火力发电厂运煤系统节能研究

时间：2024-05-20

谢忠泉（山东电力工程咨询院有限公司,济南　250013）

火力发电厂运煤系统节能研究

谢忠泉
（山东电力工程咨询院有限公司,济南250013）

摘要：节能是国家发展经济的一项长远战略方针，而火电发电厂作为高能耗企业，节能减排势在必行，燃料作为火力发电企业的“食粮”，是影响发电企业效益的关键所在，也是影响实现发电企业经营目标的关键因素；同时运煤系统占地大，运行流程设备多，设备运行总功率较高。因此，运煤系统是火力发电厂节能工作的关键之一。本论文从运煤系统方案设计、设备选型、系统管理等方面对运煤系统的节能技术进行了研究，并得出一系列的优化成果，为后续工程运煤系统的节能设计提供重要的指导。

关键词：火力发电厂；运煤；节能；优化

0　引言

节能是国家发展经济的一项长远战略方针，是全面贯彻落实科学发展观，提高能源利用效率，又好又快建设社会主义和谐社会的基本国策。中国政府正在以科学发展观为指导，把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置，努力增强可持续发展能力，建设创新型国家，继续为世界经济发展和繁荣作出更大贡献。

火力发电消耗的煤炭的一半以上都是用来直接燃烧，用于火力发电和采暖空调等，因此电力工业是资源消耗的大户，提高电力生产和使用效率、降低资源消耗，特别是节约和降低煤炭的消耗，对我国重要战略资源的节约和优化配置具有重要意义，是实现可持续发展的重要措施，是节能工作的重心。电力行业节能要以燃煤电厂节能为核心，燃煤电厂节能要以降低电厂煤耗、厂用电率为重点。燃料作为火力发电企业的“食粮”，占整个火力发电成本的70%左右，是影响发电企业效益的关键所在，也是影响实现发电企业经营目标的关键因素；同时运煤系统占地大，运行流程设备多，设备运行总功率较高。因此，运煤系统是燃煤电厂节能工作的关键之一。

工程建设主要有电厂规划、方案设计、设备选择和生产管理等环节，每个环节都需要重视节能。咨询设计是工程建设的龙头，其中方案设计、设备选择属于设计院节能设计研究的主要内容，另外两个环节也需要设计院积极参与。

燃煤电厂运煤系统的节能设计，基本要求是设计院的节能设计理念更新。在设计时必须按照国家有关节能工作的政策法规的规定执行，借鉴、发展国际的先进理念，采用突破常规思维的创新思路，在综合分析论证电厂安全稳定运行的基础上，紧紧围绕节能的主题开展设计优化工作。

1　火力发电厂运煤系统节能研究

1.1规划阶段优选煤源和运输路径

在规划阶段，设计院积极参与合理利用能源的论证工作，使燃煤电厂项目符合国家的产业政策。

比如说某工程2×1000MW机组为煤电一体化工程，所需燃煤全部由附近矿井供给，经过对煤源、煤源距电厂的距离及地理环境等进行分析，为了充分体现煤电一体化工程的优势，此工程确定厂外运输采用带式输送机运输。这种运输方式最合理、最经济、最可靠。

1.2运煤系统方案设计优化

运煤系统设计方案优化应重视落实节能要求。运煤系统设计方案应充分借鉴国内外的先进设计思想，按照建设节约型社会要求，降低能源消耗和满足环保要求，对工程设计进行创新优化，所提出的运煤方案力求充分优化，在满足机组燃煤要求的前提下，因地制宜，减少转运环节，避免不必要的交叉，降低煤流落差，确定短捷合理的走向，简化输煤系统流程和缩短运输距离。通过选择合理工艺系统、采用合理的运行方式，保证节能效果。

1.3运煤系统节能技术

运煤系统设计应尽量采用成熟、可靠的工艺和设备，努力提高运煤系统的机械化、自动化水平，提高运煤系统的可靠性和安全性，同时应研究分析设备性能与特性，积极采用新技术，选用先进的主辅机设备，优选节能设备。对于新技术、新工艺、新设备和新材料的应用，应做好技术经济论证。

在运煤系统设计中，采用了一系列节能技术设备，以达到节能效果。

（1）斗轮堆取料机设备消耗的电能是厂用电的重要项目。解决这个问题最有效手段之一就是利用变频技术对这些设备大车、回转等机构的驱动电源进行变频，改善启、制动性能，节约电能。

（2）带式输送机电机采用Y系列电机(包括YKK、YJK等)以提高电机效率，均配备限矩型液力偶合器，通过降低起动电流，使电机功率选用正常值，减少电机选型裕量，避免重复增加裕量，以节省电机耗电量。

（3）永磁除铁器优点主要是采用稀土材料，具有永久磁场、不需要励磁、节能显著，不发热、不存在温升而磁场稳定，结构简单、重量轻，不需要冷却、故障点少；在技术经济性相当的情况下，永磁除铁器比电磁除铁器具有节能的优点，值得推广。运煤系统采用永磁除铁器，降低设备配置功率约100kW，即每年可节省用电量800000kWh，按照上网电价0.27元/kWh，相当于每年节省电费21.6万元。

1.4为燃料管理监控设计完善设施

通过对生产环节的控制管理，是实现节能的最终步骤。运煤系统设计除了做好前述系统设备优化工作外，应为生产管理提供完善的监控设施、清楚的节能运行操作指南，以利于电厂做好燃煤供需管理和运煤系统运行维护工作，从而实现节能效果、达到节能目的。

（1）加强燃料管理监控设计。为电厂运行管理提供完善的监控设施，利于电厂在燃料管理模式上进行突破和创新,从而在在线计量、煤炭供应管理、盘煤、统筹安排煤场库存、了解来煤煤质煤量情况、配煤、制订最优燃料采购方案等方面达到节能降耗的目的。

（2）设计应为提高设备利用率、实现节能提供相关设计文件。例如设计文件应说明输煤系统输煤单位电耗定额、运煤系统设备出力匹配运行要求等，并提供考核标准，这样可以控制输煤电耗；设计应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，系统设备自动投入率要高，确保设备有效利用；设计文件应说明主要操作规范，有利于规范操作，把电厂工人失误减少到最小，避免因为误操作造成机组的非停和人员设备的损伤，从而保证运煤系统在正常的安全生产中实现节能。