排放机组，三大主机分别由哈尔滨锅炉厂有限责任公司、上海电气集团股份有限公司汽轮机厂和上海电气集团股份有限公司发电机厂提供，建成投产后，由于受设备系统、运行方式、机组负荷、技术管理等诸多因素影响，厂用电率一直偏高，影响了全厂的经济性。
一、某1000MW机组厂用电率构成要素及其影响因素分析：为便于分析，将厂用电率构成分为主控10kV辅机、公用及外围设备、主控低压变压器三部分，其中各部分厂用电率占比是根据某1000MW机组1号机组2月份统计数据计算得出的数。
1）主控范围厂用电率影响较大的辅机有：引风机、一次风机、磨煤机、循泵。其中，因凝汽器循环水出水虹吸和开式水压力需要，无法实现单机单泵运行，在冬季最少循泵组合为“两机三泵”；受空预器差压显著增加影响，引风机、一次风机电耗均有所增加。一次风机和磨煤机的电耗受制粉系统运行方式影响较大，存在寻优操作空间。
2）外围对整个厂用电率影响较大。输煤方面，2月份码头变的厂用电率占比就达0.162%，占输煤系统总耗电的58.5%，这些额外用电负荷，造成某1000MW机组实际厂用电率偏高。脱硫系统的厂用电率占比达1.114%，同类型电厂脱硫系统的厂用电率占比普遍约为0.8%。某1000MW机组燃用设计煤种锅炉BMCR出力运行时，设计只需要4台浆液循环泵和1台湿式球磨机运行即可。
然而长期燃用高硫煤，高负荷时段6台浆液循环泵及2台湿式球磨机全部运行状态，同时脱硫其他400V辅机耗电率也有所增加。若能减少1台浆液循环泵运行，可降低厂用电率0.12%以上。若湿式球磨机经常只需处于1台运行状态，亦可降低厂用电率约0.05%。3）通过分析某1000MW机组单机厂用电率之和为4.45%。但主控低压变压器的厂用电率占比仅为0.173%，对整个厂用电率影响较小。
二、某1000MW机组煤炭码头对厂用电率的影响分析：1）设计影响分析：该厂设计厂用电率4.065%，但不包括输煤系统的码头变，每台机组均有一台码头变，供煤炭码头区域用电。该集团计划在滨海港设立储配煤中心，预期用电负荷较高，因此码头变设计容量较大，码头变设计厂用电率为2%，理论上造成某1000MW机组设计厂用电率达6.065%。但是，根据目前某1000MW机组只有一期两台机组、储配煤中心未拓展运营的现状，考虑到卸煤和加仓同时进行，单台机组码头变接带的厂用电率约0.4%，造成设计厂用电率上升至4.465%。输煤系统电机总功率达3.64万kW，达到机组额定容量的1.82%，辅机备用系数和设计裕量明显偏大，存在大马拉小车的现象。其中，卸煤线设计出力5400t/h，上煤线设计出力3000t/h，两者偏差太大，存在严重的不匹配，对厂用电率造成不利影响。
2）实际影响分析：该机组为降低码头变对厂用电率的影响，采取多种措施降低码头变的耗电率，措施包括：（1）制定燃料管理小指标竞赛细则，优化卸煤和配煤方式，提高卸煤效率和上煤能力，降低卸煤和上煤月平均吨煤耗电量。（2）严格控制设备空转时间，除设备调试外，不允许设备空转时间达15分钟以上。（3）根据煤种情况和加仓需要，将加仓频率、卸煤和加煤流量控制在合理范围内。
2.统计2018年1-6月份码头变的用电量及其厂用电率占比分析可知，码头变造成了该机组输煤系统的额外电耗偏高，造成全厂厂用电率增加约0.15%。
三、某1000MW机组降低厂用电率的措施：
