火电厂集控运行节能降耗技术策略与应用

摘要：火电厂是我国电力供应的主力军，在满足电力需求的同时面临着巨大的节能降耗压力。本文在分析火电厂集控运行特点的基础上，重点探讨了该系统中的节能降耗策略，包括高效燃烧技术、先进的控制策略、节能设备改造、环保和排放控制等方面。然后阐述了这些策略在实际火电厂集控运行中的应用效果。本文对于推动火电厂实现节能减排、绿色可持续发展具有重要意义。

关键词：火电厂；集控运行；节能降耗

引言：火电厂作为我国电力供应的中流砥柱，在保障电力充足供应、支撑经济社会发展中扮演着至关重要的角色。然而，随着能源和环境问题日益突出，火电厂也面临着节能降耗、减排增效的巨大压力。如何在保证电力供应的同时，最大限度地提高能源利用效率，降低燃料消耗，减少污染物排放，已成为火电厂亟需解决的重大课题。本文将重点探讨火电厂集控运行系统中的节能降耗技术策略，并分析这些策略的应用效果，以期为火电厂实现绿色、高效发展提供有益参考。

一、火电厂集控运行的节能降耗技术策略

（一）高效燃烧技术

燃烧是火力发电的核心环节，其效率的高低直接影响了电厂整体的能耗水平。传统的燃烧方式存在诸多问题，如燃料燃烧不充分、热量利用率低、热损失大等，导致大量燃料被浪费，能源利用效率不高[1]。而集控运行系统可以应用先进的燃烧控制策略和优化算法，通过实时监测炉内的温度、压力、烟气成分等参数，并根据工况变化实时调节燃烧过程中的关键参数如一次风量、二次风量、煤粉量等，精确控制空燃比，使燃料在炉内达到充分燃烧，从而减少由于燃烧不完全造成的损失。同时还可以采用低氮燃烧、分级燃烧等先进燃烧技术，抑制氮氧化物的生成，在控制污染物排放的同时提高燃烧效率。

（二）先进的控制策略

集控运行系统为火电厂实现节能降耗创造了良好的基础，尤其是通过应用先进的控制策略，可以在满足系统多个目标和约束条件的情况下，实现电厂运行的全局优化控制。例如，在机组负荷调度方面，传统的调度方式往往按照“以电定煤”，根据电网的负荷需求来调整机组出力，当负荷波动较大时，容易导致机组频繁启停或长时间低负荷运行，大大降低了机组效率。而采用集控运行系统后，可以应用模型预测控制、多目标优化等先进控制算法，综合考虑机组能效特性、电网需求、机组启停特性等因素，优化负荷调度，使机组尽可能长周期稳定运行在高效负荷区[2]。此外，集控运行系统还可以对汽轮机真空度、水汽品质等工况参数进行优化控制，通过降低汽轮机排汽压力、提高冷却水循环利用率等措施，在保证机组安全可靠运行的同时，进一步挖掘节能潜力，实现能源梯级利用。

（三）节能设备改造

锅炉、汽轮机等发电设备的性能参数如热效率、单位煤耗等直接决定了火电厂的能效水平，因此对关键设备进行节能改造，提升其性能指标，可从源头上降低电厂的能耗强度。在锅炉方面，可以采用先进的高效再热器、空气预热器等换热设备替代老旧设备，通过增大换热面积、强化传热等措施，提高烟气余热的回收利用率，降低排烟热损失[3]。同时可以对锅炉本体进行优化，如采用高温高压参数、炉型结构优化等，在提高锅炉效率的同时，也为汽轮机的节能改造创造了条件。在汽轮机方面，可优化气动热力系统，如采用新型通流部件，减小级间、叶顶间隙，降低气动损失；加大排汽口面积，降低排气损失；优化凝汽器结构，增加传热面积，提高真空度，降低排汽背压等。

（四）环保和排放控制

环境保护与节能降耗是相辅相成、密不可分的。一方面，燃煤电厂排放的硫氧化物、氮氧化物、烟尘等污染物不仅破坏生态环境，危害人体健康，还会造成锅炉及下游设备的低温腐蚀、积灰结渣等问题，降低设备性能，增加能源消耗[4]。另一方面，环保设施的运行如脱硫、脱硝、除尘等过程本身也会消耗大量电力，增加电厂用电率。因此，优化环保设施运行，减少污染物排放，是实现节能与减排双赢的重要举措。集控运行系统可以通过烟气在线监测，根据烟气成分、流量、温度等参数的变化，优化脱硫剂、脱硝还原剂的喷入量，在保证达标排放的前提下，最大限度降低脱硫、脱硝过程能耗及药剂消耗。

二、集控运行节能降耗技术的应用

火电厂原有的2台600MW机组，面临着煤炭资源紧张、价格居高不下的双重压力，迫切需要通过节能降耗来降低发电成本，提升市场竞争力。电厂管理层经过慎重决策，决定对机组实施全面的节能优化改造，并引入先进的集控运行系统，全方位采取节能降耗技术措施，力求实现机组效率的最大化提升。作为节能改造的重中之重，锅炉燃烧系统的优化备受关注。电厂引进了新型高效燃烧器，对燃烧方式进行创新，通过降低过量空气系数，提高了燃料的燃尽率。同时，采用等离子点火和智能燃烧控制技术，可实现火焰精确调温、燃烧过程自动调氧，使燃料始终在最佳状态下燃烧。与此同时，汽轮机及其辅助设备的节能改造也在如火如荼地进行。技术人员在汽轮机高、中、低压缸排汽口加装了耐磨护瓦，减小了汽封间隙，降低了漏气损失；同时更换了新型高效汽轮机叶片，优化了叶片型线，减小了气流阻力。集控运行系统与节能环保技改措施的完美融合，使火电厂的节能减排工作卓有成效。

结束语

综上可见，集控运行系统为火电厂节能降耗提供了强有力的技术支撑。通过高效燃烧技术、先进控制策略、节能设备改造、环保排放控制等综合措施，可大幅提高能源利用效率，降低煤耗水平，减少污染物排放，实现火电厂的节能减排和绿色发展。集控运行节能降耗技术在实际火电厂的成功应用，充分证明了其可行性和有效性，值得在更大范围内推广。随着节能环保要求的日益提高，新一代信息技术的快速发展，集控运行节能技术必将不断创新升级，为我国火电产业实现清洁高效发展、能源革命目标做出更大贡献。

参考文献：

[1]李冰浪.刍议火电厂集控运行节能降耗技术[J].电力设备管理，2024，（20）：254-256.

[2]陈必全.火电厂集控运行节能降耗技术研究[J].电力设备管理，2024，（20）：266-268.

[3]胡海亮.发电厂集控运行系统的节能降耗技术分析[J].集成电路应用，2024，41（06）：332-334.

[4]谈正强.火电厂集控运行节能降耗技术措施分析[J].城市建设理论研究（电子版），2023，（21）：1-3.