徐雪冬 劉立濤
(河北國(guó)華定洲發(fā)電有限責(zé)任公司,河北 保定073000)
大型火電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化工作是現(xiàn)代電力企業(yè)所面臨的共性課題,機(jī)組啟停節(jié)能優(yōu)化又是火電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化工作的重要環(huán)節(jié)。機(jī)組啟停節(jié)能工作主要圍繞降低啟停用油、用電、用水等開展。
(1)減少外購(gòu)電量。在機(jī)組停運(yùn)前,及時(shí)將公用負(fù)荷切至運(yùn)行機(jī)組,主要將6kV公用段、檢修照明PC段、升壓站MCC段切換至運(yùn)行機(jī)組相應(yīng)母線接帶。通過倒換運(yùn)行方式,可節(jié)約外購(gòu)電215.5萬kW·h,節(jié)約費(fèi)用約86.2萬元。
(2)通過優(yōu)化機(jī)組停運(yùn)后的輔機(jī)運(yùn)行方式以及確立大輔機(jī)啟停的邊界條件,節(jié)約機(jī)組啟停用電。
1)機(jī)組停運(yùn)后,由于主機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)至少要運(yùn)行96h才具備停運(yùn)條件,導(dǎo)致作為主機(jī)油冷卻水源的循環(huán)水系統(tǒng)不能在停機(jī)后及時(shí)停運(yùn),通過主機(jī)冷油器增加公用水冷卻水源,停機(jī)后及時(shí)將主機(jī)潤(rùn)滑油冷卻水倒為公用水帶,使停機(jī)后循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)間由原來至少96h減少到目前的不到24h,每次停機(jī)可節(jié)約停機(jī)電耗26萬kW·h。
2)停機(jī)過程及停機(jī)后,為減少電泵的運(yùn)行時(shí)間,在機(jī)組滑參數(shù)300MW以下時(shí)再啟動(dòng)電泵;停機(jī)后,電泵由以前的連續(xù)運(yùn)行向鍋爐補(bǔ)水,改為停機(jī)后將汽包水位上至+400mm以上停運(yùn)電泵,待汽包水位降至-200mm后再啟動(dòng)電泵的方式,改進(jìn)后電泵停機(jī)后的運(yùn)行時(shí)間由改進(jìn)前的8~10h,降到目前不到1h,每次停機(jī)節(jié)約停機(jī)電耗4萬~5萬kW·h。
3)滑參數(shù)停機(jī)過程中,負(fù)荷降至300MW時(shí),及時(shí)停運(yùn)1臺(tái)循環(huán)泵(功率3 700kW),負(fù)荷降到200MW時(shí)停運(yùn)1臺(tái)送風(fēng)機(jī)(1 400kW),節(jié)約停機(jī)過程電耗。
4)停機(jī)后,凝泵(功率2 500kW)、循環(huán)泵(功率3700kW)由原來的連續(xù)運(yùn)行方式改為停機(jī)后根據(jù)低壓缸排汽溫度和凝結(jié)水溫度等進(jìn)行啟停,停機(jī)后凝泵、循泵運(yùn)行時(shí)間由原來的24h以上,降低到目前的12~15h,每次停機(jī)可節(jié)約停機(jī)電耗約6萬kW·h。
5)采取了停機(jī)后開啟機(jī)組汽輪機(jī)本體疏水、保持機(jī)組真空4~5h,抽出系統(tǒng)余汽、余熱的方法,可提前停運(yùn)循環(huán)泵、凝泵2~3h,節(jié)約停機(jī)電耗約1萬kW·h。
6)鍋爐風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)根據(jù)規(guī)定停運(yùn)后,對(duì)應(yīng)軸承溫度降到50℃以下,及時(shí)停運(yùn)各風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)、液壓油站,共20個(gè)油站(合計(jì)功率約40kW);發(fā)電機(jī)解列后及時(shí)停運(yùn)主變冷卻器,其他輔機(jī)也依照規(guī)程規(guī)定及時(shí)進(jìn)行停運(yùn)。
