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

渠道：關鍵詞：摘要：廠用電率是衡量火電機組經濟性的主要經濟技術指標之一。張文分析了華能德州電廠6號機組(660MW)的節(jié)能潛力，以及為降低機組廠用電率所采取的一系列措施。通過優(yōu)化輔機運行方式、技術改造和加強運行管理，6號機組廠用電率大幅降低，從生產初期的5.8%以上降至現(xiàn)在的5.4%以下，達到了節(jié)電降耗的目的。關鍵詞：發(fā)電機組；輔助動力率；節(jié)電措施；華能德州電廠6號機組(660兆瓦)是山東電網單機容量較大的兩臺火電機組之一。鍋爐為德巴布科克公司生產的亞臨界自然循環(huán)汽包鍋爐，制粉系統(tǒng)配有巴布科克公司生產的六臺雙進口、雙出口、正壓直吹式圓筒球磨機。2002年10月13日，連續(xù)滿負荷試運行168小時后投產。華能德州電廠6號機組在發(fā)電初期，單臺機組的綜合廠用電率(包括外圍除灰、化學、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號機組廠用電率。1號機組節(jié)能潛力分析廠用電主要消耗在不斷運行的鍋爐、汽輪機系統(tǒng)的6kV輔機上，空氣煙氣、制粉、循環(huán)水三個輔助系統(tǒng)的設備用電約占[1]所有廠用電的70-75%。因此，通過深化高壓輔機節(jié)能潛力，降低空氣煙氣、制粉、循環(huán)水的廠用電，是降低機組廠用電的關鍵。1.1制粉系統(tǒng)和煙氣系統(tǒng)節(jié)能潛力分析(1)6號機組一次風機為進口靜葉離心風機，風機出力由風機進口擋板調節(jié)，一次風壓跟蹤鍋爐負荷變化。由于一次風壓設計值偏高，風壓隨機組負荷變化小，機組在400 ~ 500 MW低負荷運行時(鍋爐無油投入穩(wěn)定燃燒負荷為400MW)。在低負荷運行時，一次風壓仍保持較高水平(約9.0千帕)，增加了攜帶風門的磨煤機節(jié)流損失和一次風機的電耗。為了解決這一問題，華能德州電廠在DCS中修改了一次風壓曲線，增加了操作人員手動風壓設定模塊。當機組負荷在550 ~ 660 MW之間時，一次風壓維持在9.0~10.0kPa，當機組負荷降至400 ~ 450 MW時，一次風壓適當降至7.5 ~ 8.0 kPa，增加了低負荷期間磨煤機攜帶風調節(jié)板的開度，降低了磨煤機出力。在 (2)，由于空氣預熱器漏風率高，漏風損失導致風機耗電量增加。同時，由于空氣預熱器積灰嚴重，部分蓄熱片被腐蝕，導致空氣預熱器煙側滿負荷壓差達到2.4 ~ 2.5 kPa，遠高于1.2kPa的設計值，導致一次風機耗電量增加。對此，在機組大修期間，將空氣預熱器密封裝置更換為可調式密封，更換了腐蝕的蓄熱片，降低了空氣預熱器漏風率，降低了風煙阻力；同時，為了避免空氣預熱器的低溫腐蝕和對蓄熱板的損壞，應根據(jù)環(huán)境溫度的變化，及時投入空氣加熱器運行，用乙炔脈沖吹灰裝置代替空氣預熱器的蒸汽吹灰裝置，優(yōu)化吹灰運行方式，控制空氣預熱器的積灰，使煙側壓差保持在1.2kPa以下，從而降低鼓風機的電耗。 (3)機組磨煤機故障率在初始階段較高 #p#分頁標題#e#

(4)6號鍋爐磨煤機為雙進口雙出口鋼球磨煤機。由于實際燃用煤種與設計煤種不同，鋼球實際磨損率與供貨商提供的鋼球添加公式誤差較大。因此，生產初期需要補充的鋼球數(shù)量過大，磨煤機實際運行功率增加，增加了輔助功耗。通過不斷的探索和經驗積累，操作人員調整了磨煤機的裝球頻率，通過合理的方案向磨煤機補充鋼球，在保證磨煤機出力的情況下，使磨煤機的平均運行功率從1430kW降低到1370kW左右。 (5)磨煤機油站邏輯設計不合理。原設計磨煤機頂靴油壓低時，沒有延時跳磨煤機；頂瓦油泵出口濾網堵塞，無法在線清洗。