降低大型火力發(fā)電機(jī)組廠用電率的措施作者匿名2008/1/16 123:093362

渠道：關(guān)鍵詞：摘要：廠用電率是衡量火電機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)之一。張文分析了華能德州電廠6號(hào)機(jī)組(660MW)的節(jié)能潛力，以及為降低機(jī)組廠用電率所采取的一系列措施。通過優(yōu)化輔機(jī)運(yùn)行方式、技術(shù)改造和加強(qiáng)運(yùn)行管理，6號(hào)機(jī)組廠用電率大幅降低，從生產(chǎn)初期的5.8%以上降至現(xiàn)在的5.4%以下，達(dá)到了節(jié)電降耗的目的。關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)組；輔助動(dòng)力率；節(jié)電措施；華能德州電廠6號(hào)機(jī)組(660兆瓦)是山東電網(wǎng)單機(jī)容量較大的兩臺(tái)火電機(jī)組之一。鍋爐為德巴布科克公司生產(chǎn)的亞臨界自然循環(huán)汽包鍋爐，制粉系統(tǒng)配有巴布科克公司生產(chǎn)的六臺(tái)雙進(jìn)口、雙出口、正壓直吹式圓筒球磨機(jī)。2002年10月13日，連續(xù)滿負(fù)荷試運(yùn)行168小時(shí)后投產(chǎn)。華能德州電廠6號(hào)機(jī)組在發(fā)電初期，單臺(tái)機(jī)組的綜合廠用電率(包括外圍除灰、化學(xué)、輸煤系統(tǒng)的廠用電)往往在5.8%以上。華能德州電廠采取了一系列措施，深挖節(jié)能潛力，降低6號(hào)機(jī)組廠用電率。1號(hào)機(jī)組節(jié)能潛力分析廠用電主要消耗在不斷運(yùn)行的鍋爐、汽輪機(jī)系統(tǒng)的6kV輔機(jī)上，空氣煙氣、制粉、循環(huán)水三個(gè)輔助系統(tǒng)的設(shè)備用電約占[1]所有廠用電的70-75%。因此，通過深化高壓輔機(jī)節(jié)能潛力，降低空氣煙氣、制粉、循環(huán)水的廠用電，是降低機(jī)組廠用電的關(guān)鍵。1.1制粉系統(tǒng)和煙氣系統(tǒng)節(jié)能潛力分析(1)6號(hào)機(jī)組一次風(fēng)機(jī)為進(jìn)口靜葉離心風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)出力由風(fēng)機(jī)進(jìn)口擋板調(diào)節(jié)，一次風(fēng)壓跟蹤鍋爐負(fù)荷變化。由于一次風(fēng)壓設(shè)計(jì)值偏高，風(fēng)壓隨機(jī)組負(fù)荷變化小，機(jī)組在400 ~ 500 MW低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)(鍋爐無油投入穩(wěn)定燃燒負(fù)荷為400MW)。在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，一次風(fēng)壓仍保持較高水平(約9.0千帕)，增加了攜帶風(fēng)門的磨煤機(jī)節(jié)流損失和一次風(fēng)機(jī)的電耗。為了解決這一問題，華能德州電廠在DCS中修改了一次風(fēng)壓曲線，增加了操作人員手動(dòng)風(fēng)壓設(shè)定模塊。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷在550 ~ 660 MW之間時(shí)，一次風(fēng)壓維持在9.0~10.0kPa，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷降至400 ~ 450 MW時(shí)，一次風(fēng)壓適當(dāng)降至7.5 ~ 8.0 kPa，增加了低負(fù)荷期間磨煤機(jī)攜帶風(fēng)調(diào)節(jié)板的開度，降低了磨煤機(jī)出力。在 (2)，由于空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率高，漏風(fēng)損失導(dǎo)致風(fēng)機(jī)耗電量增加。同時(shí)，由于空氣預(yù)熱器積灰嚴(yán)重，部分蓄熱片被腐蝕，導(dǎo)致空氣預(yù)熱器煙側(cè)滿負(fù)荷壓差達(dá)到2.4 ~ 2.5 kPa，遠(yuǎn)高于1.2kPa的設(shè)計(jì)值，導(dǎo)致一次風(fēng)機(jī)耗電量增加。