试析燃煤机组厂用电率影响因素及节电优化措施探讨
时间：2023-03-23 12:50:08 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
华电电力科学研究院有限公司 孟凡垟
厂用电率是衡量火力发电机组经济性能的主要经济技术指标之一，各发电企业不断挖掘潜力并强化管理，寻求最优厂用电率指标。对燃煤机组耗电情况进行现状分析，提出运行调整优化措施，强化设备经济运行的检修维护工作。
五大集团2019年各容量等级燃煤机组占比情况如表1所示。由表1可知，各发电集团基本在600MW 等级以下机组容量占比差别不大，但1000MW等级机组容量占比差别较为明显。
表1 五大集团2019年各容量等级燃煤机组占比情况表（单位：%）
五大集团2019年各容量等级燃煤机组厂用电率表如表2所示，由1000MW、600MW、300MW、200MW 等级机组发电厂用电率可知，机组容量等级越大，厂用电率越低。
表2 五大集团2019年各容量等级燃煤机组厂用电率表（单位：%）
关于各容量等级燃煤机组压力等级分布,600MW 等级机组分为超超临界、超临界以及亚临界三种，300M等级机组分为超临界和亚临界两种。
具体五大集团不同压力等级燃煤机组占比情况如表3所示。不同压力等级燃煤机组厂用电率如表4所示。
表3 五大集团不同压力等级燃煤机组占比情况（单位：%）
表4 不同压力等级燃煤机组厂用电率（单位：%）
五大集团不同冷却形式燃煤机组占比情况（2019年）如表5所示。
表5 五大集团不同冷却形式燃煤机组占比情况（2019年）（单位：%）
不同冷却形式燃煤机组厂用电率情况如表6所示。由表5和表6可知，空冷机组厂用电率普遍比湿冷机组高1.0%以上。
表6 不同冷却形式燃煤机组厂用电率情况（单位：%）
3.1 辅机节能改造影响
目前，1000MW等级机组锅炉三大风机均为工频运行，600MW 及以下机组三大风机也大部分未进行变频改造，大部分机组磨煤机均为工频运行。在变频器或永磁调速改造方面，引风机中有较多未进行变频或者永磁调速改造；
一次风机中，未进行节能改造的机组占比较大[1]。
3.2 负荷率及调峰影响
机组负荷率是影响厂用电率的一个重要因素，机组负荷低，大型泵与风机类设备长期运行在低效率。近年来各容量等级煤机负荷率均在70%左右，机组负荷低，大型泵与风机类设备长期运行在低效率电泵和风机势必会偏离最佳能效区[2]。
3.3 运行管理的影响
经过研究分析发现，各容量等级机组中部分电厂在煤质和形式差距不明显的情况下，与同类型机组存在较大耗电率差距，说明运行维护管理不到位，需要加强运行维护管理。
3.4 设备固有形式影响
关于燃煤机组固有设备情况，燃煤机组台均装机容量低且占比大，大容量、高参数机组占比较低，小容量、高能耗机组装机使得厂用电率居高不下。从具体辅机形式来看，锅炉辅机设备形式对耗电率影响较大。
3.5 辅机设备设计问题
为了机组运行的安全性，辅机配置裕度大的情况普遍存在，风机、水泵设计裕量较大。在目前机组低负荷运行的环境下，泵和风机变频改造的数量有限，辅机设备冗余设计大大增加辅机的耗电率。
一是加强厂用电管理。强化节能管理体系，持续做好厂用电主要技术指标的对标管理，定期进行厂用电率分析，利用节能技术监督规范日常节能行为。
二是积极推进辅机设备的优化与改造，降低厂用电。根据各发电企业和各容量机组的厂用电率现状，开展降低厂用电率的专项节能技改，如泵与风机优化改造，实施电机变频、永磁、变极、高低速等调速改造等[3]。
三是根据条件进行环保系统辅机优化，如脱硫氧化风机由罗茨风机改为离心式风机、空气悬浮风机或磁悬浮风机、石膏脱水机由真空皮带脱水机改为圆盘脱水机等。
四是大型耗电辅机设备的技术改造，对降低厂用电具有明显的积极作用。如针对循环水泵未达高低速、变频等节能改造，可实现降低循环泵耗电率约0.1%～0.2%。
五是在市场煤的条件下，需要综合考虑供电成本，在合理控制入厂煤的情况下，加强入炉煤掺配工作，合理控制入炉煤热值、硫分和灰分含量，保证机组安全高效运行[4]。
六是加强运行管理。制定详细的启停机方案，合理安排各辅助系统以及设备的投运、停运时间，确定设备最佳运行方式。
七是重视主要辅机性能试验，对于耗电较高的主要辅机，开展辅助设备效率和单耗试验，与设计值或先进值进行对比，解决辅机效率长时间偏离设计值较多的问题，降低辅机耗电率[5]。
八是在保证烟气排放安全性的前提下，提倡环保设施根据排放指标压线运行。以保证烟气排放安全性的前提下，鼓励环保设施根据排放指标压线运行、经济运行。
九是在机组运行负荷方面，加强与电网调度部门的沟通，争取更多的发电量，降低厂用电率。
十是对磨煤机这种设备固有形式难以改变的大型耗电辅机设备，可实施中速磨加载方式及旋转风环优化等改造，降低制粉单耗。
十一是对于电气设备，需要合理分配运行负荷，尽量避免变压器空载运行，让变压器运行在经济效益区间[6]。
十二是利用信息化平台规范节电管理，加强远程节能诊断平台应用，有效提升节电指标刚性管理和全过程管控。
十三是规范非生产用电的管理。综合厂用电率与直接厂用电率偏差过大应进行分析，必须按照正确的统计方法进行处理[7]。
燃煤机组厂用电率与机组初参数、机组效率和实现电厂运行的工艺系统有关，即燃煤机组的容量、压力等级、冷却方式等都是影响厂用电率的基本因素。另外，电厂外部条件如负荷率、生产管理方法等也是影响厂用电率的主要因素。降低厂用电率是提升企业经济效益的一项有效措施，应结合现场实际运行方式，强化技术管理为手段，以科技创新为着力点，不断地挖掘潜力，谋求企业经济效益的最大化。
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