牛躍宏

摘 要：廠用電率是影響供電煤耗的主要因素之一。本公司近年來在減低廠用電率方面采取了汽泵代替電泵向鍋爐上水啟動、機組半側(cè)啟動、改變凝結(jié)水泵運行方式、優(yōu)化循環(huán)水泵運行方式等有效措施，取得了一定成效。

關(guān)鍵詞：廠用電率；煤耗；汽泵代替電泵；凝泵改造；循環(huán)水泵優(yōu)化

河北西柏坡發(fā)電第二有限責(zé)任公司裝有兩臺600MW超臨界火力發(fā)電機組。自2006年投產(chǎn)以來，各項運行指標(biāo)在全國處于中下游水平，尤其是供電煤耗，高于同行業(yè)對標(biāo)機組，影響了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，不利于企業(yè)競爭。

1 本機組設(shè)備配置規(guī)范

河北西柏坡第二發(fā)電有限責(zé)任公司#5、#6鍋爐為北京巴布科克·威爾科克斯（B&WB）有限公司生產(chǎn)的B&WB-1950/25.41-M型超臨界直流鍋爐。

鍋爐為超臨界參數(shù)、單爐膛、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、露天布置的P型爐。鍋爐采用中速磨冷一次風(fēng)機正壓直吹式制粉系統(tǒng)，吸、送風(fēng)機為一級動葉調(diào)整軸流式風(fēng)機，一次風(fēng)機為兩級動葉調(diào)整軸流式風(fēng)機。各風(fēng)機均為兩臺50%MCR容量配置。

2 本機組采取的降低廠用電方案

2.1 機組啟動過程中

600MW超臨界機組冷態(tài)啟動時間較長，尤其是冬天，環(huán)境溫度較低，鍋爐預(yù)熱、升溫升壓、汽機暖機都需要較長時間，在將近6、7h的開機過程中，由于初期沒有生產(chǎn)電能，后期電量負(fù)荷較低，而輔機始終在長時間大功率運行，利用率非常低，而耗電量卻不少。那么通過實踐，我們采取優(yōu)化各輔機啟動時機，以縮短其實際運行時長，達(dá)到節(jié)約廠用電的目的。

2.1.1 汽給水泵代替電動給水泵運行

本機組設(shè)計用電動給水泵為鍋爐上水，功率大，耗電量大。經(jīng)過分析，汽泵前置泵出口壓力為2.426MPa，揚程為145mH2O，而鍋爐標(biāo)高僅約60m，加上系統(tǒng)沿程阻力，也足以滿足鍋爐上水需要。而其額定功率功率僅為630kw，還不到電動給水泵的十分之一。因此創(chuàng)造性的改用汽泵前置泵給鍋爐上水，大大節(jié)省了廠用電。當(dāng)鍋爐點火時，爐膛需要大流量時，再開啟電動給水泵滿足鍋爐需求。

2.1.2 鍋爐吸風(fēng)機、送風(fēng)機半側(cè)啟動

按照正常啟動方式，鍋爐點火前，啟動全部兩臺吸風(fēng)機、兩臺送風(fēng)機、兩臺一次風(fēng)機，調(diào)整30%MCR風(fēng)量正常，才能點火。由風(fēng)機啟動一直到機組帶300MW負(fù)荷需要4～5h，六臺大型風(fēng)機不間斷運行，耗電不菲。

根據(jù)在機組正常運行中，鍋爐風(fēng)機可以解列半側(cè)消缺的操作經(jīng)驗，吸、送、一次風(fēng)機容量均為50%MCR，在機組負(fù)荷降至300MW時就可以實現(xiàn)風(fēng)機半側(cè)運行。由此可以推定，在機組啟動期間，鍋爐風(fēng)量只需30%MCR，啟動半側(cè)風(fēng)機完全能夠滿足鍋爐啟動的要求。只不過在負(fù)荷到達(dá)300MW時，將另外一側(cè)風(fēng)機恢復(fù)運行即可。按照這一設(shè)想，本機組進(jìn)行了多次風(fēng)機半側(cè)鍋爐點火啟動，對燃燒幾乎沒有影響，得到成功驗證。

