火力發(fā)電廠降低廠用電率的方法

江 興 馬文欣 王乾坤

(華能云南滇東第二發(fā)電廠，云南 曲靖 655507)

1 機(jī)組節(jié)電分析

廠用電主要消耗在經(jīng)常連續(xù)運(yùn)行的鍋爐及汽機(jī)系統(tǒng)的6kV輔機(jī)上，風(fēng)煙、制粉、循環(huán)水、凝結(jié)水、外水泵站等輔助系統(tǒng)的設(shè)備用電量占全部廠用電量的70%～75%左右，深挖高壓輔機(jī)節(jié)電潛力，減少風(fēng)煙、循環(huán)水、凝結(jié)水、外水泵站等輔機(jī)耗電量，是降低機(jī)組廠用電率的關(guān)鍵。

1.1 凝結(jié)水泵節(jié)電分析

為達(dá)到節(jié)能降耗的目的，將1#機(jī)組凝結(jié)水泵改為變頻運(yùn)行。變頻調(diào)節(jié)是在管道特性不變的條件下，通過(guò)改變轉(zhuǎn)速而改變特性曲線，來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)的 (凝結(jié)水泵電機(jī)變頻改造控制邏輯方案見(jiàn)圖1)。

圖1 凝結(jié)水泵電機(jī)變頻改造控制邏輯方案

由于風(fēng)機(jī)和水泵的耗電量是和其轉(zhuǎn)速的三次方成正比的，所以其節(jié)電量是很可觀的。由相似定律知，采用變頻調(diào)節(jié)的電動(dòng)機(jī)的功耗為:Q=(n/n0)3Q0

式中:

Q0—額定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)的實(shí)際耗電量;

n0—額定轉(zhuǎn)數(shù);

n—調(diào)節(jié)后的轉(zhuǎn)數(shù);

Q—調(diào)節(jié)后對(duì)應(yīng)n轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)的實(shí)際耗電量。

變頻調(diào)節(jié)時(shí)的節(jié)電量為:

變頻調(diào)節(jié)時(shí)節(jié)電量用百分?jǐn)?shù)表示則為:

由上式，若轉(zhuǎn)速較額定轉(zhuǎn)速下降到90%，則δQ%=27.1%，轉(zhuǎn)速較額定轉(zhuǎn)速下降到80%，則δQ%=48.4%，可見(jiàn)，變頻調(diào)節(jié)的節(jié)電率是很高的。

1.2 外水二級(jí)泵站節(jié)電分析

將外水二級(jí)泵站改為變頻運(yùn)行。

通過(guò)本次變頻器改造可降低廠用電率0.13%以上，達(dá)到了預(yù)期的節(jié)電降耗的目的。

2 機(jī)組節(jié)電潛力分析

2.1 引風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)節(jié)電潛力分析

節(jié)能方案一:對(duì)引風(fēng)機(jī)及增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造。優(yōu)點(diǎn):節(jié)電降耗效果明顯，廠用電率可以降低0.3%以上;缺點(diǎn):引風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式都是連續(xù)的，隨負(fù)荷的變化要經(jīng)常進(jìn)行調(diào)整的，其調(diào)節(jié)頻率很頻繁，且只能采用一拖一安裝變頻器的方案，投入成本較高。節(jié)能方案二:將同側(cè)的引風(fēng)機(jī)及增壓風(fēng)機(jī)合二為一采用一臺(tái)小汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn):發(fā)電成本將會(huì)大大降低。缺點(diǎn):引風(fēng)機(jī)是電廠所有動(dòng)力設(shè)備中最早啟動(dòng)最遲停機(jī)的動(dòng)力設(shè)備，其可靠性要求比給水泵汽輪機(jī)還要高，如果采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)會(huì)大大增加電廠系統(tǒng)的復(fù)雜性和運(yùn)行難度，增加設(shè)備投資。經(jīng)兩種方案比較引風(fēng)機(jī)及增壓風(fēng)機(jī)采用變頻方式運(yùn)行不易實(shí)現(xiàn)，該廠機(jī)組每天都要參與南網(wǎng)的調(diào)峰工作，變頻運(yùn)行不適合實(shí)際情況。相對(duì)于方案一變頻運(yùn)行方案來(lái)所方案二引風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)采用小汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的可能性極大，且小汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)能較變頻節(jié)能效果好得多，能有效提高引風(fēng)機(jī)在低負(fù)荷工況運(yùn)行的效率。