對(duì)此，在機(jī)組大修期間，將空氣預(yù)熱器密封裝置更換為可調(diào)式密封，更換了腐蝕的蓄熱片，降低了空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率，降低了風(fēng)煙阻力；同時(shí)，為了避免空氣預(yù)熱器的低溫腐蝕和對(duì)蓄熱板的損壞，應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度的變化，及時(shí)投入空氣加熱器運(yùn)行，用乙炔脈沖吹灰裝置代替空氣預(yù)熱器的蒸汽吹灰裝置，優(yōu)化吹灰運(yùn)行方式，控制空氣預(yù)熱器的積灰，使煙側(cè)壓差保持在1.2kPa以下，從而降低鼓風(fēng)機(jī)的電耗。 (3)機(jī)組磨煤機(jī)故障率在初始階段較高 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

(4)6號(hào)鍋爐磨煤機(jī)為雙進(jìn)口雙出口鋼球磨煤機(jī)。由于實(shí)際燃用煤種與設(shè)計(jì)煤種不同，鋼球?qū)嶋H磨損率與供貨商提供的鋼球添加公式誤差較大。因此，生產(chǎn)初期需要補(bǔ)充的鋼球數(shù)量過大，磨煤機(jī)實(shí)際運(yùn)行功率增加，增加了輔助功耗。通過不斷的探索和經(jīng)驗(yàn)積累，操作人員調(diào)整了磨煤機(jī)的裝球頻率，通過合理的方案向磨煤機(jī)補(bǔ)充鋼球，在保證磨煤機(jī)出力的情況下，使磨煤機(jī)的平均運(yùn)行功率從1430kW降低到1370kW左右。 (5)磨煤機(jī)油站邏輯設(shè)計(jì)不合理。原設(shè)計(jì)磨煤機(jī)頂靴油壓低時(shí)，沒有延時(shí)跳磨煤機(jī)；頂瓦油泵出口濾網(wǎng)堵塞，無法在線清洗。磨煤機(jī)跳閘不僅使鍋爐燃燒不穩(wěn)定，而且增加了磨煤機(jī)的切換次數(shù)，增加了電耗。經(jīng)過多次攻關(guān)、試驗(yàn)和分析論證，我們對(duì)磨煤機(jī)頂靴油系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造，對(duì)頂靴油壓低的磨煤機(jī)增加了50分鐘的延時(shí)，實(shí)現(xiàn)了頂靴油泵出口濾網(wǎng)堵塞的在線清洗，進(jìn)一步減少了磨煤機(jī)的切換次數(shù)，保證了鍋爐的燃燒穩(wěn)定性。(6)合理安排磨煤機(jī)組合運(yùn)行方式。正常情況下，6號(hào)機(jī)組4臺(tái)磨煤機(jī)可承載550MW負(fù)荷，5臺(tái)磨煤機(jī)可承載660MW額定負(fù)荷。如果機(jī)組負(fù)荷曲線在550-580 MW之間，則五磨煤機(jī)出力小于額定出力的30%，運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。當(dāng)5號(hào)、6號(hào)機(jī)組均在不經(jīng)濟(jì)負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)及時(shí)與值班長(zhǎng)溝通，請(qǐng)示調(diào)度，合理調(diào)整5號(hào)、6號(hào)機(jī)組負(fù)荷曲線，使機(jī)組盡可能多地啟動(dòng)五號(hào)磨煤機(jī)負(fù)荷，節(jié)約廠用電。(7)6號(hào)機(jī)組的鼓風(fēng)機(jī)是一臺(tái)恒速、電機(jī)驅(qū)動(dòng)的軸流動(dòng)葉可調(diào)式鼓風(fēng)機(jī)。由于DCS中原設(shè)計(jì)二次風(fēng)壓力偏高，低負(fù)荷時(shí)二次風(fēng)擋板節(jié)流較大，增加了風(fēng)機(jī)的功耗。鑒于此，結(jié)合鍋爐燃燒情況，我們將各二次風(fēng)口手動(dòng)調(diào)節(jié)擋板由50%增加到80% ~ 100%。同時(shí)修改了DCS中的二次風(fēng)壓曲線，將滿負(fù)荷(660MW)時(shí)的二次風(fēng)壓由2.5kPa降至1.85kPa，使二次風(fēng)在運(yùn)行中可以電動(dòng)閉鎖

