600MW超臨界機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化分析

（神華國華孟津發(fā)電有限責(zé)任公司，河南 洛陽 471000）

600MW超臨界機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化分析

馬洪濤

（神華國華孟津發(fā)電有限責(zé)任公司，河南 洛陽 471000）

本文以600MW超臨界機(jī)組為例，分析探討了600MW超臨界機(jī)組運(yùn)行的優(yōu)化方式，以供業(yè)內(nèi)人士參考借鑒。

600MW；超臨界機(jī)組；運(yùn)行優(yōu)化；分析

本文以河南某個公司的600MW超臨界機(jī)組為例，其鍋爐為單爐膛，汽機(jī)為三缸兩排汽、其中主再熱蒸汽的溫度為538℃/566℃，壓力為25.4MPa/4.39MPa。根據(jù)這個公司機(jī)組的實際情況，對600MW超臨界機(jī)組的運(yùn)行方式進(jìn)行了一系列的優(yōu)化。

1 機(jī)組啟動過程節(jié)能優(yōu)化

1.1 鍋爐啟動沖洗優(yōu)化

在實際運(yùn)行的過程中可以發(fā)現(xiàn)，鍋爐冷熱態(tài)清洗過程中，F(xiàn)e含量影響較大，若依鍋爐上水水質(zhì)，冷態(tài)清洗水質(zhì)要求進(jìn)行時，耗時較長，在實際操作過程中，高加出水水質(zhì)Fe含量可以比正常值稍高（控制要求50PPb），F(xiàn)e小于100PPb后，鍋爐可直接上水，完成后直接開始大流量清洗排放，此時不回收，全部排放清洗效果較好，同時對爐水的水質(zhì)進(jìn)行不間斷檢測，若是其中的儲水罐出口含鐵量小于等于500PPb，就可以將爐水回收到凝汽器里面，利用精處理的前置除鐵過濾器進(jìn)行除鐵，這樣一來，可以將高加循環(huán)清洗及鍋爐循環(huán)沖洗的時間進(jìn)行縮短。

1.2 采用無電泵啟動

600 MW超臨界機(jī)組啟動時，若給水泵汽輪機(jī)備用汽源可靠充足，可采用汽動給水泵啟動，在比電泵啟動安全的同時，有效降低啟動時廠用電消耗，減少汽泵并入，電泵退出等操作，減少操作風(fēng)險，縮短啟動時間，根據(jù)測算若依10小時啟動時間，采用汽泵啟動可較電泵啟動減少廠用電量4萬度。

1.3 提前投入#2高加

在鍋爐點(diǎn)火后，高壓低壓旁路投入時，取自高壓缸排汽即冷段再熱蒸汽管道的二段抽汽壓力逐漸上升，此時可暖投#2高加，通過對比，#2高加提前投入后，鍋爐給水溫度可較以前上升18℃～25℃，在有效減少耗煤，提高熱效率的同時，大量減少過熱器一二級減溫水的使用量，較好的控制主再熱蒸汽溫度等沖轉(zhuǎn)參數(shù)，避免受熱面氧化皮脫落的同時，利于汽輪機(jī)暖機(jī)。

2 機(jī)組輔機(jī)設(shè)備運(yùn)行方式節(jié)能優(yōu)化

2.1 一次風(fēng)壓力曲線優(yōu)化

該公司600MW超臨界機(jī)組采用的是中速磨煤機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，每臺鍋爐配備2臺離心式一次風(fēng)機(jī)。在運(yùn)行的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)實測一次風(fēng)壓偏高，風(fēng)量偏大，燃燒排煙損失大，飛灰含碳量偏高等問題，為了降低一次風(fēng)機(jī)的能耗以及提高鍋爐燃燒效率，需要對一次風(fēng)壓力曲線進(jìn)行優(yōu)化。

在經(jīng)過優(yōu)化之后，一次風(fēng)壓力由定值11kPa控制，改為不同負(fù)荷下，最大煤量給煤機(jī)所需風(fēng)量演算控制，300MW負(fù)荷時熱一次風(fēng)母管的壓力降為8.5kPa，電流從128A降低至106A，這樣一來便有效的節(jié)約電能，經(jīng)濟(jì)效益得到了顯著的提高。

2.2 凝泵變頻改造及循環(huán)水泵高低速改造

因目前600MW超臨界機(jī)組受水電及新能源發(fā)電影響， 利用小時數(shù)及負(fù)荷率不斷下降， 大量參與機(jī)組調(diào)峰運(yùn)行，平均負(fù)荷率不到70%，凝結(jié)水節(jié)流損失較大，采用變頻改造后，根據(jù)不同負(fù)荷，采用30Hz～50Hz頻率調(diào)節(jié)凝結(jié)水流量，300MW負(fù)荷時凝泵電流由202A降至140A，同時凝結(jié)水壓力由4MPa降至2.3MPa，廠用電率及凝結(jié)水節(jié)流損失大幅度減少。