以機(jī)組500MW負(fù)荷為例，兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)的電流約為275A，兩臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)的電流約為315A。若同側(cè)引風(fēng)機(jī)及增壓風(fēng)機(jī)采用一臺(tái)小汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，相當(dāng)于每天節(jié)省電量169920KW.h，機(jī)組年利用率按5500h計(jì)算，年節(jié)約用電量約19470000 KW.h，上網(wǎng)電價(jià)如按0.311元/KW.h，年多增效益為605.52萬(wàn)元。降低廠用電率約0.708%。

2.2 循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)電潛力分析

循環(huán)水泵電機(jī)單速改雙速，在環(huán)境溫度低時(shí)，采用低速運(yùn)行，此改造投資較小，易于實(shí)現(xiàn)，可以降低廠用電。

機(jī)組投產(chǎn)初期膠球清洗收球不正常，為回收膠球不得不采取雙循泵運(yùn)行。經(jīng)對(duì)膠球清洗系統(tǒng)運(yùn)行方式的調(diào)整，選擇規(guī)格合適的膠球，將膠球泵收球時(shí)間由1h延長(zhǎng)到3～5h，實(shí)現(xiàn)了膠球清洗運(yùn)行正常，同時(shí)提高了機(jī)組運(yùn)行真空值，提高了機(jī)組的效率，從而降低了廠用電率。

在機(jī)組停止后，由于循環(huán)水系統(tǒng)需經(jīng)開(kāi)式水系統(tǒng)向主機(jī)潤(rùn)滑油、空壓機(jī)提供冷卻水源，導(dǎo)致循環(huán)水泵、開(kāi)式水泵少用戶運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使廠用電增加，對(duì)此，為主機(jī)開(kāi)式水增加了一路工業(yè)水源作為備用，停機(jī)后主機(jī)潤(rùn)滑油冷卻水切至工業(yè)水，空壓機(jī)冷卻水切至鄰機(jī)供給，使循環(huán)水泵無(wú)用戶后可以得到及時(shí)停運(yùn)。

2.3 其它節(jié)電潛力分析

消防水泵、螺桿式空壓機(jī)等6KV輔機(jī)均可采用變頻器方式運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)變頻節(jié)約能源的目的。

合理調(diào)整燃油泵運(yùn)行方式，兩臺(tái)機(jī)運(yùn)行時(shí)一臺(tái)運(yùn)行，并且在燃油泵上加裝變頻器以實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能。

盡量減少電動(dòng)給水泵的運(yùn)行時(shí)間，除非急需停運(yùn)汽泵消缺的工作外，汽泵消缺工作盡量放在夜間低負(fù)荷期間處理，另外在機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中，利用鄰爐輔汽沖轉(zhuǎn)汽泵給汽包上水。

機(jī)組停運(yùn)后，機(jī)組不帶負(fù)荷，輔機(jī)系統(tǒng)相對(duì)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，必然增大機(jī)組廠用電率，因此，合理安排停機(jī)過(guò)程中輔機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行方式，輔機(jī)達(dá)到停運(yùn)條件時(shí)及時(shí)停運(yùn)，盡量縮短輔機(jī)運(yùn)行時(shí)間，也是降低廠用電率的有效措施。

另外由燃料部牽頭，加強(qiáng)燃煤的摻配管理和入廠煤質(zhì)檢驗(yàn)，并多方尋找煤源，努力增加煤場(chǎng)庫(kù)存，提高燃煤質(zhì)量，盡量降低制粉單耗。

3 我廠采用的節(jié)電方式

1)廠內(nèi)第二臺(tái)機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，盡量不用電泵上水，改用小汽輪機(jī)上水。

2)負(fù)荷滿足吹灰條件要全面吹灰，降低送、引風(fēng)機(jī)電流。

3)空預(yù)器煙氣差壓大于1kPa時(shí)要及時(shí)投入空預(yù)器吹灰。

4)大機(jī)真空升至－76kPa以上時(shí)改單循泵運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

節(jié)能降耗則是國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)方針，火力發(fā)電廠運(yùn)行負(fù)荷長(zhǎng)期偏低，煤價(jià)的攀升導(dǎo)致發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)效益下滑。通過(guò)優(yōu)化輔機(jī)運(yùn)行方式、技術(shù)改造、加強(qiáng)運(yùn)行管理等方法，使機(jī)組廠用電率得到了較大幅度的降低，達(dá)到了節(jié)電降耗的目的。

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