齐浩宇 许鑫
中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司 吉林省长春市 130021
摘要：随着经济和科技水平的快速发展，电力行业发展也十分快速。生产生活对电能的需求量也不断提升。随着对电力需求的提升，燃煤资源也在飞速的消耗，作为一种不可再生资源，不能提高电能生产对燃煤的利用效率，减少电能生产过程中对电能的消耗，必须注重火力发电中的节能降耗工作。为了促进电力企业的进一步发展，提高电力企业经济效益，减少燃煤的过度消耗，必须对火力发电过程中发电机组的用电率进行控制，加强对发电机组的节能降耗改进，有利于提高资源的利用效率，这符合电力企业未来的发展趋势。
关键词：超超临界机组；厂用电率；综合优化设计
作者简介：
齐浩宇（1990-），工程师，发电一次设计，东北电力设计院，人民大街4368号。
许鑫（1982-），工程师，发电一次设计，东北电力设计院，人民大街4368号。
引言
作为火电厂重要考核指标之一，厂用电率的高低直接反映出电厂能源的转换效率，也在一定程度上决定着机组的盈利能力。本文以某超超临界燃煤间接空冷机组为研究对象，对其运行厂用电率指标从工程设计和生产运营两方面进行了综合优化和研究，以进一步提高火电机组运行经济性。
1影响厂用电率的因素及存在问题
1.1机组运行的平均负荷
影响厂用电率最大的因素就是机组运行的平均负荷，因为机组运行过程中，厂用电的消耗基本都是固定的量，机组满负荷与最低负荷消耗的厂用电量基本相当，负荷升高或者降低厂用电量的变化很小，尤其该电厂部分辅助设备，采用变频控制或者变速控制，高负荷率无疑会大大降低厂用电率。
1.2节流阀门对用电率的影响
目前，在火力发电厂中，多采用节流调节来实现对辅机流量的控制，但节流阀达到一定程度时，其灵敏性会受到影响，调节出现延后就加大了设备的负荷，负荷的变化也会导致挡板与阀门之间不断需要调整，这就加快了挡板与阀门的磨损速度，从而更易引起设备故障。挡板、阀门的失灵会直接导致整个机组无法正常运行，但如果在机组中不加入流量调节装置，就不能实现对机组负荷状态的随时调整，降低了整个机组的自动化程度，因为调整水平的下降，也会加大发电厂的用电率，增加电力损耗。
1.3锅炉耗电量大
考虑到锅炉运行中过量的空气系数过高是导致风扇流量增加和能耗增加的主要原因。因此，技术人员应当准确掌握不同类型的煤炭具有不同的空气系数。同时，通过试验确定不同类型煤炭的负荷最佳氧气运行速率和引风机流量，以便操作员进行监控和控制。此外，燃机电厂还应当对引风机和辅助风机的单位能耗进行综合监测，分析并调节引风机使用状况，组织各种脱硫风机的负载条件运行试验，在选择最小总功率条件的同时保持轻微的超压风机进气，调整和优化相应曲线。最后，燃机电厂应在集成模式下选择引入引风机和辅助风扇的组合，增加变频器或选择由蒸汽机驱动的新机组，在此基础上进行环保设备的全面改造，例如取消脱硫旁路挡板后，风机性能可以满足运行要求，而不需要进行一体化改造。
1.4煤质
燃煤机组所燃煤的煤质将从根本上影响厂用电效率。煤中灰分含量和水分均为不可燃烧部分，其所占比重越大越不利于燃烧，随之燃烧的成本将增加。
灰将使煤粉燃烧困难，同时增加了输煤除灰工艺系统的压力；燃烧过程中水分蒸发需要吸收热能，用于发电的有效热量及低位发热量减少，致使炉内温度下降，导致机械热损失和化学热损失增加，锅炉热效率下降。烟气中的水蒸气分压高，会使磨煤发生困难，增加厂用电率。
2电厂降低综合厂用电率的常见技术
2.1机组运行过程优化措施