循環(huán)水泵在夏季采用雙循泵運(yùn)行，其他季節(jié)隨著環(huán)境溫度的降低，采用改變循泵電機(jī)內(nèi)部接線方式，實現(xiàn)低速運(yùn)行，在保證凝汽器冷卻水量的前提下，循泵電流可以降低80A左右，對比真空變化情況，僅此一項可降低煤耗0.4g/kW·h。

2.3 高加下端差大的解決

高加下端差一直較大，1#高加下端差為13℃，2#高加下端差為26℃，遠(yuǎn)大于設(shè)計值5.6℃。

端差的加大會將會使得疏水冷卻段無法充分的進(jìn)行換熱，這樣會直接將熱水排走，除此之外還會導(dǎo)致蒸汽流動的速度加快，給熱氣管束造成直接的沖擊，從而導(dǎo)致管壁變薄，還容易產(chǎn)生爆裂。在對此進(jìn)行排查之后發(fā)現(xiàn)，造成這個的原因是熱工控制“0”水位比高加設(shè)計“0”水位低造成。

在對此進(jìn)行優(yōu)化的過程中，重新對高加水位的“0”水位進(jìn)行了標(biāo)定，下端差能控制在5.6℃左右。根據(jù)計算高加端差增加5℃，將使煤耗率增加0.219g/ kW·h，因此，通過此項措施，可以降低煤耗率1.7g/kW·h。

3 脫硫系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行方式優(yōu)化

3.1 電除塵節(jié)能運(yùn)行

在機(jī)組運(yùn)行的過程中，需要配備兩臺靜電除塵器，共有兩個通道五個電場，共有20臺T/R（整流）裝置，采取小分區(qū)供電配置方式，正常運(yùn)行時一至四電場T/R裝置控制方式為方式0（火花跟蹤控制），電流極限設(shè)定為60%，運(yùn)行中T/R裝置一次電流約260A～320A。通過對靜電除塵器的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，除了維持電場的控制方式不變之外，要對電流極限進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕档?，對于二三四電場的控制方式進(jìn)行節(jié)能選擇，除此之外還要根據(jù)脫硫入口粉塵度的變化來調(diào)整電流極限的運(yùn)行方式。在經(jīng)過優(yōu)化之后，可以使得電流大幅度下降，每天可以節(jié)約能耗49661.3kW·h，取得了非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 減少除霧器沖洗水泵運(yùn)行臺數(shù)

600 MW超臨界機(jī)組中，2臺沖洗泵，一個作為運(yùn)行，一個作為備用，這是每一個脫硫吸收塔除霧器的基本配備。在機(jī)組正常運(yùn)行的情況下，兩臺吸收塔除霧器的累計沖洗時間大約為6小時左右。為了優(yōu)化運(yùn)行方式，在兩臺機(jī)組除霧器之間，加裝沖洗母管，利用隔離閥以及連通管，將兩臺機(jī)組除霧器的運(yùn)行方式改為一臺沖洗泵運(yùn)行，同時將出口母管的連通閥打開，這樣一來兩臺機(jī)組除霧器便可以輪流的使用一臺沖洗泵。與此同時，對除霧器的沖洗邏輯進(jìn)行了優(yōu)化，避免兩臺除霧器同時進(jìn)行沖洗。在經(jīng)過優(yōu)化之后，電廠的備用設(shè)備增加了，同時還可以節(jié)約用電。

3.3 優(yōu)化脫硫漿液循環(huán)水泵運(yùn)行方式

該公司單臺機(jī)組配置四臺漿液循環(huán)水泵，對應(yīng)A/B/C/D四層噴淋層，原設(shè)計三臺漿液循環(huán)泵運(yùn)行，一臺備用，現(xiàn)根據(jù)入爐煤含硫量及原煙氣含硫量變化，采用兩臺，三臺，四臺等靈活運(yùn)行方式，特別是在對入爐煤進(jìn)行合理摻燒后，原煙氣含硫量降至1000mg/m3，兩臺漿液循環(huán)泵即可達(dá)到保證脫硫效率及凈煙氣SO2排放不超標(biāo)的效果 ，有效降低了廠用電量。

結(jié)語

通過對某公司的600MW超臨界機(jī)組進(jìn)行一系列的優(yōu)化，不僅每次機(jī)組啟動可以節(jié)省成本，而對主要輔機(jī)以及脫硫設(shè)備的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化之后，尤其是對電除塵器以及一次風(fēng)機(jī)的優(yōu)化，更是降低了煤電方面的消耗，為電廠取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]甄自強(qiáng).火電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化技術(shù)研究及應(yīng)用[D].華北電力大學(xué)（河北），2010.

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