发电厂集控运行中的节能降耗措施与实践效果评估

摘要：随着全球对环境保护和可持续发展的重视，燃煤电厂在电力供应中面临着转型与挑战。集控运行与机组协调控制作为提升燃煤电厂效率和降低排放的重要手段，越来越受到关注。本文分析了影响能耗的主要因素，并对火力发电厂集控运行中的节能降耗技术措施进行了探讨，希望对发电厂集控运行发展有所帮助。

关键词：发电厂；集控运行；节能降耗

中图分类号：TM62文献标识码：A

引言

随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，火电厂作为重要的能源供应基地，其节能减排技术的应用与改造成为重点。但是，当前火电厂集控运行面临能耗偏高、排放量大等挑战，不仅提高了运营成本，还加剧了环境污染问题。但火电厂在运行过程中所消耗的能源属于不可再生能源，节能降耗已经成为我国所重视的焦点问题之一。因此火电厂应该积极通过集控运行节能降耗技术，为火电厂运行减少生产成本的同时，保护自然资源与环境。

1、发电厂集控运行节能降耗目的

为应对汽轮机及冷却水系统高能耗、低效运行风险，有必要在集控运行中以节能降耗技术予以改造，助力新运行控制模式的形成。汽轮机出现低效运行及高能耗问题的成因，主要与给水温度不匹配，运行参数异常及冷却塔回水温度超标有关。而在节能降耗技术辅助下，可妥善处理现有运行问题，以调整汽轮机的运行状态，使其重新具备高效运行特征。另外，在此技术支持下，也能使设计温差为10°的冷却塔，其全有效时蒸发量始终高于标准值，以便在运行效率得以提高的基础上，增强电气设备异常运行事件的应对能力。在以多项节能降耗技术进行改造以后，从预期技术成果分析，能对电气设备的工作性能带来积极影响。尤其是以节水技术改造传统直流冷却水系统结构以后，可通过运行循环冷却水系统降低水损失量，继而增强冷却水系统的适用性。此外，集控运行岗位人员在监测、响应设备故障及异常运行状态时，经过落实节能降水技术应用措施，还能规避故障风险，自此创造高效低能耗运行条件，为本公司参建项目的顺利实施给予保障。

2、影响火力发电厂能耗的因素

锅炉作为火力发电系统的关键部件，其工作效率的高低直接影响到整个电站的能源利用效率。一个性能优越的锅炉能够极大地减少能源浪费，从而增强电厂的经济收益。影响锅炉工作效率的因素众多，主要涉及燃烧不彻底、热量散失以及尾气热能损失等问题。燃料在锅炉内部未能完全燃烧，会导致部分化学能量未转换为热能而以残留气体或固体微粒的形式排出，这不仅会削弱锅炉的热转化率，也可能对环境产生负面影响。发电厂自用电率是评估其运作效能的关键指标之一，它体现了电厂在产电过程中自身消耗的电力占总产出的比例。这一比例的高低直接揭示了该设施能源利用效率的好坏及其生产环节中的能耗情况。能否减少自用电率主要依赖于设备选择是否合理、运行模式是否优化以及管理能力是否得到提升等因素。通过采用更加节能高效的设备、调整发电机的操作策略以及提升整体管理水平等措施，可以显著降低自用电率，进而提升整个发电站的经济效益。

3、发电厂集控运行中的节能降耗措施

3.1、负荷分配

负荷分配策略是燃煤电厂运行管理的核心问题之一。其核心目标是合理分配电力负荷，提高发电效率，降低运行成本。基荷指的是电网在较长时期内所需的稳定负荷，这部分负荷通常由低成本高效率的机组承担，以保证电网的稳定供给。而调峰负荷是指电网在短时间内因峰值或波动而产生的附加负荷，这些负荷需由具有灵活调节能力的机组（如快速启停机组、燃气轮机等）承担。该策略不仅能有效地降低发电成本，而且能提高整个发电厂的运行效率与可靠性。负荷预测模型对配电网的负荷分配也非常重要。在此基础上，深入分析了电力市场的历史数据、气象条件和其它影响因素，从而实现了对未来电力需求的准确预测。本项目的研究成果可为机组调度提供科学依据，使调度人员能对各种用电情景作出快速、高效的响应。负荷预测模型除考虑季节差异、时段差异外，还可综合考虑经济、政策变化等多个变量，形成更加完善的负荷预测系统。在电网负荷高峰期，调度员可以依据负荷预测结果，提前调整机组出力，确保在需求激增时能够及时响应，避免因供电不足而导致的电网不稳定或停电事故。

