660MW超超臨界機(jī)組啟動(dòng)節(jié)能優(yōu)化的探討

摘 要：在現(xiàn)代發(fā)電廠中，為了更好地滿足實(shí)際運(yùn)行的需要，往往會(huì)采用超超臨界機(jī)組。此類機(jī)組不僅設(shè)備較多，而且系統(tǒng)較為復(fù)雜。在每次調(diào)試期間的啟動(dòng)，均導(dǎo)致其形成巨大的能耗。所以為了更好地達(dá)到節(jié)能降耗的目的，本文認(rèn)為：通過(guò)深度調(diào)試、采取措施實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能降耗。湖南華電常德發(fā)電有限公司作為湖南省首臺(tái)660MW超超臨界機(jī)組，投產(chǎn)之后，在盤點(diǎn)本廠系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型的基礎(chǔ)上，制定優(yōu)化運(yùn)行措施以及機(jī)組能耗指標(biāo)目標(biāo)值，使之投產(chǎn)后各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到先進(jìn)值，保證機(jī)組“壓紅線”運(yùn)行。這些探索在同類發(fā)電機(jī)組的推廣應(yīng)用上具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。

關(guān)健詞：660MW；節(jié)能；機(jī)組啟動(dòng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.158

0 引言

660MW超超臨界機(jī)組不僅設(shè)備較多，而且系統(tǒng)較為復(fù)雜。在每次調(diào)試期間的啟動(dòng)，均導(dǎo)致其形成巨大的能耗。所以為了更好地達(dá)到節(jié)能降耗的目的，就必須注重節(jié)能優(yōu)化工作的開(kāi)展。尤其是在綠色發(fā)電的大背景下， 只有盡可能地將機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間縮短，才能更好地將發(fā)電成本降低。這也是廣大發(fā)電廠必須面臨的可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)謹(jǐn)問(wèn)題。

本文重點(diǎn)突出660MW超超臨界機(jī)組啟動(dòng)初啟的節(jié)能效果，通過(guò)改變?cè)O(shè)備運(yùn)行方式，優(yōu)化設(shè)備啟動(dòng)順序達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

1 設(shè)備簡(jiǎn)介

湖南華電常德發(fā)電有限公司2×660MW超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，鍋爐主設(shè)備由上海鍋爐有限公司制造的超超臨界變壓直流爐，鍋爐型號(hào)：SG-2025/26.15-M6011 型鍋爐，額定主、再熱蒸汽溫度605/603℃。汽輪機(jī)是上海汽輪機(jī)有限公司和和德國(guó)SIEMENS公司聯(lián)合設(shè)計(jì)與制造了N660-25/600/600型汽輪機(jī)，其特點(diǎn)是：①超超臨界；②一次中間再熱；③單軸；④四缸四排汽；⑤八級(jí)回?zé)岢槠?；⑥雙背壓；⑦凝汽式的汽輪機(jī)，其給水系統(tǒng)設(shè)置了2臺(tái)50%容量的氣動(dòng)給水泵、而在旁路中，主要采取了容量為40%BMCR的兩級(jí)串聯(lián)旁路系統(tǒng)。在本工程項(xiàng)目中，采取的脫硝、除塵和除硫裝置為當(dāng)前國(guó)際最高標(biāo)準(zhǔn)，且所有的環(huán)保指標(biāo)均比國(guó)家的超低排放標(biāo)準(zhǔn)要高。

2 660MW超超臨界機(jī)組啟動(dòng)優(yōu)化的主要措施

上述主要對(duì)湖南華電常德發(fā)電有限公司2×660MW超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組進(jìn)行了簡(jiǎn)介，鑒于其在運(yùn)行中帶來(lái)的能耗較高，而這主要是因?yàn)閱?dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)，所以我們必須對(duì)其啟動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化和完善，才能在減少啟動(dòng)實(shí)踐的同時(shí)降低能耗。

2.1 除鹽水直接向凝汽器、除氧器上水并進(jìn)行沖洗

通過(guò)摸索和研究，取消了機(jī)組凝的補(bǔ)水系統(tǒng)，而是直接在機(jī)組中利用除鹽水母管來(lái)補(bǔ)水。這樣在啟動(dòng)機(jī)組時(shí)就不用將凝結(jié)水泵啟動(dòng)，主要是將除鹽水泵啟動(dòng)后，直接給除氧器與凝汽器補(bǔ)水沖洗，還能往凝結(jié)水母管中注水，確保凝結(jié)水泵為熱備用。這就能將凝結(jié)水泵的啟動(dòng)時(shí)間推遲兩小時(shí)，確保檢修后能安全啟動(dòng)，且每次啟動(dòng)能節(jié)約用電2430度。

2.2 通過(guò)除氧器靜壓直接向鍋爐上水

當(dāng)運(yùn)行方式得以優(yōu)化之后，除氧器在上水的同時(shí)，還能利用其靜壓給鍋爐上水，再將汽泵前置泵啟動(dòng)后對(duì)鍋爐進(jìn)行上水與冷態(tài)沖洗。在鍋爐點(diǎn)火過(guò)程中，主要是將汽泵直接啟動(dòng)之后，對(duì)鍋爐進(jìn)行冷態(tài)和熱態(tài)沖洗，并進(jìn)行升溫和升壓以及暖機(jī)和并網(wǎng)、沖轉(zhuǎn)等過(guò)程。 此種方式可操作性強(qiáng)，節(jié)能效果明顯。經(jīng)過(guò)調(diào)研論證，同類電廠應(yīng)用廣泛。

