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        淺析燃煤電廠降低廠用電率的措施

        2022-12-18 22:13:18
        關(guān)鍵詞:風(fēng)煙制粉電耗

        唐 顯

        (國能四川江油發(fā)電廠,四川 江油 621709)

        引言

        節(jié)能降耗是國家和社會發(fā)展的戰(zhàn)略要求,是企業(yè)生存發(fā)展的重要舉措。廠用電率作為衡量火電廠經(jīng)濟(jì)性能的重要指標(biāo)一直備受關(guān)注。近年來,隨著大容量機(jī)組和新能源機(jī)組的不斷投入,電力供需矛盾逐漸緩和,導(dǎo)致燃煤機(jī)組的負(fù)荷率下降。同時因環(huán)保設(shè)施的不斷增加,導(dǎo)致燃煤機(jī)組的廠用電率上升。特別是老機(jī)組,由于設(shè)備陳舊、技術(shù)落后,廠用電率普遍較高,這已經(jīng)嚴(yán)重威脅企業(yè)的生存發(fā)展。降低廠用電率,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,已刻不容緩。燃煤電廠生產(chǎn)過程中降低廠用電率一般有三種途徑,即:技術(shù)更新、設(shè)備改造和強(qiáng)化管理[1]。

        1 影響廠用電率的因素

        1.1 機(jī)組負(fù)荷率

        機(jī)組負(fù)荷率對廠用電率影響很大。一般情況下,設(shè)備的電耗并不會隨著機(jī)組的負(fù)荷下降而線性減少,特別是制粉系統(tǒng)、循環(huán)水泵等大電機(jī),其耗電量與機(jī)組負(fù)荷關(guān)系不大,因此,機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時,發(fā)電量減少,而大量輔機(jī)的耗電量并未成比例地減少,故而造成機(jī)組廠用電率升高。機(jī)組最低僅燃煤負(fù)荷運(yùn)行與最高負(fù)荷運(yùn)行,兩者廠用電率差值可達(dá)2~3%。

        1.2 機(jī)組啟、停耗電

        機(jī)組啟停時間過長,輔機(jī)運(yùn)行消耗大量啟停用電,造成廠用電率上升。啟動方式不合理,增加啟動用電,使機(jī)組廠用電率上升,降低機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

        1.3 煤質(zhì)

        1)煤中的灰分。煤的灰分含量越高,其可燃成分越少,大量的熱量被用于加熱灰分,反而使燃燒效果減弱,造成燃燒溫度下降,煤粉著火困難或著火推遲,燃燒穩(wěn)定性變差。另外灰分含量越高,灰渣帶走的物理熱損失越大。煤的灰分含量越高,燃燒后灰分將在鍋爐受熱面上積灰越多,鍋爐尾部受熱面積灰,會導(dǎo)致排煙溫度的上升,從而進(jìn)一步影響鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。煤中灰分越高,意味著有大量不可燃的灰分需要處理,增加排灰量和除灰量,輸煤、制粉、風(fēng)煙以及除塵等系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行時間增加,出力增大,導(dǎo)致廠用電量增加,廠用電率上升。

        2)煤中的水分。在燃燒過程中,煤中的水分被蒸發(fā)汽化,需要消耗更多的熱能。煤的水分含量較高,制粉系統(tǒng)干燥出力就要下降,制粉系統(tǒng)耗電率上升,導(dǎo)致廠用電率上升。

        4)煤的可磨性。煤的可磨系數(shù)差,需要制粉系統(tǒng)增加運(yùn)行時間,耗電增加,鋼球磨耗增加,導(dǎo)致機(jī)組廠用電率上升,經(jīng)濟(jì)性下降。