板開度增大，減少了擋板節(jié)流帶來的廠用電損耗。1.2循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)電潛力分析及節(jié)電措施 (1)華能德州電廠6號(hào)機(jī)組設(shè)有定速運(yùn)行循環(huán)水泵3臺(tái)，正常運(yùn)行采取2運(yùn)1備的運(yùn)行方式，為降低循環(huán)水泵電耗，經(jīng)過論證，在環(huán)境溫度較低的冬季，運(yùn)行1臺(tái)循泵就可以滿足凝汽器冷卻水和真空的要求，降低了廠用電消耗。 (2)投產(chǎn)初期膠球清洗收球不正常，經(jīng)常收不到球，為回收膠球不得不開啟第3臺(tái)循泵提高循環(huán)水壓力。經(jīng)對(duì)膠球清洗系統(tǒng)運(yùn)行方式的調(diào)整，選擇規(guī)格合適的膠球，將膠球泵收球時(shí)間由1h延長(zhǎng)到3～5h，實(shí)現(xiàn)了膠球清洗運(yùn)行正常，收球時(shí)不再開啟第3臺(tái)循環(huán)水泵，避免了因收球帶來的循環(huán)水廠用電損失。 (3)機(jī)組停止后，由于循環(huán)水系統(tǒng)需經(jīng)開式水系統(tǒng)向主機(jī)潤(rùn)滑油、空壓機(jī)提供冷卻水源，導(dǎo)致循環(huán)水泵、開式水泵少用戶運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)，使廠用電增加，對(duì)此，為主機(jī)潤(rùn)滑油增加了一路工業(yè)水源作為備用，停機(jī)后主機(jī)潤(rùn)滑油冷卻水切至工業(yè)水，空壓機(jī)冷卻水切至鄰機(jī)供給，使循環(huán)水泵無用戶后可以得到及時(shí)停運(yùn)。1.3運(yùn)行管理及設(shè)備運(yùn)行方式1.3.1 機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)輔助系統(tǒng)的節(jié)電措施 (1)合理調(diào)整真空泵運(yùn)行方式，根據(jù)6號(hào)機(jī)組汽機(jī)真空嚴(yán)密性較好和真空泵出力較大的實(shí)際情況，將真空泵運(yùn)行方式由2臺(tái)泵運(yùn)行、1臺(tái)泵備用改為1臺(tái)真空泵運(yùn)行、2臺(tái)真空泵備有。 (2)磨煤機(jī)停運(yùn)后即停止出口分離器電機(jī)運(yùn)行。 (3)磨煤機(jī)啟動(dòng)后即停止磨頂軸油泵運(yùn)行。 (4)除渣溢流水池溢流水泵由連續(xù)運(yùn)行調(diào)整為間斷運(yùn)行，當(dāng)溢流池水位高或灰水制漿時(shí)再開啟溢流水泵運(yùn)行。使溢流水泵運(yùn)行時(shí)間由原來每天24h縮短到2～3h。 (5)機(jī)組低負(fù)荷時(shí)，控制氧量不超過6.0％，避免過量空氣系數(shù)過大，進(jìn)一步減少風(fēng)機(jī)電耗。 (6)凝汽器補(bǔ)水方式由凝輸泵補(bǔ)水改由依靠凝汽器真空虹吸補(bǔ)水，機(jī)組正常運(yùn)行期間凝輸泵停運(yùn)，使凝輸泵用電大幅降低。1.3.2 停機(jī)后的節(jié)電措施 機(jī)組停運(yùn)過程中及停運(yùn)后，由于平均負(fù)荷低，甚至不帶負(fù)荷，輔機(jī)系統(tǒng)相對(duì)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，必然增大機(jī)組廠用電率，因此，合理安排停機(jī)過程中輔機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行方式，輔機(jī)達(dá)到停運(yùn)條件時(shí)及時(shí)停運(yùn)，盡量縮短輔機(jī)運(yùn)行時(shí)間，也是降低廠用電率的有效措施。2 有待挖掘的節(jié)電潛力 火力發(fā)電廠節(jié)電主要應(yīng)在加強(qiáng)運(yùn)行管理和設(shè)備改造等方面采取措施，由于設(shè)備改造需要工期長(zhǎng)，投資大，很多需要在機(jī)組停機(jī)檢修期間完成，而部分設(shè)備運(yùn)行方式的變更也需要科學(xué)論證后，才可以實(shí)施。目前，華能德州電廠6號(hào)機(jī)組仍舊存在一些節(jié)電潛力，有待論證后，利用適當(dāng)?shù)臋C(jī)會(huì)改造設(shè)備，調(diào)整運(yùn)行方式后實(shí)現(xiàn)。 (1)根據(jù)6號(hào)爐制粉系統(tǒng)現(xiàn)狀，3臺(tái)磨煤機(jī)就可以帶450MW負(fù)荷，但由于鍋爐始終存在較嚴(yán)重的結(jié)焦問題，低負(fù)荷下，鍋爐落焦可能造成燃燒不穩(wěn)定，出于機(jī)組運(yùn)行安全考慮，機(jī)組在400MW負(fù)荷下仍采用4臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行組合，增加了低負(fù)荷下制粉電耗。在完全控制或消除鍋爐結(jié)焦問題后，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷小于450MW時(shí)，可以嘗試3臺(tái)磨煤機(jī)組合運(yùn)行，進(jìn)一步節(jié)約了制粉系統(tǒng)廠用電量。 (2)目前，磨煤機(jī)可以實(shí)現(xiàn)單側(cè)給煤機(jī)運(yùn)行，當(dāng)一側(cè)給煤機(jī)或下煤管道發(fā)生缺陷后，可以不停運(yùn)磨煤機(jī)，實(shí)現(xiàn)給煤機(jī)單側(cè)運(yùn)行，但是當(dāng)一側(cè)給粉管路或一側(cè)分離器故障時(shí)，仍需要停磨煤機(jī)對(duì)分離器進(jìn)行檢修，按設(shè)計(jì)單側(cè)分離器（出粉管）運(yùn)行是允許的，建議生產(chǎn)部門試驗(yàn)論證，做好單側(cè)分離器運(yùn)行調(diào)試，減少因單側(cè)粉管路缺陷造成的磨煤機(jī)切換。 (3)引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)為恒速運(yùn)行離心式風(fēng)機(jī)，機(jī)組帶滿負(fù)荷時(shí)，風(fēng)機(jī)靜葉開度僅為60％左右，對(duì)于電網(wǎng)調(diào)峰機(jī)組來說，風(fēng)機(jī)效率低，電耗偏大，尤其在低負(fù)荷時(shí)，電耗損失更大，因此，可以考慮將風(fēng)機(jī)傳動(dòng)裝置改用高壓變頻電機(jī)，以節(jié)約廠用電。 (4)機(jī)組的廠用電率與機(jī)組負(fù)荷關(guān)系密切，如果機(jī)組平均負(fù)荷高，廠用電率將明顯降低，6號(hào)機(jī)組主、輔機(jī)設(shè)計(jì)裕量均偏大，目前，6號(hào)機(jī)組已經(jīng)進(jìn)行了720MW穩(wěn)定負(fù)荷運(yùn)行試驗(yàn)，計(jì)劃申請(qǐng)修改機(jī)組容量。 (5)循環(huán)水泵電機(jī)單速改雙速，在環(huán)境溫度低時(shí)，采用低速運(yùn)行，此改造投資較小，易于實(shí)現(xiàn)，可以節(jié)約較多廠用電。 (6)目前，6號(hào)機(jī)組共布置400V檢修干式變壓器2臺(tái)（汽機(jī)檢修變和鍋爐檢修變），機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，這2個(gè)干式變壓器基本不帶負(fù)荷，干式變壓器空載損耗增加了廠用電消耗，我們可以嘗試在兩檢修段之間設(shè)計(jì)一合適容量的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)停運(yùn)1臺(tái)檢修變，實(shí)現(xiàn)干式變壓器冷備用，減少了熱備用干式變壓器的空載損耗。另外，5、6號(hào)機(jī)組的化水變，循水變同樣可以經(jīng)適當(dāng)改造，實(shí)現(xiàn)同類型干式變壓器一運(yùn)一備，定期切換，達(dá)到干式變壓器冷備用，降低空載損耗的目的。按干式變壓器平均空載損耗3％計(jì)算，實(shí)現(xiàn)冷備用后，僅檢修變每年就可節(jié)電131400kW·h。 2003、2004年同期6號(hào)機(jī)組部分指標(biāo)比較值見表1。2003、2004年部分月份6號(hào)機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)值見表2。表1 2003、2004年同期6號(hào)機(jī)組部分指標(biāo)比較統(tǒng)計(jì)發(fā)電量/kW·h廠用電量/萬kW·h運(yùn)行時(shí)間/h負(fù)荷率/％綜合廠用電率/％2003年1～10月258215.615452522774.85.982004年1～10月318271.517839651674.05.61表2 2003、2004年部分月份6號(hào)機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)2003年8月2004年1月2004年10月制粉、風(fēng)煙、循環(huán)水三大系統(tǒng)電耗率/％4.433.913.77綜合廠用電率/％5.985.745.22 由表1、表2可看出，在同等負(fù)荷條件下，采取各項(xiàng)節(jié)電措施后，2004年1～10月6號(hào)機(jī)組綜合廠用電率與去年同期比較明顯下降，三大系統(tǒng)耗電率、綜合廠用電率呈降低趨勢(shì)，節(jié)電降耗效果顯著。3 參考文獻(xiàn)［1］徐甫榮.發(fā)電廠輔機(jī)節(jié)能改造技術(shù)方案分析.電氣傳動(dòng)自動(dòng)化，2004，（1）：1～2.［2］劉玉寧.電廠廠用電率及其對(duì)策.東方電氣評(píng)論，2002，（9）：158～159.#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#