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      火電機組降低廠用電率的措施

      2011-04-30 13:25 來源:理學 人參與在線咨詢

      摘  要:安徽華電宿州發電有限公司(簡稱宿州公司)為降低廠用電率實現節能降耗,采用了優化輔機運行方式和對設備進行節能技術改造的方法來節電挖潛。循環水系統運行方式由雙泵高速優化為一高速泵一低速泵,年節電570萬wk.h以上,對高壓輔機凝結水泵等電機進行變頻改造可節電近300萬kw.h。降低一次風壓、鍋爐氧量,從而降低廠用電;根據實際情況,真空泵運行方式由兩運一備優化為一運二備方式,年節電150萬kw.h以上,照明系統根據季節不同及時停送,配電室、辦公樓做到人走燈滅,年節電10萬k w.h以上。
      關鍵詞:廠用電率  變頻器  負荷率

          引言:隨著電力企業改革的不斷深化和發展 ,電力企業逐步由生產型向經營型轉變,提高企業效益,降低發電成木將是經營型企業長期的目標。火力發電機組的主要經濟技術指標有發電量、供電煤耗和廠用電率。這些指標之間都是相互聯系相互影響的。如廠用電率每變化1 %對供電煤耗的影響系數為3.499 %,負荷率每下降1個百分點影響廠用電率升高0.0 6個百分點。以下結合安徽華電宿州發電有限公司在降低廠用電率指標方面所采取的一些途徑 和方法。
          安徽華電宿州發電有限公司一期工程安裝兩臺600MW超臨界燃煤汽輪發電機組,電能通過500kV輸電線路送入華東電網,工程為“皖電東送”的建設項目。鍋爐為超臨界壓力變壓運行、單爐膛、一次中間再熱、尾部雙煙道、平衡通風、露天布置、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構、Π型布置燃煤直流鍋爐。設計煤種為淮北礦業集團公司祁南礦煙煤。鍋爐采用冷一次風機正壓直吹式制粉系統,配6臺北京重型電力設備總廠制造的ZGM113G型中速磨煤機。鍋爐為超臨界壓力變壓運行、單爐膛、一次中間再熱、尾部雙煙道、平衡通風、露天布置、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構、Π型布置燃煤直流鍋爐。
          宿州公司2臺機組至2007年投產以來,廠用電率一直居高不下。為保證效益,就要降低廠用電,主要輔機規范廠用電量包括發電過程中的生產耗電量和非生產耗電量。生產耗電量較主要的就是輔機電機的耗收。600M火電機組2 0 08 年度廠用電率指標數據較高。要降低廠用電率必須從降低生產消耗電量入手。發電過程中消耗的廠用電主要消耗在正常連續運行的汽輪機 、鍋爐6kV和400V轉機的電動機用電 。輔機的動力消耗電量用輔機單耗這個指標來衡量,所謂輔機單耗就是指產生單位出力所消耗的電量生產過程中主要輔機轉機包括風煙 、 制粉、凝結水、高壓給水、循環水系統等大容量高壓電機以及真空泵、電除塵、各類油泵等 400V電壓等級輔機。深挖高壓電機節電潛力,降低耗電量,將是降低廠用電率的關鍵和出發點。因此,主要的降低廠用電率的措施就是在保證機組運行安全穩定的前提下,通過優化輔機運行方式和進行設備技術改造來降低輔機 從而降低全廠廠用電率。
          1 優化輔機運行方式 挖掘設備節能潛力
          設備運行方式實際上一般都是采用冗余設計,土要是為保證一定的備用容量,避免因輔 機故障或正常檢修 而影響機組運行的穩定和安全。機組設備在安裝調試階段,從安全的角 度考慮在運行方式多采用熱備用或旋轉備用。因此,正式運行后主機和輔機的運行方式都有一定程度的優化空間。在保證安全的前提下實現運行方式的優化 ,既可節約大量廠用電又可延長設備檢修周期從而節省設備維護費用 。
          1.1 循環水系統運行方式優化
