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[摘要]：本文对当前300MW火力发电厂中耗电量较大的辅机设备，如锅炉给水泵、凝结水泵、风机等耗能进行了分析，并优化了配置方案，从而降低厂用电率，提高了电厂经济效益。
[关键词]：锅炉给水泵；凝结水泵；风机；优化配置
中图分类号：TQ172.6+22.14 文献标识码：TQ 文章编号：1009-914X（2012）26- 0356 -01
概述
节约能源是我国的一项基本国策，也是我国今后长期的战略任务。我国电力工业所消耗的一次能源占很大比例，因此节约电能在整个节能工作中具有非常重要的意义。
火力发电厂是耗电大户，而泵与风机是电厂中耗电量较大的辅机设备，据统计，全国火力发电厂的平均厂用电率约为7%～8%，其中泵与风机的耗电量占厂用电的75%左右，大力开展泵与风机的节电，是节约厂用电的主要途径。
1. 锅炉给水泵配置的优化
选择合理的给水系统是电厂安全、稳定、经济运行的关键所在。而给水泵是热力系统中的关键辅助设备，其性能的好坏直接影响到机组的经济可靠运行。因此根据本工程特点及供热负荷的条件和间接空冷的特性，确定一个合适的给水系统是十分必要的。
根据国内外的实践经验，300MW以上机组（包括亚临界和超临界）的给水泵已稳定地趋向于采用冷凝式汽轮机传动。其主要原因在于冷凝式汽轮机传动使主汽轮机的净热耗得到改善，使机组的综合经济技术指标为最佳。具体概括为以下三个优点：
1） 改进电厂的总体热耗， 相应增加与热耗改善成比例的净发电量；
2） 可靠性、节省厂用电和燃料、降低造价和成本等方面， 具有最低的寿命周期开支；
3） 锅炉给水泵汽轮机的电液调速系统所使用的自动变速控制功能，方便地将给水和锅炉控制结合起来。
可见， 与电动给水泵的电动机相比， 给水泵的汽轮机增加了主汽轮机的净发电量， 这是目前电厂使用这一技术的最重要的原因。300MW级机组汽泵组的台数选择有两种方案，一种是采用2×50%，即由两台半容量的主给水泵并列运行。这种配制方式的优点是运行灵活，不因泵组故障或检修影响主机运行。另一种是采用1×100%的主给水泵。这种方式的优点是设备初投资少，运行维护方便，但要求其可靠性做到与大机相同。
2.凝结水泵的优化
近年来，电力装机快速增长，发电设备受季节、时间段的影响较多，负荷工况变化大，加之我国大马拉小车的现象比较普遍，这些设备常常处于低负荷及变负荷运行状态。
常规凝结水泵采用定速运行，通过泵出口调节阀节流的方式来控制泵流量的大小，以维持除氧器水位的稳定。然而，小容量机组通常要参加调峰，凝结水泵流量变化频繁，使调节阀频繁动作。泵长期处于定速运行、节流调节方式下，造成能量浪费。通过调整凝结水主路调整门节流运行方式不仅浪费了大量电能，而且增加了检修费用和人员的工作量。为降低凝结水泵单耗，降低发电成本，凝结水泵有必要采用变频调速。
由上可知，在其他运行条件不变的情况下，通过下调电机的运行速度，其节能效果是与转速降低成立方关系的，节能效果非常明显。凝结水泵采用变频后，机组在低负荷，电机的节能效果明显。
凝结水泵采用变频调速控制技术，设备和管道系统无需做大的变化，仅需设置高压变频控制装置，即可达到：
1）降低起速和运行电流，减少电机启动时的电流冲击；
2）提高系统运行可靠性，延长设备寿命；
3）降低凝结水泵噪音；
4）提高电动机的功率因子；
5）降低厂用电和煤耗，提高经济效益。
因此，对于300MW机组采用凝结水泵带高压变频设备的配置方案，技术上是可靠的，运行上是经济的。
3.风机的节能措施
3.1 风机的调节方式