(3)優(yōu)化機(jī)組啟動(dòng)方式和啟動(dòng)過程:
1)通過試驗(yàn),確定鍋爐點(diǎn)火采用單臺(tái)引、送、一次風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的方式,另一臺(tái)引、送、一次風(fēng)機(jī)在機(jī)組并網(wǎng)前投運(yùn),減少一半運(yùn)行時(shí)間至少4h,節(jié)約機(jī)組啟動(dòng)電耗超過2.4萬kW·h。
2)優(yōu)化各設(shè)備、系統(tǒng)投運(yùn)前的準(zhǔn)備工作,相關(guān)系統(tǒng)全部檢查準(zhǔn)備到位后,再按次序不間斷地啟動(dòng)每個(gè)系統(tǒng),縮短各系統(tǒng)啟動(dòng)間隔,確保各個(gè)啟動(dòng)階段的無縫銜接,大大縮短了設(shè)備、系統(tǒng)空轉(zhuǎn)等待的時(shí)間,采用這樣的辦法每次可以節(jié)約輔機(jī)空轉(zhuǎn)等待時(shí)間4~5h,約可節(jié)約啟動(dòng)電耗2萬~3萬kW·h。但優(yōu)化后的方式需要大量操作人員,加之啟動(dòng)階段操作量本來就較大,所以,每次啟動(dòng)都要按啟動(dòng)計(jì)劃安排至少10人次的加班,確保各崗位操作人員滿足要求。
3)優(yōu)化機(jī)組啟動(dòng)階段的沖洗方式,由系統(tǒng)分段沖洗改為聯(lián)合沖洗,由鍋爐上滿水后全部排放方式改為上水排放同時(shí)進(jìn)行的方式,同時(shí)將鍋爐上水溫度升高至100℃以上。以上措施大大改善了鍋爐冷態(tài)沖洗的效果,不但減少了啟動(dòng)沖洗除鹽水的消耗,而且小修后鍋爐上水沖洗時(shí)間也由以往10h以上降低到8h左右,節(jié)省機(jī)組小修后鍋爐沖洗階段輔機(jī)電耗超過2萬kW·h。
4)汽機(jī)專業(yè)經(jīng)過討論和調(diào)研,并咨詢廠家,取消了機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)的中速暖機(jī)過程,改為低負(fù)荷暖機(jī),節(jié)約機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間4h,約節(jié)省啟動(dòng)電耗5萬kW·h。
(4)加強(qiáng)檢修后設(shè)備系統(tǒng)的試運(yùn)管理工作。
1)檢修后分部試運(yùn)階段,嚴(yán)格按照啟動(dòng)試運(yùn)規(guī)定進(jìn)行設(shè)備的啟停和試運(yùn)工作,不過試、不欠試,試運(yùn)結(jié)束后立即將試運(yùn)的設(shè)備停運(yùn)。
2)根據(jù)設(shè)備檢修工作情況確定轉(zhuǎn)機(jī)試運(yùn)時(shí)間,確保修后轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備試運(yùn)的合理性,減少分部試運(yùn)階段的輔機(jī)電耗。
3)涉及系統(tǒng)性的試運(yùn)工作統(tǒng)籌安排,避免設(shè)備反復(fù)啟停造成浪費(fèi),例如鍋爐八大風(fēng)機(jī),統(tǒng)一試運(yùn)時(shí)間,避免設(shè)備、系統(tǒng)的重復(fù)啟停造成浪費(fèi)。有條件的輔機(jī)盡可能穿插在機(jī)組啟動(dòng)階段進(jìn)行試轉(zhuǎn),減少這些輔機(jī)的運(yùn)行時(shí)間,降低電耗,如凝結(jié)水泵在分部試運(yùn)階段試運(yùn)1臺(tái),在機(jī)組啟動(dòng)階段再試運(yùn)另1臺(tái)。
(5)優(yōu)化機(jī)組啟動(dòng)中的系統(tǒng)啟動(dòng)順序。根據(jù)每次機(jī)組啟動(dòng)的不同工況,制定詳細(xì)的啟動(dòng)計(jì)劃,力求達(dá)到最優(yōu)的系統(tǒng)啟動(dòng)順序、最佳的輔機(jī)啟動(dòng)時(shí)機(jī),使運(yùn)行人員能夠及時(shí)把握啟停的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),啟停操作的目的性、針對(duì)性更強(qiáng)。
