多措并举，科学施策 —热电厂在实践中深入推进节能降耗

摘要：热电厂是一次能源消耗大户，如何减少生产中的能源损耗，尽可能降低供电煤耗，成为所有发电企业的首要任务。本文从电厂多年实际运行调整经验，全面总结、深入分析电厂在运行过程中能源高的原因、采取的的切实可行的节能降耗措施。本文所提出的各项措施在生产现场应用后得到一定的效果，文中部分措施具有一定推广性，可背同行热电厂所借鉴。
关键词：节能降耗  预防性维护  锅炉智能控制
引言
在火力发电正常运行后，其运行参数是否达到设计值，甚至由于设计值，与操作运行调整的节能降耗方法有直接关系。本文通过运行参数运行分析统计、总结等，归纳出以下节能降耗措施，如：开展锅炉智能优化课题提升锅炉热效率、开展预防性检修减少锅炉机组非计划停修次数、高效回收蒸汽凝结水、减少锅炉的灰渣含碳量、班组内开展小指标竞赛、减少热量泄露和工质损失，降低供电煤耗。
1.用大数据“烧锅炉”，主动践行低碳绿色发展
在数字时代，抢抓数字化转型机遇，利用大数据提高能源资源配置效率，驱动生产、生活和治理方式绿色变革，助力碳达峰碳中和“双碳”目标实现成为大趋势。在这样的政策背景下，工厂把握煤炭清洁高效利用的主动权，主动践行绿色低碳发展之路。通过分析工厂近年来，锅炉系统及脱硫脱硝系统存在部分回路波动较大，波动的发生造成了污染物排放不稳定、锅炉效率下降。波动的发生与用户端蒸汽负荷、锅炉燃烧情况、燃烧煤质的变化、一二次风配比等多参数息息相关，这些参数相互耦合影响，给操作员操作带来极大的挑战，仅凭经验和勤奋不能满足当下的节能和环保大幅改善的需求。因此，工厂开展锅炉智能优化控制课题。
在锅炉智能优化控制上的设计思路是从锅炉燃烧优化、母管压力协调优化、脱硫控制、脱硝控制、故障的预警与诊断五个方面，融合大数据技术、机器学习、控制理论等建设锅炉智能优化系统，形成大数据分析、模型在线优化、自动控制等整体解决方案，提升锅炉系统的控制水平和自动化水平。实现提高锅炉效率，降低煤耗。2023年，经实践，同等条件下减少燃煤消耗量1%。 折算全年可减少供电标煤13g g/kwh。   
 2.开展电站锅炉系统预防性检修，降低锅炉非停次数
热电厂集结“设备、电气、仪表”三大专业人员，组织对近三年的设备检修数据进行统计分析，确定关键设备的突出故障，结合零部件使用寿命、设备运行周期等数据，制定预防性维护计划。通过合理安排检修周期、自主维护、技能培训等措施，大大降低“救火式”的被动检修，同时以图文并茂的形式编制关键设备检维修作业指导书，以标准化、形象化的方式明确设备全过程维护中的检修拆装步骤、技术参数、关键点控制等要求，让员工更清晰掌握检维修技能。先后建立风机、给水泵等关键设备检维修作业指导书11份、自主维护指导书11份，提升检维修人员的技能、检修质量。
根据锅炉的运行周期，6个月进行一次预防性维护检修。为确保检修质量，实施维修项目负责制。设置维修责任人、班长、设备工程师三级验收。2022年未发生因设备故障造成的非停事件。预防性维修实施后，每年非计划停炉可减少4-5次,折算可节约供电标煤0.7 g/kwh。
3.余热回收，将热量“吃干榨净”
开展小改小革，不让一焦耳热量耗散。之前，2#机轴加疏水、3#除氧器余热回收装置疏水均外排，每天回收64℃疏水28.5t，折算全年可节约原煤13.37万元。工厂现有1台连续排污扩容器和1台定期排污扩容器，根据实测数据，锅炉排污水量占比达4.5%，锅炉排污水温度为78℃。通过在锅炉定排和连排之间增加两级换热器，11吨除盐水提升温度7℃，全年折算原煤成本15万元。折算可减少供电煤耗2.75g/kwh 。
另外，通过对工厂热量平衡的测算，原来将蒸汽返回水换热后50℃的水进除氧器，现在将100℃的蒸汽凝结水直接进除氧器；平均每月14500吨，全年测算节省标煤1240g，折算供电煤耗12 g/kwh。
4.开展QC课题，降低灰渣含碳量
据统计，2021年锅炉煤渣含碳量平均值为7.26%。锅炉设计要求煤渣含碳量平均值小于2%。较高的含碳量影响锅炉热效率，增加了锅炉运行成本。
工厂成立《降低灰渣含碳量》课题组，通过QC活动的开展，通过调整破碎机衬板间隙控制入炉煤颗粒度、增加猪尾巴风帽均匀布风和参数控制优化、给煤机变频控制；放渣对应给煤量控制等措施的开展实施，截止2023年上半年，煤渣含碳量较2021年的平均值7.26下降到1.9%。按照平均每天煤渣6200吨计算，可节省煤332吨。折算节约供电煤耗4.15g/kwh。
5.优化指标竞赛 促进精细调整
      在工厂内部管理改革和考核指挥棒带动下， 热电厂机炉班组修订《机炉指标竞赛奖励办法》，优化竞赛指标，将主蒸汽压力、温度、锅炉热效率、汽轮机汽耗率、返回水的使用量纳入小指标竞赛范围，加大可控指标奖励占比，重奖重罚，提高各运行值的积极性，保证各项指标压红线运行。同时，工厂结合运行管理提升工作，将小指标控制情况列入班组月度例会内容，节能专职每天在小指标看板上公示前一天指标控制情况，发现异常及时纠偏。通过小指标过程监督管控，促使各项综合指标稳步提升，提高工厂机组安全经济运行水平。
6.加强受热面吹灰，降低排烟热损失
经测算，排烟热损失在锅炉中的比例最大，一般为4%-8%。锅炉机组的排烟温度越高，排烟热损失越大。排烟处的烟气容积越大，排烟热损失也越大，因此应加强受热面吹灰。锅炉在运行时，受热面在受热面发生结渣和积灰，受热面的传热变差。为了减少排烟热损失，保持受热面的清洁，工厂按照设计工况合理的确定吹灰次数，以确保锅炉最佳运行工况，工厂1#、2#、3#锅炉排烟温度常年在设计范围以内，排烟热损失控制较好。
总结
通过对热电厂生产现场调研、对机组运行数据的分析，查找存在的问题和漏洞，分析对比挖掘节能潜力，提出切实可行的节能措施和建议。通过数据核算，2022年热电厂综合效率达到84.92%，发电标煤耗138.79 g/kwh，供电标煤耗143.15 g/kwh（浙江省一级水平190 g/kwh）。同时为火电厂提供真实可靠的能源利用状况，并指导热电厂提高能源管理水平，降低发电成本，以实现节能减排目标，促进经济和环境的可持续发展。
下一步，热电厂将继续强化工艺控制，挖掘潜力，优化成本控制，推动能效管理水平全面提升，为公司节能降耗、提质增效打好坚实堡垒。为打造“燃机标杆企业”保驾护航。