          安徽華電宿州發電有限公司循環水系統采用的是閉式冷卻系統,每臺機組配有1座涼水塔和2臺循環水泵循環水泵,原來設計出力屬于不可調的, 運行電流一般維持在380A左右。在生產過程中必須連續運行的循環泵是正常運行中消耗廠用電較大的輔機,尤其是夏季運行方式,單機雙泵時其對廠用電率的影響更為明顯。運行一年后,利用大修機會,就#2機循泵進行優化改造。對2B循泵改造成高速和低速泵。對循環水泵運行方式 優化將會對降低廠用電率產生明顯的作用。根據動力中心#2機組優化試驗報告,為采取合理的循泵運行方式,盡量降低廠用電率,提高機組的經濟性,對#1、2機循泵的不同工況下運行方式進行調整:
          1.1.1循泵運行方式總的原則:夏季一機雙泵,單元制運行方式;冬季一臺循泵運行,一臺循泵備用,單元制運行方式。
          1.1.2當循環水進水溫度在20℃以上,機組負荷率在80%以上,采用A、B循環水泵高速并聯運行方式。機組負荷率在80%以下,采用A循環水泵高速運行方式(#1、2機同)。
          1.1.3當循環水進水溫度在15℃~20℃之間,機組負荷率在90%以上,采用A 循環水泵高速、B循環水泵低速并聯運行方式,機組負荷率在90%以下,采用A 循環水泵高速運行方式(#2機)。#1機機組真空不低于-92KPa時,保持單臺循泵運行,低于-92KPa后可根據情況啟動第二臺循泵運行。啟動第二臺循泵后如真空增加值大于等于1.2Kpa(高高速循環水泵),保持第二臺循泵運行,否則應停止。晚上過晚峰后根據真空情況及時停止備用循環水泵運行。
          1.1.4當循環水進水溫度在10℃~15℃之間,機組負荷率在90%以上,采用A 循環水泵高速運行方式。機組負荷率在90%以下,采用B 循環水泵低速運行方式(#1機循環水泵未改低速前運行單臺循環水泵)。
          1.1.5當循環水進水溫度小于等于10℃時,循環水泵各負荷工況下,均采用B循環水泵低速運行方式(#1機循環水泵未改低速前運行單臺循環水泵)。執行循環水泵定期切換工作時,啟動#2機2A循環水泵運行半小時后停止投備用。
          1.1.6冬季循環水溫低于5℃時,應關閉涼水塔啟閉器,加大外圍淋水密度。循環水溫高于5℃時,應開啟涼水塔啟閉器。(#2機啟閉器保持全開,無需操作)。循環水泵入口水溫降至2℃以下,聯系維護部搖開循環水回水旁路門,保持循環水泵入口水溫不低于2℃。循環水泵入口水溫高于2℃,及時聯系維護部搖關循環水回水旁路門。
          冬季機組啟動時,先開循環水回水旁路門,待循環水溫達10℃時,再逐漸關閉熱水門。待循環水溫達5℃及以下時,涼水塔啟閉器停止操作,保持全開,防止水塔填料掛冰、落冰撕破填料。4個月的運行時間,可節約廠用電907萬kw.h ,節能效果十分客觀 ,必將為全公 司節能降耗工作做出大貢獻
          1.2其他輔機運行方式優化
          調整一次風機風壓、控制鍋爐氧量。控制磨煤機出口風速,降低一次風機漏風量。由于宿州公司制粉系統磨煤機總風量計算不準,導致一次風機出口風壓、磨煤機出口風速在正常運行時偏高,額外的增加了磨煤機的通風出力,同時過高的一次風壓也增加了空預器的漏風,應在保證磨煤機各項出力的前提下將一次風壓調整至合理范圍。調整鍋爐氧量,在保證安全燃燒的基礎,降低氧量,從而降低風機電流。
          1.3對真空泵運行方式進行優化
          由二運一備改為一運二備。每臺機組配有3臺水環式真空泵。其中#1、2機真空泵電機容量為160k w 。試運以來一直是2臺真空泵運行1臺備用。為了節約廠用電,做了1臺真空泵運行試驗,經試驗1臺真空泵完全能保證機組抽真空的能力,這樣2臺機各停1臺16OkW真空泵每大節電27萬kW.h。
          1.4機組啟動前的優化
          機組啟動前,用電前泵對鍋爐上水沖洗,沖洗合格啟電泵點火,這樣既保證了沖洗效果,也節省了大量的廠用電。
