200MW機(jī)組節(jié)能降耗分析與運(yùn)行優(yōu)化

周宇豐

摘 要：針對200MW汽輪機(jī)組運(yùn)行中的能耗現(xiàn)狀，通遼發(fā)電總廠分析產(chǎn)生發(fā)、供電高煤耗的原因，對設(shè)備進(jìn)行改造和運(yùn)行方式優(yōu)化，采取各項節(jié)能降耗措施，并根據(jù)運(yùn)行實(shí)際情況對一些節(jié)能降耗措施進(jìn)行了優(yōu)化處理。

關(guān)鍵詞：節(jié)能降耗；變頻改造；鍋爐改造；優(yōu)化運(yùn)行

200MW機(jī)組曾在20世紀(jì)八九十年代擔(dān)負(fù)著主要發(fā)電任務(wù)，隨著高參數(shù)大容量機(jī)組迅速增長，風(fēng)電、核電等一些新能源電廠相繼并網(wǎng)發(fā)電，許多200MW機(jī)組逐漸將被大機(jī)組及新能源電廠取代，曾經(jīng)的主力發(fā)電機(jī)組逐漸變?yōu)檎{(diào)峰機(jī)組甚至有些時候進(jìn)行50%深度調(diào)峰，服役多年的機(jī)組必須進(jìn)行大部分設(shè)備技術(shù)改造，如何降低機(jī)組能耗迫在眉睫。以下針對200MW機(jī)組的生產(chǎn)運(yùn)行過程，結(jié)合節(jié)能降耗、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，做一些分析和探討。

一、設(shè)備概況

通遼發(fā)電總廠自第一臺機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電已近30年，現(xiàn)有四臺200MW機(jī)組，汽輪機(jī)設(shè)備是哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的，型號為N200-130/535/535-55型，鍋爐設(shè)備是哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的HG670/140-HM-2型，一次中間再熱自然循環(huán)煤粉爐，局限于當(dāng)時的制造工藝和技術(shù)水平，其經(jīng)濟(jì)性較為落后。這些年雖然經(jīng)過多次大規(guī)模技術(shù)改造，但節(jié)能降耗和煙氣排放方面還有提升的空間，為了進(jìn)一步降低機(jī)組發(fā)、供電煤耗、設(shè)備故障率，使煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國家環(huán)保部要求，因此從節(jié)能降耗，綠色環(huán)保方面，必須進(jìn)一步進(jìn)行設(shè)備改造和運(yùn)行方式優(yōu)化。

二、火電節(jié)能降耗工作應(yīng)遵循的原則

為了使火電企業(yè)的高效節(jié)能運(yùn)行，合理科學(xué)管理過程及運(yùn)行設(shè)備的逐步優(yōu)化必須提到日程，如今科學(xué)技術(shù)井噴的年代，智能控制、變頻技術(shù)的發(fā)展為火電廠設(shè)備優(yōu)化提供有效手段，但200MW機(jī)組局限于當(dāng)時技術(shù)水平，自動化水平較為落后，要想高效的達(dá)到節(jié)能降耗的目的，必須提高機(jī)組智能控制水平，但改造的同時必然帶來成本的投入，對于像通遼廠這樣的老企業(yè)來說，經(jīng)營管理都存在資金短缺的現(xiàn)狀，這就要求我們結(jié)合本廠實(shí)際情況，以全廠經(jīng)濟(jì)效益為主線，既要實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、經(jīng)濟(jì)環(huán)保，又要做到技術(shù)更新、控制改造成本，力求項目實(shí)施相對獨(dú)立，可操作性強(qiáng)。

三、節(jié)能降耗措施

1.機(jī)爐輔機(jī)變頻改造

針對我廠200MW機(jī)組頻繁調(diào)峰的實(shí)際情況，應(yīng)努力降低機(jī)組的廠用電率，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)，廠用電量占比率最大為6KV輔機(jī)電耗，對全廠主要6kV輔機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一變頻改造勢在必行，改造后，電機(jī)頻率降低，電流比改造前大幅度降低，轉(zhuǎn)機(jī)轉(zhuǎn)速降低延長了設(shè)備檢修周期限，另外設(shè)備的低轉(zhuǎn)速啟動，減輕了對廠用電系統(tǒng)的沖擊，機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時，輔機(jī)的變頻調(diào)節(jié)較比工頻運(yùn)行更能降低機(jī)組廠用電率，因此輔機(jī)的變頻改造為提高我廠經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)發(fā)揮重要作用。

