鉴于我国提出“碳中和、碳达峰”的重大策略，因此节能降耗应为耗能企业努力方向，提质增效应为最终目标。结合当前煤炭价格居高不下的国际大背景，作为国家经济发展动力引擎的火电电力通过一系列的节能技改来实现提质增效，具有重大现实意义。循环水泵是电厂的最大电耗辅机。目前，不少电厂都针对该机器实施了节能降耗的措施，如进行循环水泵定频改变频、运行方式优化等，但多数未能将各节能措施综合利用，导致最终实际节能效果不佳。本文主要阐述了某电厂从运行方式优化、循环水泵电机变频改造，同时再开发冷却塔动态节能运行控制系统将循环水泵电机变频及运行优化方式整合利用，最终使循环水泵年度综合厂用电耗由1.09%下降到0.87%，节能效果显著，且电厂实现了提质增效目标。
1循环水系统概况
目前火力发电厂配备两个600MW超临界机组，使用上海生产的超临界蒸汽、四缸单轴、双后压力和冷凝涡轮机。其循环水系统主要采用冷却塔冷却火电厂机组，冷却塔的工作原理是将冷水引入冷却塔并继续循环冷却设备，冷却塔中的水加热产生水蒸气，从而各机组循环水系统由冷却塔、循环水压管、回水管路和两个循环水泵组成；a是低速泵，b是高速泵，分别对应低速发动机和高速发动机。因此，电厂循环水系统的运行方式可分为低速泵(a)、高速泵(b)和高速、低速双泵(c)三种模式。功率和流量是根据三种应用方式中的每一种确定的，但由于循环水系统在设计时没有流量计，因此主要是用超声波流量计进行测试。
2循环水系统优化方案
2.1加强循环水场水质管理
为实现水质达标，加强水质指标检测频次和指标实时监控，针对水质指标超标，进行原因分析，及时进行循环水加药剂或处理，组织下游排查用水单位来水与回水取样分析，生产装置及时排查是否存在泄漏，及时处理问题。另外循环水系统可以视情况增加旁滤量和旁滤排污时间，合理控制水池排污量，必要时改进装置管线布局、采用高效收水器和尽早发现泄漏并及时处理。
2.2安装旁滤设施及更换设备材质
由于电厂循环水系统没有设计的隔水系统，而且吸水口的室外部分太多，因此产生了沉积物、填土碎片、木片、塑料袋等碎片。在系统中，系统的浊度很高，影响系统的水质其中一种系统由于周围环境恶劣，补水质量差，存在大量黑胶泥，阻碍了冷却塔和冷凝器热交换管的填充，严重影响了热交换效率。为提高循环水系水质，增加循环水系多元富集，减少污水量，增加发电机冷却循环水系旁过滤设施，改造冷却塔防尘网结构考虑到旧系统所有设备的老化和严重腐蚀，系统冷凝器中的一些钢管材料已被不锈钢取代，并随后逐渐更换，以提高系统耐腐蚀性能。
2.3加强循环水系统备用台和远端冷却设备管理
备用的水冷换热器等设备可以进行切换后的单台设备，切换后装置应立即组织清洗，对于换热效果差的设备，可以增加反冲洗频次，而对于没有反冲洗阀门的设备则可在设备上水阀后加设反冲洗放空阀门，增加该阀门后，可以减少冷却器的打开清理频次，并可以将堵塞入口的异物从入口放空处排出，迅速恢复设备的换热效果。定期组织生产装置，进行水冷换热器测速及水质监测工作，及时发现循环水换热器泄漏，避免循环水系统造成污染，影响其他用户循环水工作。炼化生产装置应及时评价本运行周期内水冷设备的工况，对以后循环水侧阀门限流开度提供参考依据，节约循环水用量，提高效益。
2.4添加缓蚀剂防腐
缓蚀阻垢剂单体之间有协同作用。所谓协同作用是指在药效相同的情况下，多个药剂的复合配方比其中任何一个单体药剂的剂量小。铜管是凝汽器的薄弱部件，因此，课题组在重点解决管板等碳素钢腐蚀问题的同时，充分考虑了铜管的防腐要求。研究结果表明，唑类化合物对黄铜具有优异的缓蚀作用，因此，设计了有机膦酸盐-聚羧酸盐-唑类、有机膦酸盐-芳香唑类-木质素及有机膦酸盐-羧酸-磺酸等三元共聚物组成的复合型缓蚀阻垢剂配方。
2.5提高循环水管理，降低循环水水质处理的综合成本
通过计量管理，循环水系统设计改造等，监控药剂的加入量，合理选择水质处理药剂或第三方水处理公司的竞标单位，以降低水处理助剂的单位成本;研究选择合适高效的水处理助剂，降低水处理成本;严格按标准、规定的水质药剂浓度投加水处理助剂;提升炼化企业装置设备设施管理水平，稳定各装置生产操作，减少参数波动以降低设备设施的泄漏率;另外引进循环水新技术和新知识，更有利于完善循环水的现代化管理模式。
2.6变频改造循环水泵电机
该电厂为进一步提高循环冷却水流量与机组负荷匹配度，便于灵活调节，对循环水泵电机进行了变频改造。水泵变速的调节特性表现为流量正比于泵的转速，压头正比于转速的平方，而轴功率正比于转速的三次方。若循环水泵电机采用变频控制方式，并通过调节电机转速来调整水泵出力的方式。在电机满负荷运行方式下，电机功率变化不明显，而在电机低负荷运行情况下，则功率变化比较明显。在其它运行条件不变的情况下，通过调电机的运行速度，其节电效果是与转速成立方的关系，节电效果非常明显。例如，工况只需要50％的水量，则可以将电机的转速调节为额定的一半，此时电机消耗的功率仅为额定的12.5％，即理论上节能可达87.5％。发电机组循环水泵电机加装变频器后，系统安全性也得到极大提高，可以改善循环水泵系统工作性能，在机组启动、停机和低负荷运行期间可以大大降低循环水压力，减少对循环水系统管道的冲击，确保机组安全稳定运行。
2.6循环水系统优化结果
冷凝器背压的变化往往与许多因素有关，唯一可用于调节冷凝器背压的是循环水流。为此，提高循环水流量是循环水系统科学有效运行的前提条件。首先，确定电厂机组的不同运行模式，根据不同运行模式的运行数据，使用公式计算汽轮机功率的增加 然后使用公式计算净功率增加，在不同循环水温下重新计算工作点，直至所有计算完成，最后找出循环水系统在不同工作模式下的最佳工作方式。
结束语
总之，对火电厂循环水系统运行方式进行了详细分析，并对循环水运行方式中不同循环水负荷和温度的最优模型进行了科学配置，使循环水系统在最佳长期条件下运行，同时进行了改造 同时有效节约循环水系统的能源消耗，降低火力发电厂的能耗，提高火力发电厂的经济效益。
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