        1.4 設(shè)備運(yùn)行及運(yùn)行操作

        1)鍋爐側(cè)的影響。鍋爐結(jié)焦造成鍋爐受熱面換熱能力降低,增加煤粉消耗,導(dǎo)致風(fēng)煙系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)運(yùn)行耗電上升。系統(tǒng)漏風(fēng),造成爐膛溫度降低,燃燒效率降低,受熱面換熱能力降低,導(dǎo)致風(fēng)煙系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)耗電增加。氧量較低,造成燃燒效率降低,導(dǎo)致風(fēng)煙系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)耗電增加。煤粉細(xì)度大,使火焰中心上移,造成燃燒不完全,飛灰含量增加。煤粉過細(xì),不僅增加制粉系統(tǒng)的電耗,還容易隨煙氣上升,造成燃燒不完全,在煙道累積,存在爆炸危險。

        2)汽機(jī)側(cè)的影響。主汽壓力低,造成汽機(jī)效率降低,機(jī)組燃燒增加,制粉系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)、水系統(tǒng)工作時間增加,耗電上升。主汽溫度低,造成汽機(jī)效率降低,機(jī)組燃燒增加,制粉系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)、水系統(tǒng)工作時間增加,耗電上升。再熱汽溫高,大量使用減溫水,導(dǎo)致工質(zhì)浪費(fèi),導(dǎo)致各系統(tǒng)電耗上升。凝汽器真空高,增加機(jī)組汽耗,導(dǎo)致各系統(tǒng)電耗上升。系統(tǒng)泄漏,工質(zhì)浪費(fèi),增加機(jī)組汽耗,導(dǎo)致各系統(tǒng)電耗上升。

        2 降低廠用電率的措施

        2.1 提高機(jī)組負(fù)荷率

        機(jī)組負(fù)荷率與廠用電率密切相關(guān),機(jī)組負(fù)荷率越高,廠用電率越低。在日常工作中應(yīng)加強(qiáng)與電網(wǎng)溝通協(xié)調(diào),提高發(fā)電計劃,爭取高負(fù)荷機(jī)會,盡可能提高負(fù)荷率,按負(fù)荷上限運(yùn)行有助于改善機(jī)組廠用電率。注意優(yōu)化廠內(nèi)機(jī)組負(fù)荷分配,提高能耗低機(jī)組的負(fù)荷率,根據(jù)機(jī)組的煤耗特性或等微增率準(zhǔn)則分配負(fù)荷,達(dá)到全廠經(jīng)濟(jì)性最佳。

        2.2 優(yōu)化機(jī)組啟停

        多臺機(jī)組備用,要求機(jī)組啟動時,優(yōu)先考慮啟動煤耗低的機(jī)組,這樣可以降低全廠煤耗,提高經(jīng)濟(jì)性,也就降低了廠用電率。另外,還要注意優(yōu)化廠內(nèi)機(jī)組負(fù)荷分配,提高機(jī)組負(fù)荷率。優(yōu)先考慮停運(yùn)安全性差的機(jī)組,在安全性相同時,優(yōu)先停運(yùn)煤耗高的機(jī)組。

        機(jī)組停運(yùn)后,及時停運(yùn)輔機(jī),確保鍋爐停止上水后,保持平衡水箱、凝汽器、除氧器、給水箱及涼水池停運(yùn)后低水位。低缸排汽溫度降低到50 ℃以下,及時停運(yùn)循泵、凝泵和生冷泵。

        2.3 加強(qiáng)煤場管理,合理配煤

        爐煤收到基低位發(fā)熱量每降低1 000 kJ/kg,發(fā)電煤耗增加1.3 g/(kW·h),灰分每增加1%,發(fā)電煤耗增加0.17 g/(kW·h),熱值損失對供電煤耗影響很大,因此,要加強(qiáng)煤場管理,嚴(yán)控入廠煤熱值關(guān)。加強(qiáng)煤場燒舊存新工作,縮短存煤周期。嚴(yán)格執(zhí)行煤場翻新制度,減少自燃現(xiàn)象,合理配燒,盡一切可能減少煤的熱值散失。