2.提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

2.1凝汽器真空是火力發(fā)電廠重要的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，加強(qiáng)機(jī)組真空嚴(yán)密性管理，努力提高真空，增強(qiáng)機(jī)組做功能力，機(jī)組正常運(yùn)行中膠球清洗裝置正常投入運(yùn)行，且保證收球率大于80%，嚴(yán)格控制機(jī)組各監(jiān)視段壓力不超過規(guī)程允許值，經(jīng)常檢查冷卻水塔淋水正常，保證水塔水位在規(guī)定內(nèi)，循環(huán)水硬度在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值內(nèi)，采取以上措施嚴(yán)格控制凝汽器真空指標(biāo)，進(jìn)一步提高我廠的經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)。

2.2鍋爐排煙熱損失是影響鍋爐效率最大因素之一，鍋爐運(yùn)行中，嚴(yán)格控制排煙溫度，降低排煙熱損失，造成鍋爐排煙溫度高的主要原因就是受熱面上發(fā)生結(jié)渣或積灰受熱面的傳熱變差，排煙溫度升高。這就要求運(yùn)行中加強(qiáng)受熱面吹灰。但吹灰同時增加了工質(zhì)損失及熱量損失，吹灰次數(shù)和時間都應(yīng)按照規(guī)程中規(guī)定進(jìn)行。以保證鍋爐在最佳工況下運(yùn)行，使鍋爐效率提高，從而提高經(jīng)濟(jì)性。

3.鍋爐燃燒系統(tǒng)改造

根據(jù)節(jié)能環(huán)保要求，我廠200MW鍋爐燃燒器進(jìn)行全部改造為低氮燃燒器，低氮燃燒調(diào)整方式是將燃盡風(fēng)根據(jù)負(fù)荷進(jìn)行配比，并根據(jù)燃燒器情況、煙氣中CO含量和NOx排放情況進(jìn)行調(diào)整主燃燒器二次風(fēng)量。采用燃燒區(qū)低氧和燃盡區(qū)富氧的分級燃燒形式降低NOx排放濃度，為鍋爐脫銷系統(tǒng)做好先期準(zhǔn)備工作，從節(jié)能降耗方面，低氮燃燒器采用逐漸減小二次風(fēng)門開度，或降低預(yù)熱器出口風(fēng)壓的方式逐漸降低氧量，從而使二次風(fēng)總量降低，送、引風(fēng)機(jī)的能耗降低，鍋爐燃油點(diǎn)火系統(tǒng)全部改造為微油點(diǎn)火系統(tǒng)，微油點(diǎn)火系統(tǒng)就是將原來的重油燃燒器改造為輕柴油燃燒器，重油燃燒器每支油槍容量為2500kg/h，輕油燃燒器每支大油槍容量為300kg/h，輕油燃燒器每支小油槍容量為110kg/h，一組燃燒器中有一支輕油大油槍和4支小油槍，改造后每組燃燒器每小時節(jié)省燃油1760kg，機(jī)組啟停時大大降低了機(jī)組的燃油消耗量。

4.生產(chǎn)用水系統(tǒng)改造

凝汽器式火電機(jī)組運(yùn)行過程中需要大量的生產(chǎn)用水，對電廠補(bǔ)、供水系統(tǒng)進(jìn)行改造，制定合理的循環(huán)水利用措施：

4.1對于采用工業(yè)水冷卻的輔機(jī)設(shè)備，采用循環(huán)再利用原則，對工業(yè)水系統(tǒng)不合理排放的要求及時整改，確保機(jī)組零排放。

4.2鍋爐除塵、除灰水系統(tǒng)合理化，鍋爐水封水進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)自循環(huán)。

4.3機(jī)組疏水系統(tǒng)充分回收，尤其是在機(jī)組啟停是大量疏水應(yīng)該得到回收利用，運(yùn)行中嚴(yán)格控制系統(tǒng)跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。