3.2、优化燃烧控制

随着自动化、智能化技术的不断发展，优化燃烧控制技术应运而生，为火电厂节能减排提供了有力支撑。燃烧控制技术主要基于先进的燃烧控制系统和实时监测技术。燃烧控制系统可以集成高精度的传感器、执行器和先进的控制算法，实时监测锅炉内的燃烧状态，如燃料供应量、空气流量、炉膛温度、烟气成分等关键参数。此类数据被实时采集并传输至控制系统，经过算法处理后，系统能够自动调整燃料供应量和空气流量，以实现燃料与空气的精确配比，进而确保燃烧过程的稳定性和高效性。在优化燃烧控制技术中，激光诊断技术利用激光束对锅炉内的燃烧区域进行扫描，通过测量激光束的散射、吸收和反射等特性，可以获取燃烧区域内的温度分布、颗粒浓度、气流速度等详细信息，此类信息为燃烧过程的精确控制提供了重要依据[1]。

3.3、自动化技术应用

自动化技术以高效、精确、智能的特点，在节能降耗领域得到了广泛应用。通过采用先进的传感器技术（如红外测温仪、超声波流量计等），可实时监测设备运行状态，获取温度、压力、流量等关键参数，为节能控制提供数据支撑。以热电联产系统为例，利用模糊控制算法，根据蒸汽负荷的变化，自动调节汽轮机进汽压力，将其控制在2.0～3.5MPa之间，既能满足用汽需求，又避免了过高压力带来的能量损失。此外，自动化控制系统可根据优化结果，精确调节执行机构，实现阀门开度、风门角度等参数的自动调整，避免了人工操作的滞后性和不确定性，提高了控制精度和响应速度。自动化技术的应用使节能控制更精细化、智能化，为节能降耗提供了有力技术支撑[2]。

3.5、汽轮机节能降耗技术

一般情况下，在电厂集中控制运行活动中，对于汽轮机的节能降耗改造项目，可以具体从低压差入手、给水温度等参数的优化控制层面，应对高能耗及低效运行风险。即相关人员可将低压缸轴封温度指标调整为121～176℃，以达到降低低压差的辅助效果。至于给水温度的调控，实则可在原有汽轮机进汽处增设高压加热器，使汽轮机在该装置辅助下获得较高的给水温度。但需注意的是，以该装置调控给水温度期间，需将加热器水位与正常水位的偏差值控制在±38mm，以免因低水位而加剧蒸汽热损失，必要时还可研发具备自动调温功能的汽轮机给水温度调节装置，以加热棒、喷头等配件随时结合多工况下的水温需求调节给水温度，由此可提高加热效率。与此同时，调查汽轮机低效运行原因时不难发现：其运行效率降低也与积垢问题有关，所以也需从增设高性能除尘设备的角度予以改造，同样能产生促进汽轮机高效运行的实践效果[3]。

结束语

火力发电厂集控运行节能降耗是一项长期而艰巨的任务，需要从设备改造、运行管理、技术创新等方面采取有效的措施。火电厂的集控运行不仅在提高发电效率和降低运行成本方面发挥了重要作用，还在应对环保压力和促进可持续发展中具有积极意义。通过信息流与控制流的有效交互，系统协同效应得以体现，使得火电厂在复杂电力市场环境中更具竞争力。

参考文献：

[1]刘志鹏.集控运行汽轮机运行优化措施分析[J].中国设备工程，2024，（02）：102-104.

[2]王文兆.火电厂集控运行的节能降耗措施分析[J].能源与节能，2023，（10）：77-79.DOI：10.16643/j.cnki.14-1360/td.2023.10.067.

[3]徐亮亮.火电厂集控运行节能降耗技术探讨[J].节能与环保，2023，（09）：53-55.