2.3 啟動(dòng)初期采用單側(cè)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式

在啟動(dòng)初期的運(yùn)行主要是采取單側(cè)風(fēng)機(jī)的方式進(jìn)行運(yùn)。因?yàn)橹霸趯?duì)同類電廠的鍋爐進(jìn)行吹掃和點(diǎn)火時(shí)，主要是將兩側(cè)的送風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式，其送風(fēng)機(jī)的電流是63A，而一次風(fēng)機(jī)的電流是117A，而汽動(dòng)引風(fēng)機(jī)為3500PRM。而這就需要加強(qiáng)對(duì)其的改進(jìn)和優(yōu)化，具體的運(yùn)行改進(jìn)思路在啟動(dòng)過(guò)程中采取單側(cè)送和一次風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)，當(dāng)機(jī)組并網(wǎng)之后，再到另一側(cè)進(jìn)行送風(fēng)和一次風(fēng)。所以通過(guò)采取單側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行的方式，在確保送風(fēng)量相同的情況下，風(fēng)機(jī)電流下降105A，若每次冷態(tài)啟動(dòng)根據(jù)單側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行五小時(shí)來(lái)計(jì)算，那么就能節(jié)省6065度電。此外，在進(jìn)行機(jī)組并網(wǎng)之前，確保另一側(cè)的風(fēng)機(jī)得到及時(shí)的運(yùn)行，就能確保機(jī)組穩(wěn)定安全的運(yùn)行。

2.4 鍋爐起壓的同時(shí)應(yīng)確保臨機(jī)加熱得到及時(shí)的實(shí)施

在鍋爐起壓的同時(shí)，及時(shí)的投入臨機(jī)加熱，既能將鍋爐給水溫度提升，促進(jìn)鍋爐增發(fā)量的替身，這就給汽溫控制提供了便利，有助于鍋爐升溫升壓速度的加快；又能有效的減少旁路給凝汽器進(jìn)行熱量排放，盡可能地將鍋爐消耗的燃料減少，同時(shí)還能將除氧器在加熱時(shí)的用汽量，進(jìn)而將臨機(jī)輔汽的用量減少，及時(shí)的把輔汽汽源切換到本機(jī)的冷再帶。最終將給水溫度提升80℃，鍋爐升溫升壓的時(shí)間縮短半個(gè)小時(shí)，節(jié)省40噸標(biāo)準(zhǔn)煤，提前并網(wǎng)半個(gè)小時(shí)，增加發(fā)電量33萬(wàn)度，減少臨機(jī)輔汽50噸。

2.5 優(yōu)化設(shè)備啟動(dòng)順序，做好各系統(tǒng)啟動(dòng)的連續(xù)性

在做好上述工作的同時(shí)，還應(yīng)對(duì)設(shè)備啟動(dòng)的順序進(jìn)行優(yōu)化，確保各系統(tǒng)得以連續(xù)啟動(dòng)。這就需要結(jié)合實(shí)際，優(yōu)化啟動(dòng)各系統(tǒng)，并提前按照檢查卡和操作票來(lái)恢復(fù)系統(tǒng)。一般而言，帶有變頻器的設(shè)備優(yōu)先啟動(dòng)，根據(jù)系統(tǒng)需要及時(shí)調(diào)整出力。例如在冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中，從循環(huán)水系統(tǒng)的恢復(fù)到發(fā)電機(jī)并網(wǎng)，一般只要14h左右就能完成，這樣就能有效的將機(jī)組啟動(dòng)的時(shí)間減少，進(jìn)而減少更多的能耗。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，只有對(duì)機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，才能在縮短啟動(dòng)時(shí)間的同時(shí)節(jié)約大量的電能、蒸汽和燃料，具有較強(qiáng)的節(jié)能功效，并促進(jìn)其發(fā)電量增加。所以我們必須切實(shí)加強(qiáng)上述工作的開(kāi)展，加強(qiáng)運(yùn)行過(guò)程的監(jiān)測(cè)，確保其安全高效的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]張秋生，岳建華，趙軍等.600MW超臨界直流鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)的控制[J].華北電力技術(shù)，2007，23（08）：17-23.

[2]上海汽輪機(jī)有限公司.660MW等級(jí)超超臨界凝汽式汽輪機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行說(shuō)明書(shū)[S].2014.

[3]上海鍋爐廠.660MW等級(jí)超超臨界鍋爐啟動(dòng)說(shuō)明書(shū)[S].2014.

[4]李虎.1000MW超超臨界機(jī)組的先進(jìn)設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析[J].電力設(shè)備，2007（12）.

[5]陳仁杰.上海外高橋第三發(fā)電廠工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)[J].電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2010（03）.

作者簡(jiǎn)介：鄭海斌（1984-），男，湖南邵陽(yáng)人，學(xué)士，助理工程師，主要從事火電廠集控運(yùn)行與節(jié)能管理相關(guān)工作。