摘　要：伴随着能源结构转型和环保要求越来越严格，火电厂作为电力供应的重要部分，正处在前所未有的经济运行和减排压力之下。集控运行属于火电厂生产管理的关键部分，它的运行效率和能耗情况同企业能否生存发展有着直接联系。本文从火电厂集控运行节能降耗技术内涵入手，对影响火电厂运行能效的主要因素进行了系统的分析。本文主要从锅炉燃烧系统优化、汽轮机循环系统精细化控制、辅助系统智能化调节三个方面论述了集控运行下节能降耗的途径。

关键词：火电厂；集控运行；节能降耗；锅炉优化

引言

在全球能源供需矛盾突出、低碳发展大势所趋的背景下，火力发电企业要保证电网的安全稳定运行，就必须从内部挖潜节能[1]。火电厂生产过程是复杂的、关联性强的热力学过程，传统的局部管理方式已经不能满足现代大型机组对于能效极限的要求了。集控运行技术用分布式控制系统（DCS）把锅炉、汽轮机、发电机和它们的辅助设备统一地进行监控和调度，从而达到生产过程高度集成化、自动化的目的。但是集控运行并不是简单的设备操作相加，它所包含的是精密的热平衡计算以及系统的动态调节过程[2]。

1 集控运行内涵与能耗特征分析

1.1集控运行的技术内涵及其系统协调性

火电厂集控运行是依靠现代计算机控制技术、通信技术、大规模集成电路技术等综合起来的一种技术，它冲破了传统火电厂炉、机、电分设控制室的状况。技术内涵就是用高度集成化的控制平台对整个厂区的热力过程进行全方位的监视和精确地调配。该种集成模式需要操作人员有深厚的理论基础，还要有很强的全局观，能敏锐地发现锅炉侧和汽轮机侧之间能量耦合的关系。节能降耗在集控运行中体现出来，本质就是对热力循环中压力、温度、流量等参数进行极限控制和动态平衡。利用集控系统的协调功能，可以对机组负荷的变化做出快速反应，在工况发生变化的时候保持热力系统在最佳运行区间内，防止由于系统波动造成的无效能量损耗。

1.2生产流程中的能耗分布及其主导因子

火电厂能量损耗主要是锅炉燃烧损失、汽轮机冷源损失和厂用电辅助消耗。在集控运行过程中，决定能耗的主要因素有锅炉排烟温度、飞灰含碳量、汽轮机排汽压力、给水温度、主要辅机的运行效率等。锅炉侧的能耗主要由过量空气系数、燃烧稳定性决定，集控调节不当容易造成化学不完全燃烧损失大、排烟热损失高。汽轮机侧受真空系统密封性、循环水温的限制，冷源损失一般占到总热量的很大一部分。另外，厂用电率的升降直接体现的是泵类、风机类辅机集控运行策略是否合理。这些因子互相交织成一个复杂的能耗网络，集控运行要依靠精细的参数调节来对各个环节的能耗进行分摊分析并加以重点突破。

2 锅炉系统运行节能优化策略

2.1燃烧过程优化与氧量动态控制

锅炉燃烧系统节能优化属于火电厂节能的“重头戏”。集控运行时，过量空气系数的合理设置就是达到燃烧完全度和排烟损失之间的一种平衡。当氧量过高时，虽然可以促进燃料充分燃烧，但是会造成排烟量增大，带走大量的物理显热，增加送引风机的电耗；反之，如果氧量不足，则会产生大量的烟气黑度和飞灰含碳量增加，造成化学损失剧增的情况。优化的方法就是利用集控系统对送风量、一次风压和二次风配比实行动态耦合调节。根据煤质变化规律，利用集控平台数据反馈来建立基于实时负荷的氧量定值曲线。通过精确控制燃烧器区域温度场分布，使煤粉在炉膛内有足够的停留时间并且扰动大，在降低飞灰含碳量的同时，尽可能地降低排烟温度，从而大幅度提高锅炉热效率。

2.2空预器性能维护与烟气余热利用

空预器是锅炉尾部重要的换热设备，它的工作状况直接影响到锅炉进风温度和排烟热损失。集控运行时要对空预器的进出口压差、漏风率进行严密监视。漏风不但会降低送风温度，还会增大引风机的负荷，造成电能浪费。集控人员要根据优化后的受热面吹灰策略，定期清除积灰，保证换热效率一直保持在高位。同时对于烟气余热的深度回收，集控系统要协调好低温省煤器和暖风器的联动。在保证不发生低温酸露点腐蚀的情况下，尽量降低排烟温度。将回收的热量用来加热给水或者预热冷空气，达到能量梯级利用的目的。根据集控逻辑来对全局热量进行调度，可以大大减少锅炉的补给热量，是锅炉侧节能降耗的重要途径。

3 汽轮机及其循环系统节能策略

3.1真空系统稳定性与冷端优化管理

汽轮机真空度属于决定机组经济运行的重要参数。集控运行中真空系统的管理主要是对凝汽器换热效率的保持以及系统严密性的检查。在集控界面上要对凝汽器端差和循环水进出口温差进行实时的监测。端差增大，一般认为是管束有结垢或杂物堵塞。集控人员要依照循环水温改变情况，合理安排循环水泵的运行方式，借助变频调节或者增添减小泵的数量，寻觅最佳的真空度和泵耗的契合之处。夏季高温时加强对胶球清洗装置的运行监控，保证换热管的清洁度，冬季低温时防止真空度过大造成末级叶片水蚀。根据不同的季节、不同的负荷进行冷端精细化集控调节，可以明显地降低汽轮机热耗率。

3.2热力系统平衡与漏泄损失控制

火电厂热力系统庞大，各种疏水、抽汽管路由于阀门不严、内漏等造成能量损失不能忽略。集控运行时要建立阀门严密性监测系统，用温度测点对各级抽汽逆止阀、疏水阀实施即时诊断。当发现疏水管路在非动作工况下温度异常的时候，说明存在内漏，必须及时采取封堵措施，防止高品质热量流失。另外，给水温度高时，机组回热循环的效率就低。集控人员要保证高压加热器的投运率，严密监视加热器水位，防止由于水位过高或者过低造成换热恶化或者汽侧冲刷。通过加热器抽汽量和疏水温度的闭环控制，改善回热系统热平衡状况，尽量减小不可逆传热损失，从而提升整个热力循环的热功转换效率。

结语

火电厂集控运行下节能降耗优化研究是一项非常复杂的工作，在复杂的能量转换过程中寻找效率和安全的最好结合点。对锅炉燃烧逻辑进行细致调节、对汽轮机冷端效率加以严格监视、对辅助系统负荷特性实施智能改进，可以形成多层次的节能控制架构。节能降耗不是简单的某一个参数的改变，它是以对全厂能量流进行深入认识为基础的系统协同。

参考文献

[1]王瑞，燕晓龙，赵鑫.基于智能算法的火电厂集控运行优化策略[J].电子元器件与信息技术，2025，9（8）：205-207.

[2]杨志伟.基于智能算法的火电厂集控运行优化策略研究[J].电力设备管理，2024（3）：69-72.