磨煤機跳閘不僅使鍋爐燃燒不穩(wěn)定，而且增加了磨煤機的切換次數(shù)，增加了電耗。經過多次攻關、試驗和分析論證，我們對磨煤機頂靴油系統(tǒng)進行了技術改造，對頂靴油壓低的磨煤機增加了50分鐘的延時，實現(xiàn)了頂靴油泵出口濾網堵塞的在線清洗，進一步減少了磨煤機的切換次數(shù)，保證了鍋爐的燃燒穩(wěn)定性。(6)合理安排磨煤機組合運行方式。正常情況下，6號機組4臺磨煤機可承載550MW負荷，5臺磨煤機可承載660MW額定負荷。如果機組負荷曲線在550-580 MW之間，則五磨煤機出力小于額定出力的30%，運行不經濟。當5號、6號機組均在不經濟負荷下運行時，運行人員應及時與值班長溝通，請示調度，合理調整5號、6號機組負荷曲線，使機組盡可能多地啟動五號磨煤機負荷，節(jié)約廠用電。(7)6號機組的鼓風機是一臺恒速、電機驅動的軸流動葉可調式鼓風機。由于DCS中原設計二次風壓力偏高，低負荷時二次風擋板節(jié)流較大，增加了風機的功耗。鑒于此，結合鍋爐燃燒情況，我們將各二次風口手動調節(jié)擋板由50%增加到80% ~ 100%。同時修改了DCS中的二次風壓曲線，將滿負荷(660MW)時的二次風壓由2.5kPa降至1.85kPa，使二次風在運行中可以電動閉鎖

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號機組設有定速運行循環(huán)水泵3臺，正常運行采取2運1備的運行方式，為降低循環(huán)水泵電耗，經過論證，在環(huán)境溫度較低的冬季，運行1臺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)投產初期膠球清洗收球不正常，經常收不到球，為回收膠球不得不開啟第3臺循泵提高循環(huán)水壓力。經對膠球清洗系統(tǒng)運行方式的調整，選擇規(guī)格合適的膠球，將膠球泵收球時間由1h延長到3～5h，實現(xiàn)了膠球清洗運行正常，收球時不再開啟第3臺循環(huán)水泵，避免了因收球帶來的循環(huán)水廠用電損失。 (3)機組停止后，由于循環(huán)水系統(tǒng)需經開式水系統(tǒng)向主機潤滑油、空壓機提供冷卻水源，導致循環(huán)水泵、開式水泵少用戶運行時間過長，使廠用電增加，對此，為主機潤滑油增加了一路工業(yè)水源作為備用，停機后主機潤滑油冷卻水切至工業(yè)水，空壓機冷卻水切至鄰機供給，使循環(huán)水泵無用戶后可以得到及時停運。1.3運行管理及設備運行方式1.3.1 機組正常運行時輔助系統(tǒng)的節(jié)電措施 (1)合理調整真空泵運行方式，根據(jù)6號機組汽機真空嚴密性較好和真空泵出力較大的實際情況，將真空泵運行方式由2臺泵運行、1臺泵備用改為1臺真空泵運行、2臺真空泵備有。 (2)磨煤機停運后即停止出口分離器電機運行。 (3)磨煤機啟動后即停止磨頂軸油泵運行。 (4)除渣溢流水池溢流水泵由連續(xù)運行調整為間斷運行，當溢流池水位高或灰水制漿時再開啟溢流水泵運行。使溢流水泵運行時間由原來每天24h縮短到2～3h。 (5)機組低負荷時，控制氧量不超過6.0％，避免過量空氣系數(shù)過大，進一步減少風機電耗。 (6)凝汽器補水方式由凝輸泵補水改由依靠凝汽器真空虹吸補水，機組正常運行期間凝輸泵停運，使凝輸泵用電大幅降低。1.3.2 停機后的節(jié)電措施 機組停運過程中及停運后，由于平均負荷低，甚至不帶負荷，輔機系統(tǒng)相對運行時間長，必然增大機組廠用電率，因此，合理安排停機過程中輔機系統(tǒng)的運行方式，輔機達到停運條件時及時停運，盡量縮短輔機運行時間，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)電主要應在加強運行管理和設備改造等方面采取措施，由于設備改造需要工期長，投資大，很多需要在機組停機檢修期間完成，而部分設備運行方式的變更也需要科學論證后，才可以實施。