        如今,生活的各個方面都離不開互聯(lián)網(wǎng),在這一大背景下,教師應(yīng)在教學(xué)活動的開展過程中,充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢,讓學(xué)生真正感受到數(shù)學(xué)學(xué)科的魅力和數(shù)學(xué)知識的價值。因此,教師應(yīng)聯(lián)系實(shí)際的生活,利用互聯(lián)網(wǎng)資源,進(jìn)行學(xué)習(xí)內(nèi)容的拓展,從而提升自身數(shù)學(xué)素養(yǎng)。教師在開展教學(xué)活動時,不能局限于課本,更不能照本宣科,應(yīng)盡可能地聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際生活,拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容,使學(xué)生能夠在生活中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識,進(jìn)行思考;應(yīng)將教學(xué)中的經(jīng)典案例與現(xiàn)實(shí)生活進(jìn)行有效聯(lián)系,使學(xué)生進(jìn)行自主探究,挖掘?qū)W習(xí)數(shù)學(xué)知識的樂趣;利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),向?qū)W生展示買東西的視頻,引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)際生活中進(jìn)行數(shù)學(xué)思考,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識。

        確定不同負(fù)荷、不同煤種的最佳入爐煤熱值,合理摻配,既要保證鍋爐燃燒,也要兼顧制粉系統(tǒng)出力,使風(fēng)煙系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行工況。

        2.4 做好巡視檢查,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷,盡快消除

        加強(qiáng)設(shè)備治理,消除設(shè)備隱患,徹底根除八漏現(xiàn)象,減少電廠工質(zhì)浪費(fèi)和材料損耗,做好必要的設(shè)備技改項(xiàng)目工作,保證設(shè)備處于最佳工況,是節(jié)能降耗、降低廠用電率的基本保證。在日常工作中,重視設(shè)備的巡視檢查,查找缺陷、分析隱患,并盡快消除,始終使設(shè)備處于最佳工作狀態(tài),既保證了機(jī)組安全運(yùn)行,也為機(jī)組節(jié)能降耗打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

        2.5 優(yōu)化運(yùn)行操作

        2.5.1 循環(huán)水泵降電耗

        在保證真空條件下,維持一臺循環(huán)水泵運(yùn)行,一般在冬季可實(shí)施。進(jìn)行循環(huán)水泵雙速改造,在冬季可只啟動一臺低速循環(huán)水泵,即可維持真空,在春秋兩季可使用高速搭配低速的運(yùn)行方式,循環(huán)水泵雙速改造后,循環(huán)水泵廠用電率可下降50%左右。將兩臺機(jī)的循環(huán)水出口、進(jìn)口管道相互聯(lián)絡(luò),實(shí)現(xiàn)兩機(jī)三泵運(yùn)行。保證循環(huán)水管道通暢,及時清理凝汽器冷卻水濾網(wǎng),清理凝汽器水側(cè)雜物。按時投運(yùn)膠球系統(tǒng),保證凝汽器銅管清潔。維持涼水池在經(jīng)濟(jì)水位,保證循環(huán)水泵取水正常等措施均可加強(qiáng)凝汽器換熱,提高汽機(jī)效率,降低廠用電率。

        2.5.2 凝結(jié)水泵降電耗

        對凝結(jié)水泵進(jìn)行變頻改造十分必要,可有效降低廠用電率,變頻方式與工頻方式比較,約可降低50%左右廠用電率。凝結(jié)水泵流量調(diào)節(jié)盡量避免使用調(diào)節(jié)閥,盡量開大調(diào)節(jié)閥后固定不動,在滿足凝結(jié)水母管壓力的前提下,通過變頻轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)維持凝結(jié)水母管壓力在底限運(yùn)行。保持再循環(huán)門關(guān)閉。

        2.5.3 脫硫系統(tǒng)降電耗

        1)制漿系統(tǒng):盡量啟用出力高的濕磨機(jī),控制石灰石給料量、稀釋水和研磨水流量,濕磨機(jī)主馬達(dá)電流控制在經(jīng)濟(jì)參數(shù),電流降低應(yīng)及時補(bǔ)充鋼球。

