火電廠基建調(diào)試中的節(jié)能手段探討

王達(dá)峰，方天林，羅 輦

（1.浙江省電力試驗(yàn)研究院，杭州 310014；2.浙江省電力設(shè)計(jì)院，杭州 310012）

自國(guó)家“十一五”規(guī)劃提出節(jié)能減排以來，電力企業(yè)勇于作為節(jié)能降耗的排頭兵，如火如荼地開展了各項(xiàng)工作。在火電廠基建方面，業(yè)主單位也同樣提出了這方面的需求，各施工及調(diào)試單位都進(jìn)行了節(jié)能減排方面的研究。應(yīng)充分挖掘內(nèi)部因素，發(fā)揮調(diào)試人員的主觀能動(dòng)性，采取先進(jìn)的技術(shù)手段，合理安排調(diào)試程序，減少調(diào)試過程中水、汽、電的消耗；積極利用外部因素，提高資源利用率。

1 充分利用老廠資源

為減少公用、配套設(shè)施的建設(shè)成本，現(xiàn)在不少工程都是在老廠的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)建，要充分利用老廠的資源，如水、電、汽等工程建設(shè)中的消耗性資源。

1.1 利用鄰機(jī)來汽進(jìn)行管道沖洗

燃油、輔助蒸汽、軸封、小機(jī)調(diào)試用汽等小系統(tǒng)管道都可以通過臨時(shí)管路，利用鄰機(jī)的輔助蒸汽來進(jìn)行吹掃。如果利用本爐燃燒產(chǎn)生蒸汽，能耗高、成本大。因?yàn)榈拓?fù)荷時(shí)鍋爐效率低，產(chǎn)生同樣參數(shù)的蒸汽需要更多的燃料，有些鍋爐啟動(dòng)還需要消耗高價(jià)的柴油，輔機(jī)的電耗也很大。而采用鄰機(jī)的輔助蒸汽時(shí)，鍋爐高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)效率高、一般燃用的是價(jià)格比燃油低的煤，廠用電率也較低。如嘉興發(fā)電廠二期工程的小系統(tǒng)管道沖洗就采用了鄰機(jī)輔汽，大大減少了調(diào)試過程中的燃料、輔機(jī)用電的消耗，節(jié)約了建設(shè)成本。

1.2 利用鄰機(jī)來汽進(jìn)行化學(xué)清洗加熱

化學(xué)清洗時(shí)無論是堿洗還是酸洗，介質(zhì)溫度一般都要求高于環(huán)境溫度，在40～120℃左右。傳統(tǒng)加熱方法主要有：本爐加熱、啟動(dòng)鍋爐產(chǎn)生的蒸汽加熱、電加熱器加熱。這些方法能耗都較高，如果能接鄰機(jī)來汽，則可以減少用電量及燃料消耗，節(jié)約成本，這一措施在目前的調(diào)試項(xiàng)目中已廣泛應(yīng)用。

1.3 利用鄰機(jī)來汽加熱給水系統(tǒng)

在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)采用鄰機(jī)來汽（再熱冷段）供至高加加熱給水，這一方法在上海外高橋三期的2臺(tái)機(jī)組中進(jìn)行了嘗試，機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)的給水溫度從 90～100℃提高到215～240℃，這樣能使制粉系統(tǒng)的投入時(shí)間大大提前，改善了爐內(nèi)燃燒情況，提高了鍋爐運(yùn)行初期的效率，并縮短了機(jī)組的啟動(dòng)時(shí)間。

1.4 利用鄰機(jī)循環(huán)水

在舟山發(fā)電廠二期300 MW機(jī)組調(diào)試過程中，因土建工期原因，循環(huán)水系統(tǒng)的安裝調(diào)試進(jìn)度較慢。為了不影響工程的總體進(jìn)度，從老廠的循環(huán)水管路中用φ273 mm的管子接入閉式水熱交換器，直至沖管開始，發(fā)揮了45天的作用。雖說當(dāng)時(shí)是考慮工程進(jìn)度的臨時(shí)應(yīng)急措施，但從節(jié)能減排的角度分析同時(shí)也是一個(gè)非常有效的方法，因?yàn)槠溲h(huán)水流量不大，約為200 m3/h，相對(duì)于老廠循環(huán)水總流量35 870 m3/h來說幾乎可以忽略不計(jì)，對(duì)老廠機(jī)組的真空沒有明顯影響，但少開1臺(tái)循環(huán)水泵（額定功率1 900 kW）的電耗節(jié)約非常明顯，可節(jié)約電能：

