《能源监测与评价》——电力企业的节能监测（一）

第五节 电力企业的节能监测

一、火力发电厂的节能监测

节能监测是节能工作的基础，进行节能监测为节能主管部门宏观管理提供服务，其大量详实系统的数据和分析意见直接提供给节能主管部门，为节能主管部门制定节能政策和措施，提供了科学可靠的依据。节能监测体系为企业节能降耗和提高经济效益服务，通过对用能设备的监测，可以直观地反映出单位用能状况，能有效地找出降耗的途径，挖掘节能潜力。

(一)火力发电厂的工艺流程

根据发电使用的能源形式，可以分为火力发电、水力发电、风力发电、太阳能发电、核能发电等，其中火力发电是依靠燃烧化石燃料来发电。火力发电是现在电力发展的主力军，发电量占我国整体发电量的80%。

火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火力发电厂。

火力发电厂的主要设备系统包括燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。

火力发电系统主要由燃烧系统(以锅炉为核心)、汽水系统(主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组咸)、电气系统(以汽轮发电机、主变压器等为主)、控制系统等组成。前两者产生高温高压蒸汽;电气系统实现由热能、机械能到电能的转变;控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。

1.火力发电厂主要生产工艺

火力发电厂的生产过程可分成三个阶段：①燃料的化学能在锅炉中转变为热能，加热锅炉中的水使之变成蒸汽;②锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，推动汽轮机旋转，将热能转变为机械能;③由汽轮机旋转的机械能带动发电机发电，把机械能变为电能。

火力发电厂整体工艺流程图如图4-29所示。

(1)燃烧系统。燃烧系统包括输煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣系统等，其流程如图4-30所示。

1)输煤。电厂的用煤量是很大的，一座装机容量4×30万kW的现代火力发电厂，煤耗率按360g/kWh计，每天需用标准煤(每千克煤产生7000kcal热量)10368t。因为电厂燃煤多用劣质煤，且中、小汽轮发电机组的煤耗率在400～500g/kWh，所以用煤量会更大。

据统计，我国用于发电的煤约占总产量的1/4，主要靠铁路运输，约占铁路全部运输量的40%。为保证电厂安全生产，一般要求电厂储备10天以上的用煤量。

2)磨煤。用火车或汽车、轮船等将煤运至电厂的储煤扬后，经初步筛选处理，用输煤皮带送到锅炉间的原煤仓。煤从原煤仓落入煤斗，由给煤机送入磨煤机磨成煤粉，并经空气预热器来的一次风烘干并带至粗粉分离器。在粗粉分离器中将不合格的粗粉分离返回磨煤机再行磨制，合格的细煤粉被一次风带人旋风分离器，使煤粉与空气分离后进入煤粉仓。

3)锅炉与燃烧。煤粉由可调节的给粉机按锅炉需要送人一次风管，同时由旋风分离器送来的气体(含有约10%未能分离出的细煤粉)，由排粉风机提高压头后作为一次风将进入一次风管的煤粉经燃烧器喷入炉膛内燃烧。

4)风烟系统。送风机将冷风送到空气预热器加热，加热后的气体一部分经磨煤机、排粉风机进入炉膛，另一部分经燃烧器外侧套筒直接进入炉膛。炉膛内燃烧形成的高温烟气，沿烟道经过热器、省煤器、空气预热器逐渐降温，再经除尘器除去90%～99%的灰尘，经引风机送人烟囱，排向天空。

5)灰渣系统。炉膛内煤粉燃烧后生成的小灰粒，被除尘器收集成细灰排入冲灰沟，燃烧中因结焦形成的大块炉渣，下落到锅炉底部的渣斗内，经过碎渣机破碎后也排人冲灰沟，再经灰渣水泵将细灰和碎炉渣经冲灰管道排往灰场(或用汽车将炉渣运走)。

(2)汽水系统。火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝

结水泵和给水泵等组成，也包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。汽水系统流程如图4-31所示。