（1）三大风机运行优化。660MW容量机组三大风机电耗一般约占厂用电率的40%，风机电耗高主要和总风量过大、氧量偏大、炉膛负压过大有关。根据超超临界机组锅炉运行氧量控制经验，严格“高负荷低氧量、低负荷高氧量”原则运行，加强锅炉总风量、氧量控制，根据负荷情况优化一次风压、调整制粉系统各运行参数，可以降低炉侧三大风机电耗20%。（2）循环水泵、凝结水泵运行优化。循环水泵的运行与环境温度、机组负荷等息息相关，运行中可根据机组发电量、循环水泵运行台数、循环水进出水温度采取单泵运行、高低速切换等方式降低厂用电率；凝结水泵一般多采用变频“一拖二”的配置方式，运行中尽量多地使用变频运行、工频备用的运行方式，并应在满足凝结水杂项用户压力的前提下，降低凝结水上水调门前后压差，减小调门的节流损失，进一步细化调整方式降低厂用电率。（3）发电机、变压器运行优化。发电机和变压器损耗对厂用电率的影响主要体现在备用设备的空载损耗上，根据运行经验，可以将长期空载或轻载的变压器接线方式进行改造。例如，将厂前区、照明2台轻载变压器改为一运一备，并定期切换，经计算可节省厂用电约148×104kWh，降低厂用电率0.01%。
2.2磨煤机耗电量的降低措施
另外，对磨煤机的钢球装载量也应该做出科学的调整，根据电厂的实际情况，合理分析出一个适合的装载量，对钢球进行定期、定量的添加与安放，在磨煤机上添加自动筛选钢球的分离器，及时清除磨煤机内部存在的破损钢球与小石子，这样可大大提升磨煤机的磨煤效率，进而减低电力消耗。在实际工作中我们可以发现，碎煤机的用电率明显低于磨煤机，因此，在使用磨煤机进行煤块的粉碎前，应该先使用碎煤机进行初步破碎，再使用磨煤机进行二次粉碎，这样不仅可以减少磨煤机的用电量，同时也能延长磨煤机的使用寿命。在破碎燃煤前，对燃煤进行分类，分类根据煤块的含水量来区分，这样可以防止煤块粘性过高对磨煤机运行负荷的影响，降低磨煤机耗电量。
2.3做好机组检修维护工作
做好机组检修维护工作需要长期的努力，企业需要做好主要设备和辅助设备的维护工作，并在此基础上提高设备的可靠性。例如，改善设备维护水平并防止机组意外故障是减少集成机组能耗的重要措施之一。考虑到设备由于技术原因而关闭，整个系统都已关闭，但是公共系统的功耗基本保持不变，这就会导致集成系统的功耗增加。此外，维护人员应当进行定期维护工作并对整个系统的主系统进行定期维护工作，以减少因故障造成的产能损失。同时，锅炉的烟气系统应定期检查，以防止烟气逸出并增加引风机的功耗。考虑到电动供水泵是最耗电的辅助机器，因此维护人员应及时检查进料泵阀是否泄漏，从而提高效率、减少燃机电厂用电量的损失等。另外，燃机电厂在进行机组的检修维护工作时，采取技术革新也是必不可少的，可以通过技术手段来提高机组运营效率，并降低系统的功耗。
2.4及时调整主辅机运行方式
电厂应当根据实际情况及时调整主辅机的运行方式。技术人员需要在保证设备安全运行的前提下，根据实际情况来调整主、副模式运行，从而减少不必要的电能消耗，并提高运行效率。由于空气冷却系统受季节和温度变化的严重影响，尤其是在夏季当温度很高以保持较低的背压时，风扇基本上已完全供电并且功耗很高。因此技术人员可以根据实际情况利用昼夜温差较大的条件适当地停止一些空气冷却风扇。
结语
综上所述，影响超超临界机组用电率的主要因素有许多，针对这些影响因素，在工作中加强对这些设备组件的维护与技术改进，有利于提升设备的工作效率，减少设备故障的发生率，进而达到节能降耗的最终目的。
参考文献:
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