1 900 kW×45 d×24 h/d=2 052 000 kWh

2 積極采取各種技術(shù)措施

調(diào)試人員發(fā)揮主觀能動(dòng)性，利用先進(jìn)的技術(shù)，合理安排輔機(jī)的啟動(dòng)時(shí)機(jī)，對(duì)節(jié)能降耗也能起到非常重要的作用。

2.1 熟練掌握微油點(diǎn)火、等離子點(diǎn)火等新技術(shù)

新的點(diǎn)火技術(shù)可以提前制粉系統(tǒng)的投入時(shí)間，減少高價(jià)燃油的消耗，如能在鍋爐化學(xué)清洗階段、沖管階段投入制粉系統(tǒng)，可為工程節(jié)約大量燃料成本。但要考慮相關(guān)輔助系統(tǒng)的投入，合理安排調(diào)試工序，并考慮相關(guān)的安全風(fēng)險(xiǎn)，做好防范措施。如嘉興發(fā)電廠二期4臺(tái)600 MW機(jī)組采用傳統(tǒng)的點(diǎn)火方式，調(diào)試時(shí)每臺(tái)機(jī)組消耗燃油5 000～6 000 t，而在三期7號(hào)1 000 MW機(jī)組調(diào)試中，采用了微油點(diǎn)火技術(shù)，整個(gè)啟動(dòng)過程僅用了341 t燃油，節(jié)油率在90%以上。

2.2 無循環(huán)水分系統(tǒng)調(diào)試

循環(huán)水系統(tǒng)投運(yùn)是發(fā)電廠啟動(dòng)試運(yùn)的基本條件之一，除冷卻汽輪機(jī)排汽外，送/引風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)等輔助設(shè)備旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量都要通過閉式冷卻水系統(tǒng)帶走，而閉式冷卻水則是通過水-水交換器用開式循環(huán)水來進(jìn)行冷卻。

一般發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)取/排水于大?；虼笮秃恿鳎刭|(zhì)條件比較惡劣，施工時(shí)間受潮汛期制約，有時(shí)長(zhǎng)距離施工不但施工條件復(fù)雜多變還牽涉到沿途政策處理等許多棘手問題，因此循環(huán)水系統(tǒng)的施工常常是影響整個(gè)工程進(jìn)度的關(guān)鍵因素。在發(fā)電廠基建調(diào)試中實(shí)施無循泵分系統(tǒng)調(diào)試，工程進(jìn)度可以提前1個(gè)月左右甚至更多。

舟山發(fā)電廠二期利用鄰機(jī)系統(tǒng)的循環(huán)水系統(tǒng)，寧海發(fā)電廠二期采用小功率的臨時(shí)海水泵提供循環(huán)水。此外，可采用以下方法來解決輔機(jī)的冷卻問題：

（1）在無循環(huán)水的情況下，采用閉式水換水方式。閉式水在不斷地循環(huán)運(yùn)行，克服阻力轉(zhuǎn)換熱量。在無用戶時(shí)，最終會(huì)有近20℃以上的溫升，如果有輔助機(jī)械要試運(yùn)時(shí)，閉式水溫會(huì)不斷上升。為達(dá)到冷卻效果必須控制閉式水溫，這時(shí)就必須通過回水管路排放溫度較高的閉式水，并同時(shí)往閉式水膨脹水箱補(bǔ)充溫度極低的新鮮除鹽水，達(dá)到降低閉式水溫的效果。

這種方法的好處是對(duì)系統(tǒng)不用改動(dòng)，簡(jiǎn)單易行，不利之處在于需要消耗除鹽水，而且適用的范圍較少，只有在少量輔機(jī)運(yùn)行時(shí)才能控制住閉式水溫度。

（2）改造系統(tǒng)，采用其他水系統(tǒng)。當(dāng)有大量的輔機(jī)設(shè)備需要閉式水時(shí)，可以考慮用臨時(shí)的小泵系統(tǒng)來代替安裝工作量巨大的循環(huán)水系統(tǒng)，或用其他水系統(tǒng)來代替閉式水。在嘉興發(fā)電廠三期7號(hào)機(jī)組的分系統(tǒng)調(diào)試中，專門用1臺(tái)凝結(jié)水輸送泵（凝輸泵C，93 m3/h，16.9 kW）為閉式水需求量比較大的空壓機(jī)及其冷干機(jī)服務(wù)。通過500 m3凝結(jié)水箱循環(huán)閉式水。當(dāng)凝結(jié)水箱中水溫上升時(shí)，凝輸泵A或B（300 m3/h，132 kW）與3 000 m3除鹽水箱循環(huán)進(jìn)行換水冷卻，見圖1（圖中虛線為臨時(shí)管路）。最終成功完成了7號(hào)機(jī)組的分系統(tǒng)調(diào)試，直至鍋爐沖管前循環(huán)水泵投入運(yùn)行，發(fā)揮了30天的作用。

