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[摘 要]发电厂机组在运行过程中造成巨大的能源消耗，使致资源形成浪费。对此如何将发电厂的能源做好合理的应用，使发电厂在产生新能源的过程中减少能源本身的浪费。本文针对我国电厂机组能耗的现状，以及国家关于能源节约和环保政策的要求分析我国能源减排过程中的技术和项目改造内容。
[关键词]火电厂 汽轮机 电气设备 节能减排
中图分类号：TE254 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）25-0274-01
十二五规划要求推进能源节约，提高能源的利用率。电力行业作为新能源产生的行业，在产生新能源的过程，减少煤炭能源和石油能源的消耗。近年来，我国投入了一批高效环保的发电机组，在一定程度上降低了供电煤耗，但是该机组的煤炭能源消耗量还是比较多。因此必须从技术层面加大节能减排的工作力度。本文根据多年的工作经验，浅析火电厂节能减排技术改造项目和内容。
1.锅炉部分
1.1 回转式空气预热器柔性密封改造技术
原锅炉回转式空气预热器的体积庞大、结构复杂和密封性较差，机组在运行一段时间后空预器漏风很严重，严重影响锅炉效率和风机的电耗。采用弹性密封组件作为回转式空气预热器密封技术，具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、耐冲刷和不增加风阻等优点；采用合页弹簧技术，使空预器的转子在热态运行状态下导致圆端面变形；采用密封滑块自润滑合金，高温下干磨擦系数μ=0.1，对主轴电机驱动电流影响较小；空预器漏风率随着运行时间而变大，因此在利用停炉时间进行检查和调整密封组件。
1.2 风机节能改造
经过改造之后，空预器的漏风率大幅下降，但是根据环保部门相关要求，风机节能改造要增加脱硫系统、脱硝系统，烟尘排放将电除尘器改造布袋除尘器，将会使锅炉各种风机的实际工作点大幅变化，导致风机不断进行改造。机组根据实际情况进行多种方案的改造，常见的方式有风机叶型增容改造、轴流风机转子节能改造、可调风机改造、轴流风机转子节能改造等。
1.3 锅炉燃烧优化调整
新机组在运行中没有经过细致地调整，因此有必要进行燃烧优化调整。对通过新机组的一系列实验和优化调整锅炉控制逻辑、控制函数和整定参数，减少设备存在的缺陷，提高锅炉运行的安全性、可靠性和经济性。某超临界 600MW 机组的锅炉经过优化调整后，消除了锅炉燃烧器易损的缺陷，建立了锅炉的排烟温度，提高了主汽和再热汽温度，氮氧化物排放有所下降，供电煤耗下降达 3g/kWh，综合效益十分可观。
2.汽轮机部分
2.1 汽轮机本体改造
汽轮机本体节能改造分成三部分，即汽轮机汽封系统、汽轮机通流部分以及汽轮机的排汽和进汽部分的改造。当前，国内在汽轮机的改进上引进了亚临界300MW 汽轮机，其采用了先进的三维流场动静叶片技术，通过技术的改造降低了汽轮机的热耗。目前采用先进的三维流动设计技术，对汽轮机进行改造，改造后300MW 亚临界汽轮机热耗可以达到 7960kj/kWh左右。如果在改造前的汽轮机热耗较差，老化损失较严重，改造的汽轮机在实际的运行中，煤耗可降低8g/kWh～10g/kWh 左右。
如果设备初始的热耗较低，通流部分整体改造后的热耗下降较少，影响其收益率，可以进一步改造汽轮机汽封系统，有些改造完毕后能在短期内达到很好的效果。汽轮机汽封改造包括隔板汽封、动静叶汽封和轴封等，隔板汽封和轴封的改造形式有刷子汽封、布莱登汽封和蜂窝汽封等，通过改造后，汽缸效率可大幅度提高，煤耗率大幅度降低，投资成本也比较低。汽轮机汽封的改造要求具有高可靠性和高精密性，大部分汽轮机的改虽然取得了成功，到那时不能排除失败的案例，此必须强调，汽轮机汽封改造技术必须获得原汽轮机制造厂的认可，改造使用的汽封备件的制造必须成熟可靠。汽轮机进汽部分的改造主要是减少进汽部分的节流损失和尽量避免汽流激振，消除轴承振动大的缺陷。
2.2 汽轮机辅机及其系统改造
汽轮机辅机及其系统的节能改造包括各种水泵的改进和热力系统的节能改造。由于设计以及选型的不合理，有些水泵压头余量过大和水泵本身效率不高，通过水泵性能和管路特性测试，正确评价水泵节能潜力是水泵节能改造可行性研究的关键。某电厂对前置泵和凝结水泵的改造案例提供了水泵节能改造的原理和方法，包括车削叶轮、流道打磨、修正进出口角等叶型优化改进、选用高效叶轮等可降低电耗和提高水泵效率；循环水泵流道涂特殊涂料也可提高循泵效率，节电效果十分明显。