目前，華能德州電廠6號機組仍舊存在一些節(jié)電潛力，有待論證后，利用適當?shù)臋C會改造設備，調整運行方式后實現(xiàn)。 (1)根據(jù)6號爐制粉系統(tǒng)現(xiàn)狀，3臺磨煤機就可以帶450MW負荷，但由于鍋爐始終存在較嚴重的結焦問題，低負荷下，鍋爐落焦可能造成燃燒不穩(wěn)定，出于機組運行安全考慮，機組在400MW負荷下仍采用4臺磨煤機運行組合，增加了低負荷下制粉電耗。在完全控制或消除鍋爐結焦問題后，當機組負荷小于450MW時，可以嘗試3臺磨煤機組合運行，進一步節(jié)約了制粉系統(tǒng)廠用電量。 (2)目前，磨煤機可以實現(xiàn)單側給煤機運行，當一側給煤機或下煤管道發(fā)生缺陷后，可以不停運磨煤機，實現(xiàn)給煤機單側運行，但是當一側給粉管路或一側分離器故障時，仍需要停磨煤機對分離器進行檢修，按設計單側分離器（出粉管）運行是允許的，建議生產部門試驗論證，做好單側分離器運行調試，減少因單側粉管路缺陷造成的磨煤機切換。 (3)引風機、一次風機為恒速運行離心式風機，機組帶滿負荷時，風機靜葉開度僅為60％左右，對于電網調峰機組來說，風機效率低，電耗偏大，尤其在低負荷時，電耗損失更大，因此，可以考慮將風機傳動裝置改用高壓變頻電機，以節(jié)約廠用電。 (4)機組的廠用電率與機組負荷關系密切，如果機組平均負荷高，廠用電率將明顯降低，6號機組主、輔機設計裕量均偏大，目前，6號機組已經進行了720MW穩(wěn)定負荷運行試驗，計劃申請修改機組容量。 (5)循環(huán)水泵電機單速改雙速，在環(huán)境溫度低時，采用低速運行，此改造投資較小，易于實現(xiàn)，可以節(jié)約較多廠用電。 (6)目前，6號機組共布置400V檢修干式變壓器2臺（汽機檢修變和鍋爐檢修變），機組正常運行時，這2個干式變壓器基本不帶負荷，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計一合適容量的聯(lián)絡開關，機組正常運行時停運1臺檢修變，實現(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號機組的化水變，循水變同樣可以經適當改造，實現(xiàn)同類型干式變壓器一運一備，定期切換，達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％計算，實現(xiàn)冷備用后，僅檢修變每年就可節(jié)電131400kW·h。 2003、2004年同期6號機組部分指標比較值見表1。2003、2004年部分月份6號機組經濟指標值見表2。表1 2003、2004年同期6號機組部分指標比較統(tǒng)計發(fā)電量/kW·h廠用電量/萬kW·h運行時間/h負荷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號機組經濟指標2003年8月2004年1月2004年10月制粉、風煙、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，在同等負荷條件下，采取各項節(jié)電措施后，2004年1～10月6號機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，節(jié)電降耗效果顯著。3 參考文獻［1］徐甫榮.發(fā)電廠輔機節(jié)能改造技術方案分析.電氣傳動自動化，2004，（1）：1～2.［2］劉玉寧.電廠廠用電率及其對策.東方電氣評論，2002，（9）：158～159.#p#分頁標題#e#