【正文】 至于通流部分的損傷、變形及尺寸合理與否都極少考慮，這是通流部件不能處于最佳工況運(yùn)行，致使汽輪機(jī)內(nèi)效率低于設(shè)計(jì)值的主要原因。 1）改造的必要性 ?目前在役的 300MW機(jī)組多采用引進(jìn)的上世紀(jì) 7080年代國外技術(shù)，限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平、設(shè)計(jì)手段、制造工藝，多數(shù)機(jī)組缸效率及熱耗率達(dá)不到設(shè)計(jì)值。 5）汽輪發(fā)電機(jī)組熱效率 汽輪發(fā)電機(jī)組熱效率是指汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)出每千瓦時(shí)電量相當(dāng)?shù)脽崃颗c汽輪機(jī)的熱耗量之比，表達(dá)式為： mg3600。ikoit k tkkitH i iH i iiiHH??????????式 中 ： 新 蒸 汽 比 焓 ，蒸 汽 實(shí) 際 膨 脹 終 點(diǎn) 比 焓 ，蒸 汽 理 想 等 熵 膨 脹 終 點(diǎn) 比 焓 ，蒸 汽 在 汽 輪 機(jī) 內(nèi) 作 功 的 有 效 焓 降 ，蒸 汽 在 汽 輪 機(jī) 內(nèi) 作 功 的 理 想 焓 降 ，嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 86/203 節(jié)能 2）汽輪機(jī)絕對(duì)內(nèi)效率 1kg蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)所作的內(nèi)功 Wi與在鍋爐中的吸熱量 q0之比稱為汽輪機(jī)絕對(duì)內(nèi)效率，表達(dá)式如下： 00 0 0 0 00i0t03600100W kJ/kg。kJ / kg 。同時(shí)漏風(fēng)率的下降，導(dǎo)致排煙損失下降，如果漏風(fēng)率為 6%，則由計(jì)算可知，鍋爐效率提高 %。 嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 82/203 空氣預(yù)熱器節(jié)能優(yōu)化實(shí)例 該電廠對(duì)空預(yù)器進(jìn)行了改造， 拆除原空預(yù)器， 安裝 HOWDEN 24VNT1750型空預(yù)器， 同時(shí)更換熱端煙、 風(fēng)道膨脹節(jié)為金屬膨脹節(jié)等。 ? 當(dāng)空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)阻力大于 ，在運(yùn)行中又無法通過吹灰降低到設(shè)計(jì)值或 ，宜在機(jī)組停運(yùn)情況下采取措施進(jìn)行較徹底的清洗（如高壓水沖洗、甚至抽出受熱面進(jìn)行除垢清理）。 嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 79/203 ? 增加空氣預(yù)熱器面積： 當(dāng)空氣預(yù)熱器入口煙氣溫度與設(shè)計(jì)值比較接近時(shí)，而排煙溫度明顯偏高的情況下，宜考慮增加空氣預(yù)熱器受熱面面積。 ? 在導(dǎo)熱式空氣預(yù)器中最常用的是管式空氣預(yù)熱器。經(jīng)簡單計(jì)算可知，干燥無灰基揮發(fā)份 Vdaf每降低 1％，分離器出口溫度可相應(yīng)地提高 ℃ 。只有通風(fēng)出力、干燥出力與研磨出力匹配，才能取得最小的磨煤單耗 (磨制單位重量的原煤的耗電量，一般以 KWh/t表示 )。在碾磨部件磨損早期，由于碾磨部件咬合軌跡較好，碾磨效果好，石子煤量很少；相反，到磨損中后期，由于磨輥、磨盤襯瓦輪廓尺寸大，加上碾磨工作面磨損后，實(shí)際碾磨面形成扁 “ O”型腔，石子煤量顯著增多。根據(jù)需要，適當(dāng)減少磨煤機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)，雖然單臺(tái)磨煤機(jī)電耗可能增大，但總體制粉電耗必然減少。理論可知，在通風(fēng)量滿足的條件下，研磨出力與哈氏可磨系數(shù)成正比，與干燥程度成反比。所以節(jié)能重點(diǎn)在于磨煤機(jī)和一次風(fēng)機(jī)的優(yōu)化調(diào)整。 有些燃用較高揮發(fā)份煤的鍋爐， Cfh有的很低（ %%甚至更低 )，而制粉電耗較高，這些鍋爐不應(yīng)繼續(xù)要求更低的燃燒損失，而適當(dāng)?shù)奶岣?R90的數(shù)值可能是有利的。 （ 3）煤粉的均勻性系數(shù)。K V da f 2 5% ,K =4 V da f =1 5% 25% K =2V da f 1 5% kR K nVd afR ??????式 中 ： 用 篩 子 篩 分 時(shí) 篩 上 剩 余 量 占 煤 粉 總 量 的 百 分 比 ，煤 粉 均 勻 性 指 數(shù) 可 取 1煤 的 干 燥 基 揮 發(fā) 份 ，系 數(shù) ， 對(duì) 于 ； 對(duì) 于 的 煤 質(zhì) ， ；對(duì) 于 的 煤 質(zhì) ， =0 ；嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 70/203 經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度的選取主要考慮以下三個(gè)因素： （ 1）煤的燃燒特性。