淺析降低660MW火電機(jī)組啟動(dòng)電耗

韓彥杰 石曉玲 李志勇

摘 要：在火電機(jī)組的啟動(dòng)過程中，存在許多節(jié)能降耗的地方。通過對(duì)660MW超超臨界火電機(jī)組啟動(dòng)過程中電耗高的現(xiàn)象進(jìn)行分析，采取鍋爐側(cè)單邊風(fēng)機(jī)運(yùn)行，汽機(jī)側(cè)使用鄰機(jī)循環(huán)水和鄰機(jī)加熱改造的措施，有效的降低了機(jī)組啟動(dòng)過程中的電耗，為同類型機(jī)組提供了借鑒。

關(guān)鍵詞：節(jié)能降耗；單邊風(fēng)機(jī)；鄰機(jī)循環(huán)水；鄰機(jī)加熱

中圖分類號(hào)：TK284.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）24-0126-02

隨著我國(guó)電力行業(yè)的不斷發(fā)展，大容量、高參數(shù)機(jī)組已成為火力發(fā)電的主力并在逐年增加。同時(shí)，隨著電力供需矛盾緩解，火電機(jī)組利用小時(shí)下降，調(diào)峰次數(shù)增多，導(dǎo)致機(jī)組的開、停機(jī)次數(shù)增加的態(tài)勢(shì)，大大加劇了發(fā)電成本，面對(duì)這種不利的局面，某660MW超超臨界火機(jī)組的電廠組織各專業(yè)技術(shù)人員積極分析做好內(nèi)部挖潛，不斷降低生產(chǎn)費(fèi)用，其中，特別是針對(duì)2016年#2機(jī)組啟動(dòng)過程所用電耗進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并對(duì)機(jī)組啟動(dòng)過程中對(duì)電耗影響較大的原因進(jìn)行了深入的比較和分析。

1 機(jī)組啟動(dòng)電耗及與同類型機(jī)組比較

2016年該火電廠的#2機(jī)組共啟動(dòng)6次，對(duì)每次啟動(dòng)過程中所消耗的廠用電進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1所示。由圖中的數(shù)據(jù)可以看出#2機(jī)組每次啟動(dòng)過程的耗電量平均在25萬kW·h。同時(shí)，對(duì)同一省網(wǎng)內(nèi)的相同類型機(jī)組啟動(dòng)的耗電量進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)該廠比其他5家電廠的耗電量均高出約5萬kW·h，機(jī)組啟動(dòng)耗電量明顯高于同類型機(jī)組。因此，該廠機(jī)組啟動(dòng)耗電量有較大降低的潛力。

2 機(jī)組啟動(dòng)過程耗電量高的原因分析

機(jī)組啟動(dòng)過程有較強(qiáng)的規(guī)律性和階段性，通過對(duì)機(jī)組啟動(dòng)過程輔機(jī)電耗高原因分析，將機(jī)組啟動(dòng)過程，進(jìn)行優(yōu)化分解，著重方式優(yōu)化，抓好節(jié)點(diǎn)控制。在不影響機(jī)組啟動(dòng)進(jìn)程的情況下，盡量推遲相關(guān)輔機(jī)啟動(dòng)時(shí)間，可以達(dá)到減低電耗的目的。

2.1 機(jī)組啟動(dòng)時(shí)采用雙側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行

2016年該廠機(jī)組啟動(dòng)時(shí)均采用啟動(dòng)兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)和兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式，但從節(jié)能角度考慮電耗較大，不經(jīng)濟(jì)。通過查閱該廠運(yùn)行規(guī)程和相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，機(jī)組啟動(dòng)初期用風(fēng)量較小，風(fēng)門開度很小，單臺(tái)引、送和一次風(fēng)機(jī)能滿足50-60MW負(fù)荷的風(fēng)量。機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)，從點(diǎn)火到機(jī)組帶50MW負(fù)荷需要7h左右，采用單臺(tái)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)方式可節(jié)省引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)的電耗[1-2]。機(jī)組啟動(dòng)初期所需風(fēng)量及單側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行的風(fēng)量如表1所示。從表中可以看出，機(jī)組啟動(dòng)初期采用單側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行的方式可以滿足風(fēng)量的需求。因此，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)采用雙側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行提高了機(jī)組啟動(dòng)的耗電量。

