火力发电厂厂用电影响因素及对策

火力发电厂厂用电影响因素及对策

田鹏康第五维华

（陕西渭河发电有限公司陕西咸阳712085）

摘要：火力发电厂是将化学能转化为电能的服务型工厂，生产过程是完全机械化和自动化的。需要许多用电动机拖动的机械设备为发电厂的锅炉、汽轮机、发电机等主要设备和辅助设备服务，这些机械称为厂用机械。发电厂的厂用机械的耗电，加上全厂的运行操作、实验、照明、修配等设备的用电，合称为厂用电。厂用电占发电厂总发电量的百分数，称为厂用电率。厂用电率是发电厂的主要经济指标之一，找到影响厂用电的因素，降低厂用电率，可以大大降低发电成本，提高发电厂的经济性。

关键词：火电厂；厂用电；影响因素；降低措施

节能降耗一直是我国经济发展的国策，也是一项长远的战略方针。火电厂厂用电率一直是备受各方关注的技术经济指标之一，它直接反映的是厂用系统耗电量的多少，是衡量火电厂电气部分经济运行的重要指标，代表着电厂的运行管理水平。合理的运行方式，可以使电厂的设备处于最佳运行状态，厂用电率可以维持在较低的水平，这对创造较好的经济效益，降低能源消耗，都有很大的意义。

1影响火力发电厂厂用电率的因素

1.1火力发电机组全流程运行效率的影响

火力发电厂是通过燃煤在锅炉内燃烧，加热水变成高温高压蒸汽，冲动汽轮发电机组发电。整个热力系统朗肯循环的效率高低，发电机的效率高低，都会影响到厂用电率。举例来说，燃煤锅炉的飞灰含碳量，是指在炉膛燃烧结束，进入电除尘器之前炉灰中没有燃烧完的煤粉的含量。这些煤粉本来应该在锅炉中完全燃烧，产生热能去发电，结果却作为废料进入灰场。由此带来的是制粉电耗上升，风机电耗上升，除灰电耗上升。有资料表明，锅炉飞灰含碳量每增加1%，机组的厂用电率增加0.01~0.02%。锅炉漏风系数增加10%，厂用电率增加0.08~0.1%。

1.2燃煤种类的影响

火力发电厂最大的原料就是煤炭，一个装机容量在1200MW的火力发电厂，年燃煤消耗量在300万吨左右。而要将这些燃煤所含有的化学能通过燃烧转变成热能，生产过程中的厂用辅机耗电量也是巨大的。常规而言，与燃煤种类有关的厂用辅机首先要是磨煤机、排粉机，合起来称之为制粉系统耗电。次之为吸风机和送风机，称为风机耗电。煤质好，热值高，转化同样的热量需要的煤粉量就少，制粉电耗和风机电耗就会随之下降。近几年，因为环保改造的要求，衡量煤质好坏的指标除了发热量，还加上了含硫量，也称为硫份。一般来说煤质好，热值高、硫份低。但这不是绝对的，高热值高硫份的煤也比较常见。入炉煤硫份的高低，直接影响脱硫设备耗电量的多少。

1.3设计方面的因素造成的影响

发电厂热力系统和电气设备的合理设计、优化设计，对发电厂厂用电率的高低有着特别大的影响。一种是热力系统设计不合理，造成厂用辅机耗电太多，造成浪费。一种是电气设备的选型不合理，功率不匹配，“小马拉大车”或者“大马拉小车”，使厂用辅机工作在半载或者过载状态，效率低下，造成能源浪费。如某发电厂两台配套300MW汽轮发电机组的1025t/h锅炉，炉膛高度，受热面的布置均有不同。在2010年前后完成低氮燃烧改造后，两台锅炉的风机耗电率相差很大。在负荷率和发电量基本接近的一个月内，两台机组的风机耗电率相差0.83个百分点。

1.4机组负荷率的影响

在我们的传统观念中，发电厂负荷率越高，厂用电率越低。在发电厂没有进行节能改造前，确实如此。但在高压变频器等一些节能降耗产品大量应用于电力生产以后，负荷率和厂用电率不再是同大同小的关系。负荷率低，一些节能设备的节能效果会更明显，影响厂用电率下降，但另一些固定容量的厂用辅机耗电率就会上升，影响厂用电率上升。反之相同。现阶段，发电机组的厂用电率和负荷率的关系曲线应该是一条U型曲线，负荷率过高过低，厂用电都会升高。一台燃煤发电机组，最经济的负荷率则应该根据机组厂用辅机的具体情况，现场实验得出。