1號(hào)機(jī)小修中實(shí)施了鍋爐微油點(diǎn)火改造,以機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)為例,以前每次機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)用油在120~150t,微油點(diǎn)火改造后機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)用油在25~30t,節(jié)油率達(dá)到80%以上。
經(jīng)過討論和調(diào)研,并咨詢廠家,取消了機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)的中速暖機(jī)過程,改為低負(fù)荷暖機(jī),約可節(jié)省啟動(dòng)油耗3~4t(微油點(diǎn)火改造后)。
(1)通過比對(duì)試驗(yàn)將鍋爐上水沖洗的水溫由以往的70~80℃升高至100℃以上,同時(shí)減少鍋爐沖洗階段由于溶解氧等因素引起受熱面的銹蝕;通過優(yōu)化機(jī)組啟動(dòng)階段的沖洗方式,由系統(tǒng)分段沖洗改為聯(lián)合沖洗,由鍋爐上滿水后全部排放方式改為上水排放同時(shí)進(jìn)行的方式,從而大大改善機(jī)組啟動(dòng)沖洗的效果,啟動(dòng)沖洗的除鹽水消耗也有了很大程度的降低。
(2)凝泵去掉一級(jí)葉輪改造后,以往由于機(jī)組啟動(dòng)沖洗階段用水量少導(dǎo)致凝結(jié)水壓力高無法投運(yùn)的問題得到解決,啟動(dòng)階段當(dāng)凝結(jié)水的鐵含量小于1 000μg/L時(shí),立即將機(jī)器處理投運(yùn),從而大大減少了沖洗除鹽水的排放量,使凝結(jié)水水質(zhì)很快達(dá)到啟動(dòng)要求,節(jié)約了啟動(dòng)沖洗的除鹽水耗量。
(3)加強(qiáng)啟動(dòng)階段的汽水監(jiān)督工作,以往啟動(dòng)階段每2h化驗(yàn)一次凝結(jié)水、給水和爐水水質(zhì),目前機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)沖洗采用連續(xù)化驗(yàn)?zāi)Y(jié)水、給水和爐水,從而杜絕了啟動(dòng)沖洗除鹽水的過渡排放。
(4)根據(jù)機(jī)組檢修的情況,合理控制水箱的水位和凝汽器、除氧器水位,避免這些系統(tǒng)轉(zhuǎn)檢修后的除鹽水浪費(fèi)。
通過以上節(jié)能措施,機(jī)組啟停的電耗、油耗、水耗比以往有了很大程度的降低,機(jī)組正常冷態(tài)啟停電耗由以往的80萬kW·h左右降低到目前的40萬kW·h左右,水耗由以往的6 000t左右降低到目前的3 000t左右,油耗由以往的80~100t降低到目前的10t左右,機(jī)組C級(jí)檢修啟停電耗由以往的近200萬kW·h降低到目前的100萬kW·h左右,水耗由以往的6 000~8 000t降低到目前的3 000~4 000t,油耗由以往的100t以上降低到目前的15~20t,機(jī)組啟停的各項(xiàng)能耗指標(biāo)有了大幅下降。
即便如此,大型火電機(jī)組啟停節(jié)能仍有一定潛力可挖,仍然需要通過優(yōu)化啟動(dòng)方式、節(jié)能技術(shù)改進(jìn)(改造)、科技創(chuàng)新以及提高員工節(jié)能意識(shí)等手段來逐漸優(yōu)化完善機(jī)組啟動(dòng)過程。另外,機(jī)組啟停階段的設(shè)備健康水平直接影響到機(jī)組啟停階段的能耗,提高檢修質(zhì)量,確保修后設(shè)備一次啟動(dòng)成功也是降低機(jī)組啟動(dòng)能耗的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。