我國是產能大國，同時又是耗能大國。節能，尤其是不可再生能源的節約，既能緩和能源供需矛盾，又是改善環境，提高經濟效益的有力措施，直接影響我國經濟的可持續發展。火電廠作為耗能大戶，更應采取各種節能措施，最大限度降低能源消耗。

　　一、現有節能理論存在的問題

　　1、末級排汽濕度的確定。無論是確定系統能耗還是進行能耗分析都必須隨時確定汽輪機末級的熱力學狀態。在通常工況下，汽輪機從末一段抽汽到汽輪機排汽均處于濕蒸汽狀態。即使收斂其計算速度也遠不能滿足機組在線監測的需要。所以創建一種既簡便又收斂的末級排濕度計算方法已成為機組在線監測的必需。

　　2、系統、設備故障，環境、負荷的變化及運行方式的調整等節能潛力的分析。系統能耗是由多種原因造成的，如設備缺陷、系統缺陷、運行方式調整、運行負荷及運行環境的改變等。而我們進行節能診斷時，所用的數據是當前系統運行的狀態參數，那么是哪些擾動引起這些狀態參數的變化，每個擾動對這些狀態參數變化的貢獻是多少，這些都是機組在線監測所需解決的問題。

　　3、分析與指導系統。隨著火電技術的大力發展，機組也朝著大容量、高參數和自動化方向發展。與此同時，火電機組的監控手段的不斷提高，電站運行的安全性基本得到保障，火電機組的節能降耗工作日益重要。但要想準確地對系統進行分析與指導，電廠現有的數據采集系統所采集的數據還遠不能滿足在線的要求。為了更好地開展此項工作，增加數據采集點及完善分析模型都是我們進一步努力的方向之一。

　　二、熱力系統節能的途徑及技術措施

　　1、熱力系統節能途徑

　　火力發電廠節能工作的內容包括設計施工、運行管理和技術改造等多個方面，從節能的對象和采用的措施來看，可歸納為兩個方面：一是針對鍋爐、汽輪機和主要輔機，旨在提高主機的熱效率、降低輔機的電耗，達到節能的目的;二是針對熱力系統，著眼于優化和完善熱力系統及其設備，改善運行操作方式，提高運行效率，以實現節能目標。對于新設計機組，可通過優化設計、合理配套實現節能目標。

　　(1)節能診斷，優化改造

　　應用熱力系統節能理論對熱力試驗或熱平衡查定數據進行全面診斷和優化分析，發現熱力系統及其設備的缺陷，分析能損分布情況，確定節能潛力的大小，優選技術改造方案，為節能工作提供科學依據。找出合理的節能技術改造方案，是進一步推廣熱力系統節能技術的重要途徑。也是熱力系統節能診斷和優化改造技術發展的新方向。

　　(2)監測能損，指導運行

　　應用熱力系統節能理論，通過微機在線監測主要運行參數，實時診斷各種運行能損產生的條件及其損失的大小，分析導致能損的主要原因及其系統和設備的缺陷，指導運行人員操作和維護，提高機組運行的經濟性;該技術是熱力系統節能理論與微電子技術相結合的產物，是提高火電廠運行技術綜合管理水平的重要技術手段。

　　(3)優化設計，合理配套

　　對新設計機組，應用熱力系統節能理論，對熱力系統的結構和參數以及各個組成部分的連接方式進行定量的分析，并通過合理選擇配套設備以及局部優化調整，使得整個熱力系統達到最佳設計狀態，以提高其熱經濟性。

　　2、熱力系統的主要節能技術措施

　　(1)把提高能源利用率放在首位。為了使電站始終保持最佳燃燒效率，必須保證機組無論是在標稱模型下，還是存在模型不確定性時均閉環穩定，并具有良好的控制品質，即機組能迅速適應電網負荷的變化，同時機前壓力的變化不超出允許的范圍。

　　(2)設計有效的火電單元機組非線性協調控制系統。該系統提出利用和開發非線性特性來改造常規PID控制器，以提高控制系統性能，使煤高效利用，最大限度提高能源利用率。

　　(3)通過減少煤炭的消耗量來提高火電廠的發電效率。在火電機組中推廣使用性能管理系統，該系統采用了一種基于離散坐標法描述鍋爐內熱流密度時空分布特性的新方法，應用火焰動態計算模型，分析火焰中心、爐膛結渣和高溫腐蝕問題，實現運行條件優化;以及時發現機組性能問題，并提出解決措施，逐步建立起機組應用性能的對標考核制度。

　　(4)提高機組的通流效率，降低低壓缸的排汽壓力(提高真空)，再熱器減溫水量及減少系統的內外泄漏等都會顯著提高機組的經濟性，降低供電煤耗率。機組供電煤耗越低，管理水平越高，變動成本就會控制得越好。

　　(5)通過對機組設備日常運行狀況，運行參數進行分析。在確保機組安全的前提下，有針對性地進行優化運行調整試驗，確定機組運行的基礎工況和基準參數，同樣可提高機組的運行經濟性，降低供電煤耗率。

　　(6)電站循環冷卻水余熱再利用。通過凝汽器由循環冷卻水帶走的熱量一般占輸送總能量的15%以上，有的甚至高達25%以上，造成了能量的極大浪費;所以充分利用冷卻水余熱可以大大提高火電廠效率。

　　(7)以提高火電機組整體優化運行及其管理水平為目標，以降低煤耗為主要目的，通過對全廠機組運行狀態在線監測與診斷，經濟性能分析、系統優化控制，達到提升機組安全經濟性能指標，節約能源、改善環境的目的。

　　(8)研究確定鍋爐燃燒穩定性系數，判明不充分燃燒區域分布狀況，通過最佳風煤配比指導燃燒調整操作;集成多家電廠及運行專家的經驗，通過主題詞及特征參數的提取，快速檢索類似性能故障，通過網絡討論集采總長形成電廠專有的性能知識庫系統。

　　三、結束語

　　目前，我國仍面臨著能源資源逐漸匱乏和能源需求總量日益增大的雙重挑戰，節能降耗勢在必行，尤其是能耗大戶行業。相信隨著科學技術和世界經濟的發展，能源的需求量日益增大，計算機技術的普及和應用必將導致能源經濟及節能技術的進一步的發展，并在能源、經濟、環境、社會等方面綜合的大體系中獲得更深刻的優化內容。

　　參考文獻：

　　[1] 林萬超.火電廠熱力系統節能理論[M].西安：西安交通大學出版社，1994.

　　[2] 江浩，劉琦.火力發電機組運行優化技術研究[R].國電熱工研究院，2003.

　　[3] 馬芳禮.電廠熱力系統節能分析原理[M].北京：水利電力出版社，1994.

　　[4] 閆水保，閆留保.電廠熱力系統節能分析原理及應用[M].鄭州：黃河水利出版社，2000.