四、優(yōu)化運(yùn)行方式

以上節(jié)能降耗措施中通遼發(fā)電總廠結(jié)合運(yùn)行實(shí)際情況，進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化并取得了顯著的效果，具體有以下幾點(diǎn)優(yōu)化項目。

1.優(yōu)化運(yùn)行管理

通遼發(fā)電總廠優(yōu)化運(yùn)行管理以運(yùn)行績效考核管理為手段，以值際競賽為平臺，特制定完善的《PMS生產(chǎn)指標(biāo)管理考核辦法》，并設(shè)立專項績效獎勵基金，通過完善的獎勵體系，增強(qiáng)運(yùn)行人員運(yùn)行調(diào)整、節(jié)能與優(yōu)化運(yùn)行的主觀能動性。

2.優(yōu)化機(jī)組廠用電量

機(jī)組廠用電率是影響電廠經(jīng)濟(jì)型指標(biāo)的重要因素，為了降低機(jī)組廠用電率，我廠現(xiàn)在鍋爐送、引風(fēng)機(jī)，汽輪機(jī)凝結(jié)水泵、給水泵都已經(jīng)改造為變頻調(diào)節(jié)，可是大量輔機(jī)的變頻改造，變頻器的故障率就會增加很多，所以變頻器的大、小缺陷應(yīng)及時處理，確保各大輔機(jī)變頻的正常運(yùn)行，因此輔機(jī)的變頻投入率直接影響廠用電率，保證輔機(jī)變頻穩(wěn)定性是節(jié)能降耗的一個重要舉措。

3.優(yōu)化經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)

加強(qiáng)機(jī)組真空嚴(yán)密性試驗(yàn)管理。堅持每月定期做真空嚴(yán)密性試驗(yàn)，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析真空情況，便于運(yùn)行中或停機(jī)后查找負(fù)壓系統(tǒng)漏點(diǎn)，加強(qiáng)凝汽器膠球清洗裝置管理，對每臺膠球裝置收球率進(jìn)行統(tǒng)計分析；加強(qiáng)對循環(huán)水水質(zhì)處理，采取運(yùn)行中水塔加藥，停機(jī)時加強(qiáng)凝汽器鋼管除垢工作，最近我廠凝汽器又增加了一套循環(huán)水高頻除垢裝置，這套設(shè)備的投入使用凝汽器換熱效果明顯優(yōu)于以前，凝汽器端差、過冷度都有所下降，凝汽器真空得以提高，使汽輪機(jī)效率提高，從而提高經(jīng)濟(jì)性。

4.優(yōu)化鍋爐燃燒調(diào)整

優(yōu)化鍋爐燃燒調(diào)整需要從很多方面入手，首先鍋爐運(yùn)行中合理的加強(qiáng)入爐燃煤摻配的科學(xué)管理非常重要，因?yàn)槿霠t燃煤摻配工作直接影響到鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行，其次加強(qiáng)磨煤機(jī)運(yùn)行方式調(diào)整，按要求及時切換磨煤機(jī)運(yùn)行方式，防止長時間處于一個運(yùn)行方式造成鍋爐結(jié)焦、積灰、煤粉氣流偏射水冷壁影響鍋爐的安全運(yùn)行，最后鍋爐燃燒調(diào)整最重要的就是合理配風(fēng)了，因?yàn)殄仩t爐膛燃燒空氣動力場是一個非常不確定的因素，無論是內(nèi)部因素還是外部因素對鍋爐運(yùn)行中參數(shù)影響都很大，綜上所述，優(yōu)化鍋爐燃燒調(diào)整是一個漫長而復(fù)雜的工作，要求我們運(yùn)行值班員不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，力求燃燒調(diào)整做到精益求精。

結(jié)束語：

通遼發(fā)電總廠經(jīng)過采取大量的節(jié)能措施和優(yōu)化運(yùn)行管理，確保全廠經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)有了大幅度好轉(zhuǎn)，降低了機(jī)組的供電煤耗、生產(chǎn)廠用電率、生產(chǎn)用水率等各項經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，確保順利完成集團(tuán)公司制定的年度目標(biāo)值，在機(jī)組安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能降耗方面取得的成績，為企業(yè)擺脫經(jīng)營困境，提高競爭力打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

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