        2)SO2吸收系統(tǒng):根據(jù)吸收塔漿液PH 值控制漿液循環(huán)泵投運(yùn)數(shù)量,及時停運(yùn)漿液循泵。合理控制吸收塔液位,及時進(jìn)行除霧器沖洗,均能有效降低漿液循泵、氧化風(fēng)機(jī)電耗。

        3)灰渣系統(tǒng):灰渣系統(tǒng)以干灰分選、排干渣為正常運(yùn)行方式,氣力除灰為主,水力除灰、除渣為事故運(yùn)行方式,減少灰漿泵運(yùn)行時間。根據(jù)機(jī)組負(fù)荷情況,及時調(diào)整氣力除灰用空壓機(jī)的運(yùn)行方式,停運(yùn)空壓機(jī)。

        4)電除塵系統(tǒng):進(jìn)行電除塵高頻電源改造,提高煙塵的電荷量,提高除塵效率。做好電除塵系統(tǒng)的檢修維護(hù),保持極板距離合適,及時糾正極板變形,維持正常振打投入,及時清潔陰極線,保證電除塵正常投運(yùn)。采用電除塵智能調(diào)節(jié),及時采集電除塵運(yùn)行工況,并根據(jù)實(shí)際工況自動調(diào)整高壓供電運(yùn)行參數(shù)和時間,提高設(shè)備效率,降低設(shè)備電耗。

        2.5.4 滑壓運(yùn)行降電耗

        機(jī)組采用滑壓運(yùn)行方式,減少節(jié)流損失,改善汽輪機(jī)高壓端蒸汽流動狀態(tài),汽輪機(jī)內(nèi)效率提高,且因滑壓運(yùn)行時汽機(jī)高排溫度基本不變,因此鍋爐在低負(fù)荷時也能維持再熱溫度,機(jī)組經(jīng)濟(jì)性得以提高。高燃燒減弱,風(fēng)壓系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)出力減小,電耗減小。汽包壓力降低,電動給水泵出力也相應(yīng)降低,故機(jī)組廠用電率得以降低。

        2.5.5 輸煤系統(tǒng)降電耗

        加強(qiáng)煤倉情況和廠外來煤情況的監(jiān)測,合理安排輸煤系統(tǒng)啟停時間,保持輸煤系統(tǒng)、斗輪機(jī)以及翻車機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行,減少啟動次數(shù)。

        2.5.6 其他節(jié)能措施

        1)維持最佳真空度,使汽輪機(jī)功率值減去循環(huán)水泵電耗增加值為最大,提高機(jī)組效率,降低了廠用電率。

        2)真空泵改造為羅茨—水環(huán)泵串聯(lián)抽真空技術(shù),使用羅茨泵抽取凝汽器內(nèi)氣體,經(jīng)過冷卻器冷卻后再進(jìn)入水環(huán)真空泵,通過以小帶大的方式運(yùn)行,節(jié)能效果明顯。某廠原真空泵運(yùn)行電流235 A左右,采用羅茨—水環(huán)泵技術(shù)后,運(yùn)行電流降為35 A左右,節(jié)能約80%。

        3)前置泵系統(tǒng),即機(jī)組采用汽動給水泵時,其前置泵與汽動給水泵同軸旋轉(zhuǎn),前置泵在主泵運(yùn)行時不再消耗電能。

        4)制水系統(tǒng)節(jié)能調(diào)度,盡量安排在夜間對涼水池補(bǔ)水,并嚴(yán)禁涼水池溢流,制水系統(tǒng)必須滿負(fù)荷運(yùn)行,在不需要時及時停運(yùn),取水泵可進(jìn)行變頻改造等。

        3 結(jié)語

        降低廠用電率是燃煤電廠節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟(jì)效益的重要措施。面對競爭日益激烈的電力市場,只有在保證機(jī)組運(yùn)行安全的前提下,做好節(jié)能降耗工作,才能提升企業(yè)競爭力,實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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