本工程一次风机其具有压头高、流量小、且裕量较大等特点，离心风机可以很好的满足要求。目前，国内运行的300MW级燃煤锅炉的一次风机几乎都是离心式风机。对于300MW级锅炉的一次风机，除非锅炉燃烧的煤种较差，一次风量较大时才能选出合适的动叶可调轴流式风机。采用离心式一次风机时，为提高效率，采用液力耦合器或变频装置从技术上来说都是可行的，但变频在低负荷比液耦节能效果更加明显。根据《中国国电集团公司绿色火电厂建设指导意见》“300MW机组一次风机采用离心风机时应采用变频方案”，因此本工程一次风机推荐采用变频方案。
送风机采用动调轴流式风机，引风机采用“三合一”双级动调轴流式引风机。动调风机具有调节范围广，运行效率高，经济性好，检修工作量小等优点，可以满足机组在调峰和变负荷下运行。动调风机在低负荷区域仍有较高的运行效率。
3.2 风机裕量的选择
根据《火力发电厂设计技术规程》（DL 5000-2000）及中国国电集团公司《火力发电工程设计导则》，各风机流量、压头裕量选择如下：
一次风机：流量：35%（按夏季通风温度），压头：30%。
送风机：流量：5%（按夏季通风温度），压头：10%。
引风机：流量：10%（另加10℃温度裕量），压头：20%。
各风机裕量均取规定值的下限，可提高风机效率，降低厂用电。
4.其它辅机的优化
4.1 闭式水泵扬程优化
闭式水泵扬程计算通常采用汽水管规要求的阻力进行计算，结果比较保守，泵的扬程通常比实际运行需要的高；利用AFT Fathom软件，可以较准确的模拟出系统阻力状况，其结果比常规手动计算低，这样可以更准确的确定泵的扬程，节约能源。
4.2 燃油系统优化
根据本工程煤质，本工程锅炉点火及稳燃采用等离子点火技术，油罐容量适当减小，采用2×200m3油罐，燃油系统出力相应降低。燃油系统设2×100%供油泵，其中一台供油泵电机采用变频电机，以降低厂用电。
5. 结论
综上所述，泵与风机做为火力发电厂的主要耗能辅机，通过优化配置，合理选择裕量等措施，可以有效的降低廠用电率，进而提高电厂的经济效益。
[关键词]：锅炉给水泵；凝结水泵；风机；优化配置
中图分类号：TQ172.6+22.14 文献标识码：TQ 文章编号：1009-914X（2012）26- 0356 -01
概述
节约能源是我国的一项基本国策，也是我国今后长期的战略任务。我国电力工业所消耗的一次能源占很大比例，因此节约电能在整个节能工作中具有非常重要的意义。
火力发电厂是耗电大户，而泵与风机是电厂中耗电量较大的辅机设备，据统计，全国火力发电厂的平均厂用电率约为7%～8%，其中泵与风机的耗电量占厂用电的75%左右，大力开展泵与风机的节电，是节约厂用电的主要途径。
1. 锅炉给水泵配置的优化
选择合理的给水系统是电厂安全、稳定、经济运行的关键所在。而给水泵是热力系统中的关键辅助设备，其性能的好坏直接影响到机组的经济可靠运行。因此根据本工程特点及供热负荷的条件和间接空冷的特性，确定一个合适的给水系统是十分必要的。
根据国内外的实践经验，300MW以上机组（包括亚临界和超临界）的给水泵已稳定地趋向于采用冷凝式汽轮机传动。其主要原因在于冷凝式汽轮机传动使主汽轮机的净热耗得到改善，使机组的综合经济技术指标为最佳。具体概括为以下三个优点：
1） 改进电厂的总体热耗， 相应增加与热耗改善成比例的净发电量；
2） 可靠性、节省厂用电和燃料、降低造价和成本等方面， 具有最低的寿命周期开支；
3） 锅炉给水泵汽轮机的电液调速系统所使用的自动变速控制功能，方便地将给水和锅炉控制结合起来。