2.2 循環(huán)水泵啟動(dòng)時(shí)間不合理

在機(jī)組啟動(dòng)初期，排入凝汽器的熱量相對(duì)較少，在能保證凝汽器排汽溫度和維持機(jī)組啟動(dòng)所需真空的前提下，凝汽器所需的循環(huán)水量較小，而啟動(dòng)#2機(jī)組一臺(tái)低速循環(huán)水泵的水量遠(yuǎn)大于機(jī)組啟動(dòng)初期所需循環(huán)水量。機(jī)組啟動(dòng)初期所需循環(huán)水量與低速循環(huán)水泵的流量對(duì)比如圖2所示。因此，過早啟動(dòng)本機(jī)循環(huán)水泵提高了機(jī)組啟動(dòng)過程的電耗。

2.3 鍋爐進(jìn)水溫度較低

機(jī)組在啟動(dòng)初期，鍋爐需要經(jīng)過冷態(tài)沖洗和熱態(tài)沖洗，使得儲(chǔ)水箱出口水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，而鍋爐的冷、熱態(tài)沖洗通常是在制粉系統(tǒng)和風(fēng)煙系統(tǒng)運(yùn)行后逐步進(jìn)行的，同時(shí)，通過統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)進(jìn)入鍋爐的水溫越高，鍋爐沖洗合格所需的時(shí)間就越短，如圖3所示，我們可以發(fā)現(xiàn)進(jìn)水溫度越高，鍋爐清洗時(shí)間越短，常溫下（25℃）清洗時(shí)間為12.5小時(shí)，當(dāng)進(jìn)水溫度達(dá)到80℃時(shí)，清洗時(shí)間只需要7小時(shí)。因此，進(jìn)入鍋爐的水溫越低，鍋爐沖洗所用時(shí)間越長(zhǎng)，進(jìn)而造成制粉系統(tǒng)和風(fēng)煙系統(tǒng)較高的電耗。

3 針對(duì)造成機(jī)組啟動(dòng)電耗高所采取的措施和效果

3.1 采用單邊風(fēng)機(jī)運(yùn)行

將機(jī)組啟動(dòng)過程中的一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)量分別由兩臺(tái)改為一臺(tái)，采用單側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行的方式。具體操作為：在開機(jī)前確定運(yùn)行側(cè)風(fēng)機(jī)和備用側(cè)風(fēng)機(jī)，啟動(dòng)A、B側(cè)空預(yù)器運(yùn)行正常。將備用側(cè)空預(yù)器一次風(fēng)進(jìn)、出口擋板關(guān)閉，打開空預(yù)器煙氣側(cè)進(jìn)出口擋板，打開空預(yù)器送風(fēng)出口門，保證兩側(cè)送風(fēng)聯(lián)通，冷卻備用風(fēng)機(jī)側(cè)空預(yù)器，防止其受熱不均。單側(cè)送風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，均維持在手動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行，送風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后強(qiáng)制風(fēng)量2測(cè)點(diǎn)為400t/h，備用側(cè)送風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后解除強(qiáng)制，保證單側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)送風(fēng)量穩(wěn)定。單側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，加強(qiáng)停運(yùn)風(fēng)機(jī)側(cè)煙溫監(jiān)視和空預(yù)器吹灰，保證機(jī)組兩側(cè)煙溫均衡。機(jī)組并網(wǎng)前0.5-1小時(shí)，啟動(dòng)備用側(cè)風(fēng)機(jī)并入系統(tǒng)。單邊風(fēng)機(jī)運(yùn)行方式如圖4所示。