汽轮机疏水系统往往设计复杂，冗余系统多，甚至存在设计、安装错误、阀门泄漏严重，不仅造成机组的经济损失，还使维修工作量及维护费用增加，运行人员操作量增加，对机组安全性、可靠性也有影响，汽轮机疏水系统优化改造值得推广。
3.电气部分
当前火电厂已大量采用电机调速技术达到根据主机负荷调节辅机出力的节电目的。采用的主要技术有变频调速、永磁调速和电机由单速改为双速等。由于目前火电机组负荷率相对较低，各类调速技术节能效果十分显著。近年来，随着技术的不断成熟和可靠，变频调速器功率已越来越大，变频器使用范围也越来越广，从最初用于小型辅机、凝结水泵等逐步发展到各种风机，甚至循环水泵，节电效果十分显著。但改造时均要增加辅助系统（变频器、永磁调速器等），在带来可观的节能效益的同时，也带来了系统复杂化、整体可靠性下降、维护修理费用增加等问题。因此，改造前必须扎实做好多方案可行性研究，择优选择投资回收期短的项目。改造调试时必须精心测试，确定可能存在的共振转速区，设定变频器或永磁调速控制器只能快速通过的速度范围；改变频后对原有电机的使用寿命也可能会有一定的影响，个别已发生电机损坏的事故；若干年后变频器部分元器件的可靠性和更换费用问题会凸现，也应引起注意。
4.几点建议
火电厂的节能减排范围很广，建议有条件的燃煤电厂开展《机组节能潜力评估》。围绕着不可控损失和可控损失的组成，开展机组的节能潜力的评估和分析，找出电厂主要节能环节。根据电厂主要的节能环节，制定节能降耗计划和目标，采取针对性的措施，挖掘节能减排的潜力，进一步降低企业能耗。运行人员的深入细致地分析、正确有效地调整，是电厂节能降耗的重要组成部分，应继续狠抓节能小指标，进一步开展运行人员的节能竞赛。
参考文献
[1]丁大圣.火电厂节能减排的必要性与对策分析[J].煤炭技术，2013（8）：45-46.
[2]高永飞，温春艳.火电厂节能减排现状问题及对策探讨[J].科技传播，2011（21）：152-153.
[3]古燕锋.IDC机房节能减排技术的应用实践探讨[J].中国新通信，2013（6）：66-67.
[4]曾劲松.电除尘器节能减排技术的研究与探讨[J].工业安全与环保，2011（4）：127-128.
[关键词]火电厂 汽轮机 电气设备 节能减排
中图分类号：TE254 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）25-0274-01
十二五规划要求推进能源节约，提高能源的利用率。电力行业作为新能源产生的行业，在产生新能源的过程，减少煤炭能源和石油能源的消耗。近年来，我国投入了一批高效环保的发电机组，在一定程度上降低了供电煤耗，但是该机组的煤炭能源消耗量还是比较多。因此必须从技术层面加大节能减排的工作力度。本文根据多年的工作经验，浅析火电厂节能减排技术改造项目和内容。
1.锅炉部分
1.1 回转式空气预热器柔性密封改造技术
原锅炉回转式空气预热器的体积庞大、结构复杂和密封性较差，机组在运行一段时间后空预器漏风很严重，严重影响锅炉效率和风机的电耗。采用弹性密封组件作为回转式空气预热器密封技术，具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、耐冲刷和不增加风阻等优点；采用合页弹簧技术，使空预器的转子在热态运行状态下导致圆端面变形；采用密封滑块自润滑合金，高温下干磨擦系数μ=0.1，对主轴电机驱动电流影响较小；空预器漏风率随着运行时间而变大，因此在利用停炉时间进行检查和调整密封组件。
1.2 风机节能改造
经过改造之后，空预器的漏风率大幅下降，但是根据环保部门相关要求，风机节能改造要增加脱硫系统、脱硝系统，烟尘排放将电除尘器改造布袋除尘器，将会使锅炉各种风机的实际工作点大幅变化，导致风机不断进行改造。机组根据实际情况进行多种方案的改造，常见的方式有风机叶型增容改造、轴流风机转子节能改造、可调风机改造、轴流风机转子节能改造等。
1.3 锅炉燃烧优化调整
