李浩睿（廣東粵電靖海發(fā)電有限公司，廣東 揭陽(yáng) 515223）

1000MW超超臨界機(jī)組運(yùn)行方式節(jié)能優(yōu)化探討

李浩睿
（廣東粵電靖海發(fā)電有限公司，廣東 揭陽(yáng) 515223）

從各個(gè)程序與機(jī)組入手，能有效地對(duì)1000MW機(jī)組進(jìn)行節(jié)能運(yùn)行優(yōu)化。本文從機(jī)組供電節(jié)能優(yōu)化、提高電廠利潤(rùn)和效率的方向出發(fā)，分析了對(duì)機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程節(jié)能優(yōu)化、機(jī)組輔機(jī)設(shè)備運(yùn)行方式節(jié)能優(yōu)化兩方面，給出了機(jī)組運(yùn)行節(jié)能優(yōu)化的措施，為1000MW機(jī)組節(jié)能優(yōu)化提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

節(jié)能；運(yùn)行方式；優(yōu)化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.062

0　引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)資源的要求也越來(lái)越多，各地發(fā)電廠的建設(shè)正在不斷地進(jìn)行中。發(fā)電廠的宗旨就是為人們高效順利地提供電力，但是，由于現(xiàn)階段電廠的設(shè)備管理不完善，導(dǎo)致了電廠的供電設(shè)備能耗過(guò)大，這就造成了電廠的效率不高。如何提高電廠的運(yùn)行效率成為了人們值得思考的問(wèn)題。下面結(jié)合我廠1000MW機(jī)組的工作情況，就如何降低機(jī)組供電能耗進(jìn)行討論。

1　優(yōu)化機(jī)組啟動(dòng)流程，縮短機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間

1.1啟動(dòng)前的準(zhǔn)備階段即要合理安排好機(jī)組的系統(tǒng)恢復(fù)及檢查工作

檢修工作后期盡可能多的恢復(fù)基礎(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行，比如循環(huán)水、工業(yè)水等，減少啟機(jī)前工作量，而不應(yīng)該去等開(kāi)機(jī)指令才去恢復(fù)。不管是計(jì)劃?rùn)z修的機(jī)組還是調(diào)停機(jī)組，一旦具備條件就應(yīng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行沖洗，合格后備用，特別是凝結(jié)水、除氧器水質(zhì)。電氣設(shè)備絕緣應(yīng)在開(kāi)機(jī)啟動(dòng)前，并在規(guī)程規(guī)定的絕緣有效期內(nèi)安排測(cè)絕緣合格并送電備用，避免啟機(jī)過(guò)程中安排大量人力和時(shí)間做這個(gè)工作。同時(shí)相關(guān)管道的預(yù)暖應(yīng)該盡量在此時(shí)進(jìn)行。

1.2合理安排系統(tǒng)啟動(dòng)順序，并同步安排能同時(shí)進(jìn)行恢復(fù)的系統(tǒng)

（1）統(tǒng)籌安排各項(xiàng)操作任務(wù)，以機(jī)、爐、電三條主線(xiàn)構(gòu)成，基于啟動(dòng)操作票，以機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程重要節(jié)點(diǎn)和邏輯順序，優(yōu)化啟動(dòng)程序。使一些操作同步進(jìn)行，特別是在必須等待的時(shí)間段內(nèi)提前做一些操作，有利于整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程更加緊湊、合理。減少“人員個(gè)體水平偏差和個(gè)體因素”引起的啟機(jī)延時(shí)，使整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程條理清晰，運(yùn)行人員能有目的的去組織各項(xiàng)操作。

（2）凝補(bǔ)水系統(tǒng)啟動(dòng)，凝汽器上水、熱井沖洗、除氧器沖洗的同時(shí)即展開(kāi)BCP（爐水循環(huán)泵）注水管路沖洗并注水，避免BCP注水水質(zhì)不合格造成的時(shí)間延誤。

（3）上水水質(zhì)合格時(shí)通過(guò)前置泵上水。小機(jī)沖轉(zhuǎn)后通過(guò)小機(jī)上水，減少上水時(shí)間。利用鍋爐上水和水質(zhì)化驗(yàn)期間對(duì)風(fēng)煙、制粉系統(tǒng)進(jìn)行啟動(dòng)前檢查和準(zhǔn)備工作。

（4）鍋爐冷熱態(tài)清洗階段BCP（爐水循環(huán)泵）系統(tǒng)的360閥開(kāi)度維持在85%-90%左右，在保證鍋爐清洗效果的同時(shí)，可以增加蒸汽產(chǎn)量，縮短的機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)間，同時(shí)節(jié)約了煤、水、汽及廠用電。冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程清洗時(shí)間約1個(gè)小時(shí)，機(jī)組升溫升壓至汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)間約為0.5個(gè)小時(shí)，