          2 設備技術改造 挖掘設備節能潛力
          設備的設計選型 、制造規格都是盡量具有通用性,能滿足盡可能多的工況或場合這就決定了生產過程中所采用的設備并不一定是較適合該機組的設備,其工作特性和外部特性不一定能達到較佳狀態。囚此,利用一些比較成熟穩定的新技術對設備進行技術改造,使之效率更高,一次性投人,實現長期節能降耗。電動機加裝變頻器,以達到節能的目的。實現 設備電機的無級調速正是目前應用較廣的一項電機調速節電技術。
          2.1對每臺機組一臺凝泵實現變頻運行
          宿州公司利用2008年1號機組大修的機會 ,為1臺凝泵加裝了變頻器。變頻凝結水泵擬進行變頻改造,宿州公司的2臺600MW 機組 ,每 臺機組各配備了2臺凝結水泵 ,電機功率為2000kw, 額定電流 218.2A,正常為1臺運行 ,另1臺備用, 在580MW負荷下運行較大電流173A,有額定電流的79%, 低負荷運行較低電流到140A左右 ,是額定電流的64.2%。
          凝結水泵變頻前后數據分析
          機組負荷(MW) 580 480 445 320
          變頻電流A 141 126 118 106
          工頻電流A 173 160 159 140
          變頻閥門開度% 96 64 64 43
          工頻閥門開度% 61 41 39 27
          變頻功率kw 1341 1198 1122 1007
          工頻功率kw 1645 1522 1512 1331
          電流差值A 28 34 31 34
          閥門開度差值 35 23 25 16
          節約電能 kw 204 324 390 324
          節電率% 12.4 21.3 25.8 24.3
          變頻后按節電22 %計算,機組年利用小時為5800h,那么全年1臺機組節電300萬k w.h,則全年可節約人民幣120萬元,節電效果極為明顯。所以凝結水泵加裝變頻器很有必要 ,尤共對今后低負荷下運行節電效果更有效,也是創建節約型企業,降低廠用電率的一項有效措施。根據對凝結水泵運行工況和參數的分析 ,在充分借鑒兄弟廠相關經驗,已開始對凝結水泵進行變頻改造 。降低廠用 電率是發電企業直接增加產出提高能源轉化效率的有效途徑,通過相互借鑒經驗和自主創新改革,堅持不懈,共同把降低廠用電率實 現節能降耗這項工作抓好做好也是發電企業的一項基本社會義務。
          2.2對循泵高速、低速優化改造。
          為跟隨季節和負荷的變化,凝汽器循環水供水量通常只有依靠增減循環水泵的臺數來實現調節,而單臺循環水泵電機容量大,經常出現不在經濟工況點運行的情況。為了節能降耗,將原循環水泵電機改為雙速電機。改造投用后,不但使運行維護量少,而且節能效果明顯。兩臺機組均為500MW左右的負荷,以采用1臺高速循泵一臺低速循泵運行方式進行比較。結果是改造后循泵運行方式更加經濟、合算。因為改造前后工況運行機組凝器真空均一樣,但改造后2號循泵比1號循泵運行經濟,高速泵電流:391A,低速泵電流:260A,低速泵全年可以單獨運行半年,節約廠用電達570萬kW•h。從全年來看,一臺高速泵、一臺低速泵運行的時間約達10個月,共節約電量為900kW•h,按電價0.4 kW•h元計算,則全年可節約人民幣360萬元。
          結論:降低廠用電,必須是以安全為基礎的,因此,一節約廠用電必須以機組安全穩定運行為前提,不能因為片面追求降低廠用電率而對機組安全產生影響; 二是節能降耗工作忌諱“眼高手低”,必須堅持抓大不放小,以取得更大效益。

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