zf zf rq bP BQbBP????式 中 ： 本 電 廠 的 標(biāo) 準(zhǔn) 煤 耗 ，入 爐 煤 量 ，制 粉 系 統(tǒng) 總 電 耗 ，嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 69/203 煤粉細(xì)度試驗(yàn)初值可在常用煤粉細(xì)度附近各選 23個(gè)進(jìn)行，也可通過經(jīng)驗(yàn)公式或曲線選取。實(shí)驗(yàn)前入爐煤種和鍋爐運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定，試驗(yàn)調(diào)整期間不進(jìn)行鍋爐吹灰和倒磨煤機(jī)，然后分別將煤粉細(xì)度調(diào)整到各個(gè)預(yù)定水平，在每個(gè)工況穩(wěn)定下，測取 q4損失和制粉單耗的相關(guān)數(shù)據(jù)，并從中確定最經(jīng)濟(jì)的煤粉細(xì)度。對(duì)于雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)在正常運(yùn)行情況下同樣適用。 ? 對(duì)于鋼球磨煤機(jī)，宜根據(jù)試驗(yàn)確定最佳鋼球量，并統(tǒng)計(jì)鋼球磨損量，定期加裝鋼球，有條件時(shí)，可進(jìn)行更換小球試驗(yàn)，確定磨煤機(jī)更換小球方案。制粉系統(tǒng)應(yīng)考慮防爆要求； ?煤的干燥無灰基揮發(fā)分大于 25%(或煤的爆炸性指數(shù)大于 )。 ?半直吹式制粉系統(tǒng)： 磨成的煤粉部分從磨煤機(jī)吹入鍋爐。 嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 62/203 目錄 1 我國電力系統(tǒng)的概況 2 火電廠節(jié)能的意義和途徑 嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 63/203 火電廠中，將以磨煤機(jī)為核心的，把原煤制成合格煤粉的系統(tǒng)稱為制粉系統(tǒng)，制粉系統(tǒng)可分為中間倉儲(chǔ)式、直吹式和半直吹式三類。 嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 61/203 電站風(fēng)機(jī)節(jié)能改造實(shí)例 ?某電廠引風(fēng)機(jī)的 靜調(diào)改動(dòng)調(diào) 的改造 改造后風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況如下圖圖所示，改后動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)在各個(gè)工況下的運(yùn)行效率都得以提高，最高效率已達(dá)到風(fēng)機(jī)最大效率 88%。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，改造前兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況如下圖所示。而且該引風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 590r/min，電機(jī)額定功率 1600kW；若煙氣系統(tǒng)再增加較大阻力，則必須對(duì)引風(fēng)機(jī)進(jìn)行提高出力改造 。 嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 55/203 ?若系統(tǒng)阻力線如曲線 3所示 ，即阻力線不穿過高效區(qū)，風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率低，則必須通過局部改造或者全面改造提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率，改造前進(jìn)行試驗(yàn)確定風(fēng)機(jī)改造合理的設(shè)計(jì)參數(shù)。 ?采用雙速電機(jī)。 嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 53/203 通過實(shí)驗(yàn)得到風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行曲線，從而確定節(jié)能改造的方案。 對(duì)于設(shè)計(jì)煙煤機(jī)組， 600MW超（超）臨界機(jī)組三大風(fēng)機(jī)耗電率大于%、 1000MW超（超）臨界機(jī)組三大風(fēng)機(jī)耗電率大于 %、其他機(jī)組三大風(fēng)機(jī)耗電率大于 %（或機(jī)組滿負(fù)荷時(shí)風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率低于 80%），應(yīng)進(jìn)行原因分析。 這樣才能充分發(fā)揮電站風(fēng)機(jī)的性能，避免高效風(fēng)機(jī)低效運(yùn)行。 嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 50/203 1）引起電站風(fēng)機(jī)耗電率高的原因： ? 風(fēng)機(jī)選型參數(shù)不合理，裕量過大 ? 風(fēng)機(jī)可靠性較差 ? 機(jī)組負(fù)荷率低 ? 運(yùn)行操作不合理。 ? 軸流通風(fēng)機(jī)： 氣流袖向進(jìn)入風(fēng)機(jī)葉輪后，近似地在圓柱形表面廣沿軸向流動(dòng)的通風(fēng)機(jī)。 ? 脫硫增壓風(fēng)機(jī)： 為了補(bǔ)償煙氣在濕法 FGD裝置的壓力損失，需要安裝附加的增壓機(jī)。關(guān)于空氣預(yù)熱器的節(jié)能問題也分別列出。 ?針對(duì)煤粉鍋爐點(diǎn)火和穩(wěn)燃方面的節(jié)油存在的研究熱點(diǎn)： ?改進(jìn)現(xiàn)有燃油系統(tǒng) ?提高油槍的燃燒效率 ?改變?nèi)加陀蜆尩娜紵问? ?尋找油替代品 嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 45/203 ?鍋爐輔機(jī)是指鍋爐附屬機(jī)械設(shè)備，其中主要包含磨煤機(jī)、給煤機(jī)、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、返料風(fēng)機(jī)等等。 ?少油點(diǎn)火技術(shù) 目前技術(shù)較為成熟，應(yīng)用較為廣泛，可以應(yīng)用于各個(gè)煤種。 嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 43/203 3）節(jié)油技術(shù)： 我國油氣資源較煤炭更為緊張，而且鍋爐啟動(dòng)或低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的大量投油增大了鍋爐運(yùn)行的成本。煤摻燒技術(shù)是利用不同煤種的成分，按要求進(jìn)行摻配混合，使最終配出來的煤在性能指標(biāo)上達(dá)到或接近鍋爐的設(shè)計(jì)煤種要求，以使鍋爐效率高、出力足，環(huán)境保護(hù)好。為了進(jìn)一步提高鍋爐效率，電廠分別在不同負(fù)荷下進(jìn)行了過?？諝庀禂?shù)優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)，獲得不同負(fù)荷下最佳氧量控制曲線，從而指導(dǎo)鍋爐優(yōu)化運(yùn)行，提高鍋爐效率。 ?最佳過剩空氣系數(shù) α 確定在穩(wěn)定負(fù)荷和煤種下進(jìn)行；同時(shí)調(diào)整期間不進(jìn)行吹灰，過?？諝庀禂?shù)的實(shí)驗(yàn)值可在爐膛出口的設(shè)計(jì)值附近選 34個(gè)值進(jìn)行， 試驗(yàn)時(shí)控制一次風(fēng)量不變，通過調(diào)整送風(fēng)機(jī)的開度改變過?？諝庀禂?shù)的值 。 加強(qiáng)余熱回收，合理利用 。 ?可以根據(jù)燃料性質(zhì)和燃燒方式，控制合理的過?？諝庀禂?shù)，是運(yùn)行中 減小化學(xué)不 完全 燃燒熱損失 的主要措施 。 ?煤粉爐中一般不超過 %；燃油爐約在 1%3%之間。 嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 38/203 _減小鍋爐各項(xiàng)熱損失技術(shù)對(duì)策： 示例： 某電廠鍋爐為蘇聯(lián)制造的 210MW機(jī)組配套鍋爐，自投運(yùn)以來鍋爐飛灰可燃物偏高，基本處于 8%~15%之間。 調(diào)整經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度。 嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 36/203 示例： 某電廠排煙溫度實(shí)際運(yùn)行值超過設(shè)計(jì)值 10 ℃ ，分析發(fā)現(xiàn)除目前預(yù)熱器存在換熱不足外，還存在以下問題： ?滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)鍋爐習(xí)慣投運(yùn) 5臺(tái)磨煤機(jī)，而另一臺(tái)磨煤機(jī)冷風(fēng)門開度經(jīng)常在 30%左右，并且出口一次風(fēng)管隔絕門全開，實(shí)際上相當(dāng)于鍋爐的漏風(fēng)，必然導(dǎo)致排煙溫度升高，調(diào)整后排煙溫度 ℃ ，下降了 ℃ 。 ③防止受熱面積灰嚴(yán)重。這一部分在制粉系統(tǒng)一章還會(huì)仔細(xì)介紹。 目前國產(chǎn)鍋爐機(jī)組，往往在設(shè)計(jì)時(shí)，認(rèn)為進(jìn)入鍋爐的風(fēng)量中，除爐膛及制粉系統(tǒng)漏風(fēng)量外，其他風(fēng)均通過空氣預(yù)熱器。 1 2 3? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??采取措施： 在鍋爐大、小修中及日常運(yùn)行中，針對(duì)鍋爐本體及制粉系統(tǒng) 進(jìn)行 查漏和 封堵工作 。 ① 減小鍋爐漏風(fēng)量 。故 q6 = qhz6 + qlq6 。 0. 385q 5. 82 ( )edD??式中： Ded為額定蒸發(fā)量 t/h。對(duì)于煤粉爐有： yhl h f h4 l h y h f hl h y h f hC 32700CCq a a a ) %1 0 0 C 1 0 0 C 1 0 0 CarrAQ? ? ?? ? ?（式中： alh、 ayh， afh分別為冷灰（冷爐灰渣斗中的灰量）、煙道灰、飛灰的灰量占入爐燃料總灰分的質(zhì)量份額； Clh、 Cyh、 Cfh分別為冷灰（冷爐灰渣斗中的灰量）、煙道灰、飛灰中的可燃物含量的百分?jǐn)?shù)。 1py? ? ???? ? ?? 嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 29/203 ?可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失 q3 這是由于 CO、 H CH4等可燃?xì)怏w未燃燒放熱就隨煙氣離開鍋爐而造成的熱損失，也稱化學(xué)不完全燃燒熱損失。是鍋爐熱損失中最重要的一項(xiàng)，約為（ 48） %。bpy 39。 嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 27/203 鍋爐熱效率是反映鍋爐性能的主要指標(biāo)。 ? 生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)管系統(tǒng) ? 電除塵優(yōu)化系統(tǒng) 如：華能威海、辛店、?？陔姀S實(shí)施電除塵優(yōu)化節(jié)能改造 ? 空氣預(yù)熱器的優(yōu)化調(diào)整 ? 循環(huán)水系統(tǒng)的智能優(yōu)化控制 ? 吹灰器的智能優(yōu)化控制 ? 給水加熱器和蒸汽循環(huán)的智能優(yōu)化控制 ? 除渣除灰的智能優(yōu)化控制 ? 負(fù)荷預(yù)測的智能優(yōu)化控制 ? 汽機(jī)的智能優(yōu)化控制 ? 火電廠制粉系統(tǒng)節(jié)能與噪聲控制 ? 輔機(jī)優(yōu)化運(yùn)行控制 嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 24/203 2 火電廠節(jié)能的意義和途徑 發(fā)電企業(yè)節(jié)能技術(shù) 技術(shù)節(jié)能 (4) 機(jī)組節(jié)能潛力診斷和系統(tǒng)節(jié)能 對(duì)機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)、熱力系統(tǒng)運(yùn)行方式、機(jī)組熱力設(shè)備及鍋爐運(yùn)行等方面進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性診斷，找出機(jī)組運(yùn)行的節(jié)能潛力，優(yōu)化調(diào)整機(jī)組各參數(shù)、設(shè)備及系統(tǒng)的運(yùn)行方式，以實(shí)現(xiàn)機(jī)組的最好運(yùn)行水平，從而達(dá)到節(jié)能的目的。 ? 如： 華能威海電廠、?？陔姀S、長興電廠實(shí)施 380V低壓變頻調(diào)速系統(tǒng)（灰漿泵、給粉機(jī)、給煤機(jī)等）；淮陰電廠實(shí)施凝結(jié)水系統(tǒng)變頻節(jié)能改造等。 嚴(yán)俊杰 能源與動(dòng)力工程學(xué)院 21/203 2 火電廠節(jié)能的意義和途徑 發(fā)電企業(yè)節(jié)能技術(shù) 技術(shù)節(jié)能 (1)低耗電量的變頻技術(shù) 交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速是在現(xiàn)代微電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù) ,它的特點(diǎn)是調(diào)速平滑 , 調(diào)速范圍寬 , 效率高 ,特性好 , 結(jié)構(gòu)簡單 , 機(jī)械特性硬 , 保護(hù)功能齊全 , 在生產(chǎn)過程中能獲得最佳速度參數(shù) , 是理想的調(diào)速方式。 (4)監(jiān)督本單位能耗指標(biāo)完成情況，將節(jié)能指標(biāo)作為考評(píng)企業(yè)管理水平的一項(xiàng)重要依據(jù)。 2021年 11月 8日，我國第一個(gè)海上風(fēng)電站在渤海油田順利投產(chǎn)，拉開了我國有效利用海上風(fēng)能的序幕； ? 一批 生物質(zhì)發(fā)電廠 建成投產(chǎn)， 光伏發(fā)電 和 煤層氣 開發(fā)積極推進(jìn)。預(yù)計(jì)到 2020年，全國總發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá) 900GW左右，熱電聯(lián)產(chǎn)將占全國發(fā)電總裝機(jī)容量的 22%，在火電機(jī)組中的比例為 37%左右。全國供電煤耗為 342克 /千瓦時(shí) ， 2021年，全年關(guān)停小火電機(jī)組超過 1100萬千瓦，供電