節(jié)約淡水資源：1（小時(shí)）*150（噸/小時(shí)）=150（噸）

節(jié)約煤炭資源：0.5（小時(shí)）*45（噸/小時(shí)）=22.5（噸）

總計(jì)節(jié)約成本：150（噸）*5（元/噸）+22.5（噸）*850（元/噸）=19875（元）

（5）風(fēng)煙系統(tǒng)的啟動(dòng)應(yīng)安排在軸封系統(tǒng)投入后。風(fēng)煙系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)一般是兩側(cè)送引風(fēng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)。從風(fēng)煙系統(tǒng)啟動(dòng)到汽機(jī)沖轉(zhuǎn)耗時(shí)達(dá)9h，若汽機(jī)是冷態(tài)啟動(dòng)，加上暖機(jī)時(shí)間風(fēng)煙系統(tǒng)從啟動(dòng)到負(fù)荷250MW需約15h。實(shí)際只需要單側(cè)風(fēng)組即可滿(mǎn)足鍋爐啟動(dòng)要求。因此鍋爐點(diǎn)火前只啟動(dòng)單側(cè)風(fēng)組，負(fù)荷＞250MW時(shí)再啟動(dòng)另一側(cè)風(fēng)組。按推遲10h，以130MW時(shí)風(fēng)機(jī)負(fù)荷電流為平均值計(jì)算，以表1數(shù)據(jù)。

表1　

此舉可節(jié)約廠用電（84/291*2550+153/418*3800+284/793*6900+1 42/389*3400）*10=58390 KW·h

（6）在鍋爐升溫升壓階段，可以同時(shí)進(jìn)行汽輪機(jī)高壓缸預(yù)暖，高壓調(diào)閥閥殼預(yù)暖。

（7）在汽機(jī)沖轉(zhuǎn)后暖機(jī)期間，可以同時(shí)進(jìn)行發(fā)變組的熱備用狀態(tài)轉(zhuǎn)換，發(fā)變組保護(hù)相關(guān)壓板的投退工作，并且讓高低壓加熱器系統(tǒng)隨機(jī)投入，投入第二臺(tái)小機(jī)投入四抽供汽管道暖管。

（8）負(fù)荷達(dá)到400MW后才進(jìn)行第二臺(tái)小機(jī)沖充轉(zhuǎn)工作，此時(shí)進(jìn)行廠用電切換后才啟動(dòng)第二臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)，并且進(jìn)行汽泵并泵工作。推遲第二臺(tái)小機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間起到節(jié)約煤、水、汽及廠用電的效果。

1.3優(yōu)化啟動(dòng)時(shí)間的效益

啟動(dòng)優(yōu)化后，機(jī)組啟動(dòng)效率有顯著的提升，拋開(kāi)一些設(shè)備原因的客觀因素，平均減少3個(gè)小時(shí)以上的啟動(dòng)時(shí)間。以2014年機(jī)組啟動(dòng)次數(shù)17次計(jì)，每次減少啟動(dòng)時(shí)間3小時(shí)，機(jī)組年度負(fù)荷率為65%，上網(wǎng)電價(jià)0.502元/千瓦時(shí)，平均每小時(shí)燃煤量40噸，按每噸煤550元計(jì)算，預(yù)計(jì)增加純利潤(rùn)約為：

100×10000×0.65×17×3×0.1+40×3×550×17 =443.7萬(wàn)元。

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

2.1循環(huán)水泵運(yùn)行方式優(yōu)化

本廠循環(huán)水泵一般在負(fù)荷為800MW后即啟動(dòng)第三臺(tái)泵，而不考慮海水溫度的變化。事實(shí)上在保持真空不變的情況下，可以根據(jù)負(fù)荷及海水溫度的變化對(duì)第三臺(tái)泵的啟動(dòng)時(shí)間做出優(yōu)化，如表2所示。

優(yōu)化后，第三臺(tái)循環(huán)水泵的啟動(dòng)時(shí)間平均每天約減少5小時(shí)，節(jié)約廠用電11500KW·h/天。

