第五節 電力企業的節能監測

一、火力發電廠的節能監測

節能監測是節能工作的基礎，進行節能監測為節能主管部門宏觀管理提供服務，其大量詳實系統的數據和分析意見直接提供給節能主管部門，為節能主管部門制定節能政策和措施，提供了科學可靠的依據。節能監測體系為企業節能降耗和提高經濟效益服務，通過對用能設備的監測，可以直觀地反映出單位用能狀況，能有效地找出降耗的途徑，挖掘節能潛力。

(一)火力發電廠的工藝流程

根據發電使用的能源形式，可以分為火力發電、水力發電、風力發電、太陽能發電、核能發電等，其中火力發電是依靠燃燒化石燃料來發電。火力發電是現在電力發展的主力軍，發電量占我國整體發電量的80%。

火力發電一般是指利用石油、煤炭和天然氣等燃料燃燒時產生的熱能來加熱水，使水變成高溫、高壓水蒸氣，然后再由水蒸氣推動發電機來發電的方式的總稱。以煤、石油或天然氣作為燃料的發電廠統稱為火力發電廠。

火力發電廠的主要設備系統包括燃料供給系統、給水系統、蒸汽系統、冷卻系統、電氣系統及其他一些輔助處理設備。

火力發電系統主要由燃燒系統(以鍋爐為核心)、汽水系統(主要由各類泵、給水加熱器、凝汽器、管道、水冷壁等組咸)、電氣系統(以汽輪發電機、主變壓器等為主)、控制系統等組成。前兩者產生高溫高壓蒸汽;電氣系統實現由熱能、機械能到電能的轉變;控制系統保證各系統安全、合理、經濟運行。

1.火力發電廠主要生產工藝

火力發電廠的生產過程可分成三個階段：①燃料的化學能在鍋爐中轉變為熱能，加熱鍋爐中的水使之變成蒸汽;②鍋爐產生的蒸汽進入汽輪機，推動汽輪機旋轉，將熱能轉變為機械能;③由汽輪機旋轉的機械能帶動發電機發電，把機械能變為電能。

火力發電廠整體工藝流程圖如圖4-29所示。

(1)燃燒系統。燃燒系統包括輸煤、磨煤、燃燒、風煙、灰渣系統等，其流程如圖4-30所示。

1)輸煤。電廠的用煤量是很大的，一座裝機容量4×30萬kW的現代火力發電廠，煤耗率按360g/kWh計，每天需用標準煤(每千克煤產生7000kcal熱量)10368t。因為電廠燃煤多用劣質煤，且中、小汽輪發電機組的煤耗率在400～500g/kWh，所以用煤量會更大。

據統計，我國用于發電的煤約占總產量的1/4，主要靠鐵路運輸，約占鐵路全部運輸量的40%。為保證電廠安全生產，一般要求電廠儲備10天以上的用煤量。

2)磨煤。用火車或汽車、輪船等將煤運至電廠的儲煤揚后，經初步篩選處理，用輸煤皮帶送到鍋爐間的原煤倉。煤從原煤倉落入煤斗，由給煤機送入磨煤機磨成煤粉，并經空氣預熱器來的一次風烘干并帶至粗粉分離器。在粗粉分離器中將不合格的粗粉分離返回磨煤機再行磨制，合格的細煤粉被一次風帶人旋風分離器，使煤粉與空氣分離后進入煤粉倉。

3)鍋爐與燃燒。煤粉由可調節的給粉機按鍋爐需要送人一次風管，同時由旋風分離器送來的氣體(含有約10%未能分離出的細煤粉)，由排粉風機提高壓頭后作為一次風將進入一次風管的煤粉經燃燒器噴入爐膛內燃燒。

4)風煙系統。送風機將冷風送到空氣預熱器加熱，加熱后的氣體一部分經磨煤機、排粉風機進入爐膛，另一部分經燃燒器外側套筒直接進入爐膛。爐膛內燃燒形成的高溫煙氣，沿煙道經過熱器、省煤器、空氣預熱器逐漸降溫，再經除塵器除去90%～99%的灰塵，經引風機送人煙囪，排向天空。

5)灰渣系統。爐膛內煤粉燃燒后生成的小灰粒，被除塵器收集成細灰排入沖灰溝，燃燒中因結焦形成的大塊爐渣，下落到鍋爐底部的渣斗內，經過碎渣機破碎后也排人沖灰溝，再經灰渣水泵將細灰和碎爐渣經沖灰管道排往灰場(或用汽車將爐渣運走)。

(2)汽水系統。火力發電廠的汽水系統是由鍋爐、汽輪機、凝汽器、高低壓加熱器、凝

結水泵和給水泵等組成，也包括汽水循環、化學水處理和冷卻系統等。汽水系統流程如圖4-31所示。