《能源监测与评价》——电力企业的节能监测（三）

(3)发展热电联产。积极鼓励、支持、优先发展热电联产集中供热，是节约能源的需要。我国电力发展主要依赖煤炭，因此存在不可避免的环境污染问题。面对环境压力，电力工业今后发展必须考虑优先发展水电，调整和优化火电结构(如适当发展燃气电站和扩大洁净煤燃烧技术的应用)，适当发展核电和新能源发电(如风力发电、地热与潮汐电站)，鼓励热电联产。热电厂是改善环境质量的重要措施。热电厂的锅炉容量大、热效率高、烟囱高、除尘效率高，如选用循环流化床锅炉还可在炉内脱硫，由于集中实现热电联产还更有利于灰渣综合利用和节省宝贵的城市建设占地。热电联产是一种供热量大、供热参数高、供热范围广、节能量多，既能满足工业用汽，又能满足民用采暖、热水供应，供热价格便宜的供热方式。正是由于热电联产集中供热能够有效地改善环境质量，所以积极发展热电联产是节约能源、改善环境质量的有效措施，完全符合国家的产业政策。据电力工业统计资料，我国的热电厂热效率均能超过常规火力发电厂的热效率一倍以上。实现热电联产的小型供热机组，其热效率超过大型高参数常规火力发电机组。

(4)优化接线方案。只有当火力发电厂在电力系统中的接线方案合理时，才能降低网损率，避免功率过多地损失在输电环节，提高火力发电厂输出功率的利用率。这就要根据能源分配原则，即损耗最小和线路距离最短的原则，先将供电区域分成若干区域，在各个分区内选择接线方寨，最后再整体分析。采取先技术后经济的比较选择，在技术合理的供电方案中首先要进行粗略地经济比较，方法是按象征升压变电站投资大小的断路器数和象征线路投资大小的线路长度进行比较，再考虑以下经济因素：电能损耗、主要原材料的消耗量、工程总投资及年运行费用。譬如，暂时不考虑经济性，采用单母线接线时，使用进线母线断路器2台，母线分段断路器1台，而采用双母线分段接线时，使用进线母线断路器2台，母线分段兼联络断路器3台，显然，单母线接线的投资较少，故优先选用单母线接线方式。

2.通过对生产环节的控制，实现节能减排

火力发电厂的主要生产环节可大致分为燃料的入厂和入炉、水处理、煤粉制备、锅炉燃烧以及蒸汽的生产和消耗、汽轮机组发电和电力输送等。发电过程中任何一个主要生产环节中均存在能源损耗的问题，如果能够通过有效的技术管理手段使各环节的能源消耗水平得到合理控制，并努力消除生产过程中可以避免的能量浪费，就能真正达到节能的目的。

(1)提高燃煤质量，实现节能减排。煤粉锅炉被广泛地应用于火力发电厂中。一般来讲，燃料的成本占发电成本的75%左右，占上网电价成本30%左右。煤质对火力发电厂的经济性影响很大，如果煤质很次，会限制电厂出力，使电厂煤耗和厂用电率上升，且锅炉本体及其辅助设备损耗加大;如果煤质好价优，则锅炉燃烧稳定、效率高，机组带得起负荷，

不仅能够减少燃料的消耗量，更有利于节约发电成本，因此入厂和人炉燃料的控制是发电厂节能工作的源头。

燃煤质量是否得到有效控制，将在很大程度上影响到其后续生产环节的能源消耗。火力发电的燃煤要经过诸如计划、采购、运输、验收、配煤、储备及厂内输送，煤精制备等多个环节，最后才能送入锅炉燃烧。对燃煤质量的控制应在上述各环节上都要落到实处。