圖1 嘉興發(fā)電廠三期凝輸水改為冷卻水系統(tǒng)示意圖

嘉興發(fā)電廠三期機(jī)組的每臺(tái)循環(huán)水泵的功率為2 800 kW，為混流泵，故試運(yùn)期功率按額定功率計(jì)算，扣除凝輸泵A或B及凝輸泵C的電耗，30天可節(jié)約廠用電：

（2 800 kW-132 kW-16.9 kW）×30 d×24 h/d=1 908 792 kWh

此方法的特點(diǎn)是：只需對(duì)系統(tǒng)作少量改動(dòng)，用凝輸水冷卻空壓機(jī)等大用戶，其他系統(tǒng)通過閉式水換水冷卻，能滿足整個(gè)機(jī)組調(diào)試的要求。

2.3 為汽動(dòng)輔機(jī)作好準(zhǔn)備

除汽動(dòng)給水泵外，最近一些大型機(jī)組紛紛上馬汽動(dòng)送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)，以后也許會(huì)出現(xiàn)汽動(dòng)的循環(huán)水泵、凝泵等，輔汽系統(tǒng)、真空系統(tǒng)等調(diào)試工序要作相應(yīng)調(diào)整，調(diào)試專業(yè)人員配置也要作好相應(yīng)的準(zhǔn)備，小機(jī)、電液控制系統(tǒng)（MEH）的調(diào)試力量要加強(qiáng)。

2.4 鍋爐靜壓上水

外高橋發(fā)電廠三期機(jī)組啟動(dòng)調(diào)試期間，鍋爐無壓時(shí)采用靜壓上水和輔汽加熱給水技術(shù)。靜壓上水就是利用除氧器的壓力，讓除氧器水自行流進(jìn)鍋爐，節(jié)約了汽泵前置泵運(yùn)行帶來的電耗。而輔汽加熱給水，主要是在機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，在除氧器內(nèi)利用輔汽給低壓給水加熱，提高給水溫度，從而提高爐膛溫度，加快鍋爐啟動(dòng)速度，降低機(jī)組啟動(dòng)消耗。

2.5 控制輔機(jī)啟動(dòng)時(shí)機(jī)

（1）分系統(tǒng)調(diào)試期間，閉式水、循環(huán)水、空壓機(jī)等公用系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束后應(yīng)及時(shí)辦理代保管，由運(yùn)行人員在夜間無調(diào)試工作時(shí)及時(shí)停運(yùn)設(shè)備，早晨及時(shí)啟動(dòng)。

（2）在鍋爐化學(xué)清洗階段（如需鍋爐點(diǎn)火）、沖管及整套啟動(dòng)低負(fù)荷階段，控制輔助設(shè)備的投入量，鍋爐可采用單側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行。

（3）對(duì)于亞臨界帶爐水循環(huán)泵的機(jī)組，在鍋爐化學(xué)清洗時(shí)可先投入1臺(tái)爐水泵，定期進(jìn)行切換。鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，可先投入1臺(tái)，負(fù)荷升高后再投入第2臺(tái)。

3 結(jié)語

以上提到的節(jié)能手段，有些在目前的基建工程中已得到了應(yīng)用，需要注重的是進(jìn)行深化或優(yōu)化?；ㄕ{(diào)試是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，有些技術(shù)的實(shí)施需要調(diào)試、業(yè)主、生產(chǎn)、安裝等各單位的配合協(xié)作；新技術(shù)、新方法的應(yīng)用過程中，難免要花費(fèi)一些成本（包括物資成本、人力成本和時(shí)間成本），建設(shè)方應(yīng)建立一定的激勵(lì)機(jī)制，充分發(fā)揮各單位的積極能動(dòng)性，鼓勵(lì)在調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)不斷創(chuàng)新，找到更多的方法，為基建階段機(jī)組的節(jié)能減排獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。

[1]馮偉忠.外高橋三期1 000 MW超超臨界機(jī)組調(diào)試過程中節(jié)能減排與技術(shù)創(chuàng)新[J].華東電力，2008（6）:1-5.

[2]劉期飛.寧海百萬機(jī)組調(diào)試中的節(jié)能環(huán)保與技術(shù)創(chuàng)新[J].神華科技，2010，12（8）:91.