可见， 与电动给水泵的电动机相比， 给水泵的汽轮机增加了主汽轮机的净发电量， 这是目前电厂使用这一技术的最重要的原因。300MW级机组汽泵组的台数选择有两种方案，一种是采用2×50%，即由两台半容量的主给水泵并列运行。这种配制方式的优点是运行灵活，不因泵组故障或检修影响主机运行。另一种是采用1×100%的主给水泵。这种方式的优点是设备初投资少，运行维护方便，但要求其可靠性做到与大机相同。
2.凝结水泵的优化
近年来，电力装机快速增长，发电设备受季节、时间段的影响较多，负荷工况变化大，加之我国大马拉小车的现象比较普遍，这些设备常常处于低负荷及变负荷运行状态。
常规凝结水泵采用定速运行，通过泵出口调节阀节流的方式来控制泵流量的大小，以维持除氧器水位的稳定。然而，小容量机组通常要参加调峰，凝结水泵流量变化频繁，使调节阀频繁动作。泵长期处于定速运行、节流调节方式下，造成能量浪费。通过调整凝结水主路调整门节流运行方式不仅浪费了大量电能，而且增加了检修费用和人员的工作量。为降低凝结水泵单耗，降低发电成本，凝结水泵有必要采用变频调速。
由上可知，在其他运行条件不变的情况下，通过下调电机的运行速度，其节能效果是与转速降低成立方关系的，节能效果非常明显。凝结水泵采用变频后，机组在低负荷，电机的节能效果明显。
凝结水泵采用变频调速控制技术，设备和管道系统无需做大的变化，仅需设置高压变频控制装置，即可达到：
1）降低起速和运行电流，减少电机启动时的电流冲击；
2）提高系统运行可靠性，延长设备寿命；
3）降低凝结水泵噪音；
4）提高电动机的功率因子；
5）降低厂用电和煤耗，提高经济效益。
因此，对于300MW机组采用凝结水泵带高压变频设备的配置方案，技术上是可靠的，运行上是经济的。
3.风机的节能措施
3.1 风机的调节方式
本工程一次风机其具有压头高、流量小、且裕量较大等特点，离心风机可以很好的满足要求。目前，国内运行的300MW级燃煤锅炉的一次风机几乎都是离心式风机。对于300MW级锅炉的一次风机，除非锅炉燃烧的煤种较差，一次风量较大时才能选出合适的动叶可调轴流式风机。采用离心式一次风机时，为提高效率，采用液力耦合器或变频装置从技术上来说都是可行的，但变频在低负荷比液耦节能效果更加明显。根据《中国国电集团公司绿色火电厂建设指导意见》“300MW机组一次风机采用离心风机时应采用变频方案”，因此本工程一次风机推荐采用变频方案。
送风机采用动调轴流式风机，引风机采用“三合一”双级动调轴流式引风机。动调风机具有调节范围广，运行效率高，经济性好，检修工作量小等优点，可以满足机组在调峰和变负荷下运行。动调风机在低负荷区域仍有较高的运行效率。
3.2 风机裕量的选择
根据《火力发电厂设计技术规程》（DL 5000-2000）及中国国电集团公司《火力发电工程设计导则》，各风机流量、压头裕量选择如下：
一次风机：流量：35%（按夏季通风温度），压头：30%。
送风机：流量：5%（按夏季通风温度），压头：10%。
引风机：流量：10%（另加10℃温度裕量），压头：20%。
各风机裕量均取规定值的下限，可提高风机效率，降低厂用电。
4.其它辅机的优化
4.1 闭式水泵扬程优化
闭式水泵扬程计算通常采用汽水管规要求的阻力进行计算，结果比较保守，泵的扬程通常比实际运行需要的高；利用AFT Fathom软件，可以较准确的模拟出系统阻力状况，其结果比常规手动计算低，这样可以更准确的确定泵的扬程，节约能源。
4.2 燃油系统优化
根据本工程煤质，本工程锅炉点火及稳燃采用等离子点火技术，油罐容量适当减小，采用2×200m3油罐，燃油系统出力相应降低。燃油系统设2×100%供油泵，其中一台供油泵电机采用变频电机，以降低厂用电。
5. 结论
综上所述，泵与风机做为火力发电厂的主要耗能辅机，通过优化配置，合理选择裕量等措施，可以有效的降低廠用电率，进而提高电厂的经济效益。