機(jī)組啟動(dòng)通過采用單側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行，引、送、一次風(fēng)機(jī)電流總和較雙側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流總和下降約200A，每小時(shí)節(jié)約電量2078kW·h，如表2所示。機(jī)組正常冷態(tài)啟動(dòng)單側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行約12小時(shí)，機(jī)組開機(jī)一次可節(jié)約廠用電量24936kW·h。

3.2 采用鄰機(jī)循環(huán)水推遲本機(jī)循環(huán)水泵啟動(dòng)

由于該廠#1、2機(jī)組的循環(huán)水泵出口通過聯(lián)通管互聯(lián)，因此，根據(jù)機(jī)組啟動(dòng)初期所需的循環(huán)水量較小，在保證鄰機(jī)所需循環(huán)水量的前提下，通過調(diào)節(jié)開啟機(jī)組的凝氣器循環(huán)水進(jìn)出口電動(dòng)門開度來調(diào)節(jié)鄰機(jī)所提供的循環(huán)水量，從而控制凝汽器的排汽溫度在正常范圍內(nèi)。夏季時(shí)，機(jī)組并網(wǎng)前1個(gè)小時(shí)啟動(dòng)本機(jī)循環(huán)水泵；冬季時(shí)，機(jī)組并網(wǎng)后啟動(dòng)本機(jī)循環(huán)水泵。

機(jī)組啟動(dòng)時(shí)采用鄰機(jī)循環(huán)水所節(jié)省的電耗如表3所示，從表中可以看出采用鄰機(jī)循環(huán)水提供機(jī)組啟動(dòng)所需循環(huán)水后，機(jī)組在并網(wǎng)前可以不啟動(dòng)本機(jī)循環(huán)水泵。

因此，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)通過采用鄰機(jī)循環(huán)水向本機(jī)提供循環(huán)冷卻水，每次開機(jī)過程中減少本機(jī)7h循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)間，節(jié)約循環(huán)水泵電量約為20097kW·h。

3.3 進(jìn)行鄰機(jī)加熱改造提高鍋爐進(jìn)水溫度

通過機(jī)組鄰機(jī)加熱系統(tǒng)改造，在鍋爐冷、熱態(tài)清洗時(shí)利用輔助蒸汽，通過鍋爐循環(huán)泵（BCP）和本機(jī)2號(hào)高加來加熱爐水，縮短機(jī)組的冷態(tài)、熱態(tài)沖洗時(shí)間和鍋爐點(diǎn)火升溫升壓時(shí)間，很大程度地減少了制粉系統(tǒng)和風(fēng)煙系統(tǒng)的電耗。鄰機(jī)加熱系統(tǒng)如圖5所示。

通過鄰機(jī)加熱系統(tǒng)的改造和使用可縮短風(fēng)煙系統(tǒng)和制粉系統(tǒng)啟動(dòng)約5h，不但節(jié)約風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)等輔機(jī)耗電量，而且也節(jié)省燃煤的用量，同時(shí)也縮短機(jī)組開機(jī)時(shí)間，有利于機(jī)組提前并網(wǎng)接帶負(fù)荷。如表4所示，每小時(shí)節(jié)約電耗5195kW·h ，機(jī)組啟動(dòng)一次可節(jié)約廠用電耗25975kW·h。

4 結(jié)語

機(jī)組啟動(dòng)過程中通過采用單邊風(fēng)機(jī)運(yùn)行、使用鄰機(jī)循環(huán)水和鄰機(jī)加熱系統(tǒng)改造后的使用共同節(jié)約的電耗，按照該廠兩臺(tái)機(jī)組全年共啟動(dòng)8次，上網(wǎng)電價(jià)為0.4元來折算成經(jīng)濟(jì)效益為：（24936+20097+25975）×8×0.4=22.72萬元。

由此看出，通過采取上述技術(shù)措施，優(yōu)化了機(jī)組啟動(dòng)過程，可以明顯的降低機(jī)組啟動(dòng)廠用電耗并取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到了節(jié)能降耗和降本增效的目的。

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