2.2凝結(jié)水泵運(yùn)行方式優(yōu)化

（1）我廠凝結(jié)水泵再循環(huán)調(diào)門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟定值原為：凝結(jié)水總流量＜1200t/h（單臺(tái)凝結(jié)水泵最小流量600t/h）。機(jī)組負(fù)荷500-550MW時(shí)，需要開(kāi)啟凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)門(mén)。但由于再循環(huán)管道設(shè)計(jì)的位置、調(diào)門(mén)節(jié)流及管道特性等原因，凝結(jié)水再循環(huán)管道振動(dòng)強(qiáng)烈，多次引起再循環(huán)調(diào)門(mén)氣缸、反饋桿脫落等調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)故障。優(yōu)化后，在保證凝結(jié)水泵安全運(yùn)行的前提下，將再循環(huán)調(diào)門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟定值改為：凝結(jié)水總流量＜800t/h。修改后，機(jī)組負(fù)荷400MW時(shí)凝結(jié)水流量約850t/h，再循環(huán)調(diào)門(mén)不需要開(kāi)。兩臺(tái)凝結(jié)水泵電流分別由69/71A下降為54/56A，各下降15A，節(jié)能效果明顯，且避免了再循環(huán)管道振動(dòng)及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)故障。

表2　

（2）機(jī)組負(fù)荷400-1000MW時(shí)，凝結(jié)水泵出口母管壓力設(shè)定值原設(shè)為2.0MPa和2.3MPa。在保證高旁減溫水及精處理系統(tǒng)壓力不低前提下，凝結(jié)水泵出口母管壓力設(shè)定優(yōu)化為由1.7MPa至2.0MPa。保證除氧器上水調(diào)門(mén)開(kāi)度維持在80%以上，減少了閥門(mén)節(jié)流損失，單臺(tái)凝結(jié)水泵電流下降最大有12A左右，特別是700-850MW時(shí)，節(jié)能尤為明顯。

2.3鍋爐風(fēng)量?jī)?yōu)化調(diào)整

鍋爐風(fēng)量控制主要是根據(jù)鍋爐省煤器出口氧量大小調(diào)節(jié)的。我廠對(duì)氧量調(diào)節(jié)的沒(méi)有太明確要求，運(yùn)行人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及對(duì)保證煤粉安全燃燒的要求，一般氧量會(huì)選擇偏充足，這就對(duì)熱量存在浪費(fèi)，加大了排煙熱損失。在未優(yōu)化前，我廠氧量控制一般如表3所示。

表3　

經(jīng)過(guò)反復(fù)摸索調(diào)節(jié)及燃燒調(diào)整試驗(yàn)后，在保證煤粉安全燃燒前提下，將鍋爐氧量控制優(yōu)化如表4。

表4　

優(yōu)化后，鍋爐熱效率均有相應(yīng)提升，鍋爐總風(fēng)量降低，六大風(fēng)機(jī)及增壓風(fēng)機(jī)電流降低，NOx排放量均有所減少，起到了較大節(jié)能降耗效果，如表5所示。

表5　

2.4等離子系統(tǒng)投入方式優(yōu)化

我廠采用中速磨正壓直吹式制粉系統(tǒng)，最低穩(wěn)燃負(fù)荷400MW，并要求投入等離子系統(tǒng)穩(wěn)燃。由于磨煤機(jī)跳閘情況時(shí)有發(fā)生，為保證燃燒穩(wěn)定，至少運(yùn)行三臺(tái)磨煤機(jī)。三臺(tái)磨的最大可帶負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到600MW，并且底層磨對(duì)沖燃燒方式煤粉著火已經(jīng)較為穩(wěn)定，事實(shí)上此時(shí)無(wú)需投入等離子系統(tǒng)穩(wěn)燃。優(yōu)化調(diào)整后，至負(fù)荷350MW時(shí)才投入等離子系統(tǒng)穩(wěn)燃，鍋爐燃燒依然穩(wěn)定。由于我廠一直調(diào)峰運(yùn)行，且在現(xiàn)今電廠容量過(guò)剩情況下，機(jī)組400MW負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間平均每天達(dá)7小時(shí)以上。按每個(gè)等離子發(fā)生器額定功率200KW，投運(yùn)一層磨煤機(jī)8個(gè)燃燒器穩(wěn)燃計(jì)，每天可節(jié)約廠用電200*8*7=11200 KW·h

3　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，采取有效措施對(duì)機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化后，電廠的運(yùn)行成本明顯地降低，由于對(duì)機(jī)組啟動(dòng)方式、輔機(jī)運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，使能源的消耗得到降低，提高了經(jīng)濟(jì)效益，在降低能耗的同時(shí)減少了廢棄物的排放，減少了對(duì)環(huán)境的影響。事實(shí)證明該機(jī)組的優(yōu)化措施可為同類(lèi)型機(jī)組提供借鑒。