（一）提高机组负荷率。提高机组负荷率可明显降低机组厂用电率，措施包括：1）加强电量营销，增加年度、月度计划电量；2）关注电网负荷变化，加强与省调沟通，争取日电量；3）加强配煤掺烧和制粉系统监视调整，确保高峰时段机组顺利接带高负荷。
（二）大力开展“两个专项”值际小指标竞赛，加大激励力度。制定集控运行值际小指标竞赛细则，加大单位时间发电量、厂用电率、主要辅机单耗等考核权重。制定燃料管理小指标竞赛细则，以卸煤月平均吨煤耗电量为控制指标，积极提高卸煤效率和上煤能力。
（三）优化进煤结构，合理控制入炉煤硫分。高硫煤可降低煤炭采购成本，但是长期燃用高硫煤也易造成空预器压差增大，引起六大风机及脱硫系统电耗增加。通过深入对比分析，摸索经济硫分煤种，综合考虑煤炭采购价格下降和硫分增加造成上网电量减少的经济得失，优化进煤结构，实现效益优先。进一步优化脱硫系统运行方式，根据负荷变化情况，合理配比煤种，减少浆液循环泵及湿式球磨机运行台数。
（四）开展机组性能优化试验。通过锅炉燃烧调整优化试验和制粉系统运行优化试验，修改合理的氧量曲线，寻找磨煤机最佳工况及磨煤机组合方式，降低六大风机及制粉系统单耗电耗，总结出锅炉最佳运行方式，提高锅炉效率。
（五）降低空预器压差。由于脱硝系统投运和长期掺烧大量高硫煤，形成硫酸氢铵堵塞在空预器冷端，造成空预器压差增加。冬季受排烟温度的影响，空预器差压较设计值明显偏高，造成引风机耗电明显上升。措施包括：1）运行中加强冷断吹灰；2）进行空预器在线水冲洗；3）进行喷氨优化试验，减少氨逃逸率。
（六）优化制粉系统运行方式。一次风机和磨煤机的电耗受制粉系统运行方式影响较大，存在寻优操作空间。及时进行锅炉燃烧调整优化试验和制粉系统调整优化试验，通过燃烧调整，有效降低一次风机和磨煤机耗电率。运行人员要跟踪掌握电网负荷变化规律，提前做好负荷升、降预判，确保各负荷段下磨煤机在最佳工况运行。
（七）控制循泵、凝泵电耗。根据海水温度变化及时调整循泵组合运行方式，降低循泵耗电率。凝泵变频自动控制，保证60%BMCR以上工况除氧器上水调门全开，减少节流损失，降低凝泵耗电率。
（八）降低除尘系统电耗。进一步优化干式电除尘和湿式电除尘运行方式，在不违反环保政策要求和不影响吸收塔浆液品质的前提下，减少高频电源投运台数及输灰频率，降低除尘系统电耗。
（九）降低机组启停能耗。每次机组启停均提前制定启停机方案，根据机组并网或解列时间合理安排系统启停，如“汽轮机360RPM暖机前单侧风组运行”“及时投用疏水回收系统”“提高微油系统投用率”“及时投运本机2号高加邻机加热”“锅炉转干态前，维持汽水分离器低水位运行，减少工质和热量排放”“停机过程中，及时停运辅机”“机组停运后，充分发挥凝泵变频的节能作用”等一系列有效措施，在不进行任何技改的情况下，通过运行技术优化，大幅降低机组启停能耗。
（十）加强设备治理，提高检修工艺和质量。进一步加强设备检修消缺力度，消除现场跑冒滴漏、阀门内漏等缺陷。通过消除烟风系统泄漏及降低空预器漏风率，降低六大风机耗电。通过加强磨煤机各部件及风粉管的维护和治理，降低制粉系统耗电。及时消除主要辅机缺陷，避免影响机组接带高负荷。
四、结束语
随着国家节能减排政策的不断深入强化，整个社会对节能降耗低碳环保的要求越来越高，电力行业的竞争愈加激烈，电力企业只有在生产和管理上，不断挖掘设备节电潜力，提高公司效益，提升经济竞争力，才能立于不败之地。
作者简介：毛耀伟，男，（1973.06-），河南叶县人，高级工程师，工作于国家电投协鑫滨海发电有限公司，长期从事电厂设备管理工作。