2.2 機組正常運行中

2.2.1 降低鍋爐煙氣含氧量

鍋爐燃燒中，氧量的大小決定了著火狀況、飛灰可燃物的大小、排煙溫度等等，并與煤耗緊緊相關(guān)。同時，氧量大，風(fēng)機電耗會相應(yīng)增加，氧量小，風(fēng)機電耗就會相應(yīng)較低。根據(jù)燃燒狀況，選擇合適的較低的氧量也是降低廠用電率的一項重要措施。鍋爐吸風(fēng)機、送風(fēng)機風(fēng)機均為6KV高壓動力，如果每臺風(fēng)機能夠降低20A電流，四臺風(fēng)機每天就要節(jié)約很大一部分廠用電。因此，對值班員提出了很高的要求。通過改變績效考評軟件中氧量分值的權(quán)重，增強值班員對氧量調(diào)節(jié)的重視，加強了調(diào)節(jié)頻率，達(dá)到節(jié)電、節(jié)煤的目的。

2.2.2 凝結(jié)水系統(tǒng)運行方式的改造

目前，本機組已經(jīng)實現(xiàn)一臺凝結(jié)水泵變頻控制轉(zhuǎn)速。經(jīng)過對凝結(jié)水系統(tǒng)的認(rèn)真分析研究，發(fā)現(xiàn)機組正常運行時，除氧器主調(diào)門、副調(diào)門始終處在開度在30%～70%之間，節(jié)流損失明顯，從而造成凝泵變頻器始終處于較高轉(zhuǎn)速，不能最大限度發(fā)揮凝泵變頻節(jié)能的優(yōu)勢。

改造方案：

（1）凝結(jié)水系統(tǒng)原運行方式：正常運行時，除氧器主調(diào)門、副調(diào)門始終處在開度在30%～70%之間，調(diào)節(jié)除氧器水位，而凝泵變頻器處于較高轉(zhuǎn)速，保證凝結(jié)水母管壓力。

（2）改造后的凝結(jié)水系統(tǒng)運行方式：在高負(fù)荷時，將除氧器主調(diào)門、副調(diào)門開展，消除節(jié)流損失，利用變頻器改變凝泵轉(zhuǎn)速來改變凝泵出力，滿足除氧器水位要求；在低負(fù)荷時，凝泵變頻器轉(zhuǎn)速逐漸降至最低，在保證凝泵出口壓力不到聯(lián)鎖值的情況下，利用除氧器主調(diào)門、副調(diào)門調(diào)節(jié)除氧器水位。為了解決低負(fù)荷時凝泵出口母管壓力低影響給水泵密封水壓力，增加一臺低壓給水泵密封水升壓泵。

（3）修改凝泵備用泵聯(lián)泵定值為1.0Mpa，當(dāng)變頻凝泵轉(zhuǎn)速降到最低時，提前及時關(guān)小除氧器主調(diào)門、副調(diào)門實現(xiàn)保證凝結(jié)水壓力和除氧器水位。

2.2.3 優(yōu)化循環(huán)水泵運行方式

三臺大功率循環(huán)水泵長期運行，是汽機動力的耗電大戶。根據(jù)各個季節(jié)環(huán)境溫度的高低以及機組負(fù)荷對冷卻水量的需求，采取了如下方案：

（1）對其中一臺循環(huán)水泵進(jìn)行高低速改造。在冬季循壞水量要求小時，一臺循環(huán)水泵改為低速運行，循環(huán)水泵的運行電流為170A左右，比高速運行時的電流230A降低了整整60A，大大節(jié)省了電能。

（2）對另一臺循環(huán)水泵進(jìn)行變頻改造。當(dāng)變頻循環(huán)水泵在最低轉(zhuǎn)速時，電流可以降到70A，可以更加靈活的根據(jù)機組真空調(diào)節(jié)循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速，保證真空度和耗電量相兼容。

現(xiàn)三臺循環(huán)水泵運行方式優(yōu)化為：

（1）冬季環(huán)境溫度低時，保持一臺低速泵和一臺變頻泵運行，變頻泵根據(jù)機組負(fù)荷及時調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，工頻泵保持備用狀態(tài)。

（2）夏季環(huán)境溫度高時，將低速泵轉(zhuǎn)換成高速運行，保持一臺高速泵和一臺變頻泵運行，變頻泵根據(jù)機組負(fù)荷及時調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，另一臺高速工頻泵根據(jù)環(huán)境溫度和機組負(fù)荷進(jìn)行啟停滿足冷卻水量需求。

經(jīng)過運行方式優(yōu)化，不但降低了廠用電率，還增加了循環(huán)水系統(tǒng)運行的靈活性，減輕了冬季涼水塔結(jié)冰、掛冰現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

[1]600MW火電機組節(jié)能對標(biāo)指導(dǎo)手冊[M].中國電力出版社，2009.

[2]范鑫，秦建明，李明，等.超臨界600MW汽輪機運行方式的優(yōu)化研究[J].動力工程學(xué)報，2012，32（5）：356-361.

（作者單位：河北西柏坡發(fā)電有限責(zé)任公司）