新机组在运行中没有经过细致地调整，因此有必要进行燃烧优化调整。对通过新机组的一系列实验和优化调整锅炉控制逻辑、控制函数和整定参数，减少设备存在的缺陷，提高锅炉运行的安全性、可靠性和经济性。某超临界 600MW 机组的锅炉经过优化调整后，消除了锅炉燃烧器易损的缺陷，建立了锅炉的排烟温度，提高了主汽和再热汽温度，氮氧化物排放有所下降，供电煤耗下降达 3g/kWh，综合效益十分可观。
2.汽轮机部分
2.1 汽轮机本体改造
汽轮机本体节能改造分成三部分，即汽轮机汽封系统、汽轮机通流部分以及汽轮机的排汽和进汽部分的改造。当前，国内在汽轮机的改进上引进了亚临界300MW 汽轮机，其采用了先进的三维流场动静叶片技术，通过技术的改造降低了汽轮机的热耗。目前采用先进的三维流动设计技术，对汽轮机进行改造，改造后300MW 亚临界汽轮机热耗可以达到 7960kj/kWh左右。如果在改造前的汽轮机热耗较差，老化损失较严重，改造的汽轮机在实际的运行中，煤耗可降低8g/kWh～10g/kWh 左右。
如果设备初始的热耗较低，通流部分整体改造后的热耗下降较少，影响其收益率，可以进一步改造汽轮机汽封系统，有些改造完毕后能在短期内达到很好的效果。汽轮机汽封改造包括隔板汽封、动静叶汽封和轴封等，隔板汽封和轴封的改造形式有刷子汽封、布莱登汽封和蜂窝汽封等，通过改造后，汽缸效率可大幅度提高，煤耗率大幅度降低，投资成本也比较低。汽轮机汽封的改造要求具有高可靠性和高精密性，大部分汽轮机的改虽然取得了成功，到那时不能排除失败的案例，此必须强调，汽轮机汽封改造技术必须获得原汽轮机制造厂的认可，改造使用的汽封备件的制造必须成熟可靠。汽轮机进汽部分的改造主要是减少进汽部分的节流损失和尽量避免汽流激振，消除轴承振动大的缺陷。
2.2 汽轮机辅机及其系统改造
汽轮机辅机及其系统的节能改造包括各种水泵的改进和热力系统的节能改造。由于设计以及选型的不合理，有些水泵压头余量过大和水泵本身效率不高，通过水泵性能和管路特性测试，正确评价水泵节能潜力是水泵节能改造可行性研究的关键。某电厂对前置泵和凝结水泵的改造案例提供了水泵节能改造的原理和方法，包括车削叶轮、流道打磨、修正进出口角等叶型优化改进、选用高效叶轮等可降低电耗和提高水泵效率；循环水泵流道涂特殊涂料也可提高循泵效率，节电效果十分明显。
汽轮机疏水系统往往设计复杂，冗余系统多，甚至存在设计、安装错误、阀门泄漏严重，不仅造成机组的经济损失，还使维修工作量及维护费用增加，运行人员操作量增加，对机组安全性、可靠性也有影响，汽轮机疏水系统优化改造值得推广。
3.电气部分
当前火电厂已大量采用电机调速技术达到根据主机负荷调节辅机出力的节电目的。采用的主要技术有变频调速、永磁调速和电机由单速改为双速等。由于目前火电机组负荷率相对较低，各类调速技术节能效果十分显著。近年来，随着技术的不断成熟和可靠，变频调速器功率已越来越大，变频器使用范围也越来越广，从最初用于小型辅机、凝结水泵等逐步发展到各种风机，甚至循环水泵，节电效果十分显著。但改造时均要增加辅助系统（变频器、永磁调速器等），在带来可观的节能效益的同时，也带来了系统复杂化、整体可靠性下降、维护修理费用增加等问题。因此，改造前必须扎实做好多方案可行性研究，择优选择投资回收期短的项目。改造调试时必须精心测试，确定可能存在的共振转速区，设定变频器或永磁调速控制器只能快速通过的速度范围；改变频后对原有电机的使用寿命也可能会有一定的影响，个别已发生电机损坏的事故；若干年后变频器部分元器件的可靠性和更换费用问题会凸现，也应引起注意。
4.几点建议
火电厂的节能减排范围很广，建议有条件的燃煤电厂开展《机组节能潜力评估》。围绕着不可控损失和可控损失的组成，开展机组的节能潜力的评估和分析，找出电厂主要节能环节。根据电厂主要的节能环节，制定节能降耗计划和目标，采取针对性的措施，挖掘节能减排的潜力，进一步降低企业能耗。运行人员的深入细致地分析、正确有效地调整，是电厂节能降耗的重要组成部分，应继续狠抓节能小指标，进一步开展运行人员的节能竞赛。
参考文献
[1]丁大圣.火电厂节能减排的必要性与对策分析[J].煤炭技术，2013（8）：45-46.
[2]高永飞，温春艳.火电厂节能减排现状问题及对策探讨[J].科技传播，2011（21）：152-153.
[3]古燕锋.IDC机房节能减排技术的应用实践探讨[J].中国新通信，2013（6）：66-67.
[4]曾劲松.电除尘器节能减排技术的研究与探讨[J].工业安全与环保，2011（4）：127-128.