1.5运行方式的影响

热力系统的运行方式是否合理，对厂用电率的影响非常大，而且这种影响是可以在生产过程中避免的。以一台300MW机组为例，锅炉的制粉系统有四套，机组负荷在150-210MW可以运行两套制粉系统，210-300MW运行三套。在190-220MW中间是一个过渡阶段，根据煤质的不同，可以两套或三套运行。可以两套运行而运行三套制粉系统，那么制粉耗电率就会大幅上升。

2降低火力发电厂厂用电率的措施

2.1节能改造

随着我国高压大容量变频调速技术的成熟，高压变频器在火力发电厂的应用越来越广泛。应用实践证明，变频调速的节电效果非常明显。某厂对300MW汽轮发电机组的凝结水泵采用变频调速改造后，凝结水泵的耗电率由改造前的0.34%下降到了0.17%。锅炉两台送风机采用变频改造后，送风机耗电率由0.316%下降到了0.187%。耗电率均下降在一半左右。火力发电厂通常采用变频调速的设备有凝结水泵、吸风机、送风机、给煤机、给粉机、输煤皮带电动机等。另外还可以采用高效节能电机、节能灯管等，都可以降低厂用电率。

2.2合理安排机组的运行方式

合理安排机组的运行方式，对厂用电率的降低有着特别大的作用。如某台300MW的汽轮发电机组，配置三台循环水泵，在夏季高温天气，运行3台，在春、秋、冬季，运行2台，每台满容量循环水泵耗电率在0.5%左右。在对其中一台循环水泵进行双速改造后，运行方式就变得非常灵活。多了“一大+一小”“两大+一小”两种运行方式，节电效果非常明显。另外，全厂负荷在各台机组之间的合理分配，热力系统运行方式是否合理经济，对厂用电率的影响也非常大。

2.3重视环保设备的节电

随着环保要求的日益严厉，环保设备的耗电在火力发电厂厂用电中所占的比例越来越大。某装机容量为1200MW的火力发电厂，靠近国家重点中心城市。在没有环保改造前，只有除灰一项耗电，耗电率在0.25~0.3%左右。2009年开始达标排放改造，分别上了脱硫、脱硝系统，升级了电除尘设备。2017年全年除灰耗电率为0.51%、脱硫耗电率1.18%、脱硝耗电率0.24%。在脱硫脱硝、除灰除渣系统，优化浆液循环泵的运行方式，提升石灰石品质，调整合理的浆液PH值，减少球磨机、脱水皮带机的运行时间，优化脱硝系统的运行方式，合理调整电除尘电场出力等等，均能有效的降低厂用电率。

2.3建立节电分析及激励机制

发电厂应该建立科学合理的厂用电分析机制，最好是能做一套合理的厂用电分析报表系统，生产管理人员可以利用日报表、月报表及时地分析厂用系统的运行情况，发现问题。对厂用电指标制定年度、月度计划，责任分解到分场、班组，争取做到“人人肩上有指标”。每天要进行厂用电运行情况分析，只进行月度、季度分析，对及时发现问题非常不利。同时应建立节电激励机制，通过开展“小指标竞赛”“创优争先”等班组之间的竞赛活动，将责任和奖励结合起来，对节电工作做的好的班组、个人进行奖励。提高员工对节能工作的主观能动性。

2.4培养一支优秀的员工队伍

培养一支优秀的员工队伍，对企业的安全生产十分重要，对节能节电同样重要。一支优秀的员工队伍包括优秀专业的技术管理人员，技术精湛的维保人员和业务过硬的运行维护人员。优秀的技术管理人员可以通过数据分析发现问题、解决问题，优秀的维保人员可以使发电厂的设备处于良好的工作状态，而业务过硬的运行维护人员，可以采用合理科学的运行方式，精心的调整操作使整个火力发电机组处于最佳的运行工况，最佳的运行工况往往对应较低的厂用电率。

3结束语

火力发电厂厂用电率是衡量发电厂管理水平、运行经济性的重要指标，每个电厂的实际情况不同，可采用降低厂用电率的方法也不同。各厂应根据自己的实际情况，发掘潜力，争取使厂用电率维持在一个较低的水平。这对降低企业的经营成本、对减少能源消耗都有非常积极的意义。

参考文献

[1]DL/T904-2015《火力发电厂技术经济指标计算方法》[S].

作者简介

田鹏康（1975-）男汉族陕西渭河发电有限公司电气工程师，研究方向：电力工程及自动化。