(2)提高锅炉燃烧效率，实现节能减排。锅炉是最大的燃料消耗设备，燃料在锅炉内燃烧过程中的能量损失主要包括排烟热损失、可燃气体未完全燃烧热损失、固体未完全燃烧热损失、锅炉散热损失、灰渣物理热损失等。降低排烟热损失的主要措施：降低排烟容积，控制火焰中心位置、防止局部高温，保持受热面清洁，减少漏风和保障省煤器的正常运行等;降低可燃气体未完全燃烧热损失的主要措施：保障空气与煤粉充分混合，控制过量空气系数在最佳值，进行必要的燃烧调整，提高人炉空气温度，注意锅炉负荷的变化并控制好一、二次风混合时间等;降低固体未完全燃烧热损失的主要措施：选择最佳的过量空气系数，合理调整和降低煤粉细度，合理组织炉内空气动力工况，并且在运行中根据煤种变化，使一、二次风适时混合等;降低锅炉散热损失的主要措施：水冷壁和炉墙等结构要严密、紧凑，炉墙和管道的保温良好，锅炉周围的空气要稍高并采用先进的保温材料等;降低灰渣物理热损失的主要措施：控制排渣量和排渣温度。由此可见，通过提高锅炉燃烧效率来节能减排的潜力很大。

(3)提高汽轮机效率实现节能减排。在汽轮机内蒸汽热能转化为功能的过程中，由于进汽节流，汽流通过喷嘴与叶片摩擦，叶片顶部间隙漏汽及余速损失等原因，实际只能使蒸汽的可用焓降的一部分变为汽轮机的内功，造成汽轮机的内部损失。

降低汽轮机内部损失的方法有：①通过在冲动级中采用一定的反动度，蒸汽流过动叶栅时相对速度增加，尽量减小叶片出口边厚度，采用渐缩型叶片、窄型叶栅等措施来降低喷嘴损失;②通过改进动叶型线，采用适当的反动度来降低动叶损失;③通过将汽轮机的排气管做成扩压式，以便回收部分余速能量来降低余速损失等。

(4)改善蒸汽质量。蒸汽压力和温度是蒸汽质量的重要指标。如果汽压低，外界负荷不变，汽耗量增大，煤耗增大;汽压过低，迫使汽轮机减负荷。过、再热蒸汽温度偏低，压力变时热焓减少，做功能力下降。也就是，当负荷一定时，汽耗量增加，经济性下降。如何合理控制这两大指标，提高经济性，也具有重大意义。

(5)提高设备利用率，实现节能减排。编制风机、制粉设备单耗定额和输煤系统输煤单位电耗定额，并颁布实施、加强考核，这样可以降低输煤电耗，而且可以降低设备磨损;充分提高公用系统设备的利用率，对不合理的系统及运行方式进行改进;除灰系统设备自动投入率要高，确保输灰、输渣设备有效利用及水的回收。

(6)采用变频调速技术，实现节能减排。发电厂厂用电量占机组容量的5%～10%，除去制粉系统以外，泵与风机等火力发电机组的主要辅机设备消耗的电能占厂用电的70%～80%。泵与风机的节电水平主要通过耗电率来反映。泵与风机的节能，重点要看其是否耗能过多、风机与管网是否匹配。大容量机组的火力发电厂的节水重点在于灰渣排放系统。目前电厂主要用水力系统将灰渣排到储灰场和储渣场。目前火力发电厂中的主要用电设备能源浪费比较严重，具体表现如下：①通过改变挡板或阀门开度进行流量调节时，风机必须满功率运行，不仅效率低下，节流损失大，且设备损坏快;②执行机构和液力耦合器可靠性差，易出故障，设备利用率低，精度差，存在严重非线性和运行不可靠的缺点;③电动机按定速方式运行，输出功率无法随机组负荷变化进行调整，浪费电能;④电动机启动电流大，通常达到其额定电流的6～8倍，严重影响电功机的绝缘性能和使用寿命。

解决上述问题最有效的手段之一就是利用变频技术对这些设备的驱动电源进行变频改造。变频调速控制节能原理是通过改变频率/来改变电动机的转速。理论上这种调速方式调节范围宽(0～100%)，且线性度很好，变频器设备本身能耗很低，无论是轻载还是满载都有很高的效率。此外，其运行可靠性、调节精度及线性度(可达99%)都是其他调速方法无法相比的。采用变频调速技术既节约了电能，又可方便地组成封闭环控制系统，实现恒压或恒流量控制，同时可以极大地改善锅炉的整个燃烧情况，使锅炉的各个指标趋于最佳，从而使单位煤耗、水耗一并减少。