某燃?xì)怆姀S啟停過程廠用電優(yōu)化項(xiàng)目實(shí)施探討

李小煜++于凱++趙占峰

摘要：文章針對某燃?xì)怆姀S啟停過程廠用電優(yōu)化項(xiàng)目實(shí)施過程進(jìn)行論述，闡述該項(xiàng)目實(shí)施的目的和項(xiàng)目預(yù)期效果，確定項(xiàng)目完成依托的技術(shù)路線和優(yōu)化內(nèi)容，細(xì)化項(xiàng)目實(shí)施步驟，編制項(xiàng)目技術(shù)方案和調(diào)試方案，落實(shí)項(xiàng)目實(shí)施關(guān)鍵環(huán)節(jié)，完成項(xiàng)目閉環(huán)控制，在有效實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目預(yù)期效果的同時(shí)確保項(xiàng)目實(shí)施過程的可控、在控，保證機(jī)組和系統(tǒng)的安全、可靠。

摘要：燃?xì)怆姀S；啟停過程；廠用電優(yōu)化項(xiàng)目；燃?xì)鈾C(jī)組；電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM611 文章編號(hào)：1009-2374（2015）33-0022-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.012

某燃?xì)怆姀S機(jī)組主機(jī)設(shè)備是進(jìn)口設(shè)備，控制系統(tǒng)隨主機(jī)設(shè)備統(tǒng)一采購，控制邏輯設(shè)計(jì)和編程均由設(shè)備廠家實(shí)施完成。該廠商業(yè)運(yùn)行時(shí)間接近八年，運(yùn)行人員積累了一定的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對生產(chǎn)流程優(yōu)化、廠用電率降低以及提高機(jī)組自動(dòng)化程度提出了更高的要求，在這種背景下，該廠決定通過科技攻關(guān)活動(dòng)，對燃?xì)鈾C(jī)組啟停過程順序控制做出調(diào)整，以通過優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行方式降低整廠能耗。

1 明確項(xiàng)目技術(shù)路線和優(yōu)化內(nèi)容

在決定調(diào)整機(jī)組啟停過程輔機(jī)運(yùn)行時(shí)間和在機(jī)組啟停順序步序以達(dá)到降低廠用電率的目的后，通過何種方式進(jìn)行優(yōu)化、優(yōu)化范圍涉及哪些輔機(jī)以及如何有效設(shè)立保證機(jī)組和系統(tǒng)安全運(yùn)行的臨界點(diǎn)就成為該項(xiàng)目實(shí)施的主要技術(shù)壁壘。在項(xiàng)目小組論證時(shí)，初步設(shè)立吸收外部同類型機(jī)組良好的改造經(jīng)驗(yàn)、挖掘本廠生產(chǎn)人員良好的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)潛力作為本項(xiàng)目實(shí)施的技術(shù)依托。對于項(xiàng)目優(yōu)化內(nèi)容，在將高電壓大功率電氣設(shè)備作為首選目標(biāo)后，項(xiàng)目小組決定待調(diào)研結(jié)束后根據(jù)考察結(jié)果再進(jìn)一步明確工作對象和修改細(xì)節(jié)。

2 技術(shù)方案的確定

在確定以外部同類型機(jī)組良好的改造經(jīng)驗(yàn)作為燃?xì)鈾C(jī)組廠用電優(yōu)化研究項(xiàng)目的打破技術(shù)壁壘的主要技術(shù)支撐點(diǎn)，項(xiàng)目組選取了四家同類型機(jī)組進(jìn)行業(yè)務(wù)考察，其中有同期投入商業(yè)運(yùn)行的兩家同型號(hào)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組、一家投入商業(yè)運(yùn)行較晚的同廠家改進(jìn)型燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組以及一家其他廠家生產(chǎn)的同等級(jí)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組，以期建立橫向、縱向?qū)Ρ汝P(guān)系，掌握更多運(yùn)行中積累的工作經(jīng)驗(yàn)以及不同系列機(jī)組在提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性方面良好實(shí)踐的目的。而在實(shí)際考察中了解到以上各廠沒有通過調(diào)整各輔機(jī)啟停順序和運(yùn)行步序以達(dá)到降低廠用電率和提高機(jī)組自動(dòng)化程度的類似改造項(xiàng)目，但對于如何提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性所考察的各廠還是給出了諸多寶貴的經(jīng)驗(yàn)和建議。在沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以作為項(xiàng)目實(shí)施的技術(shù)支撐的情況下，項(xiàng)目組將收集到有關(guān)于機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)同本廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，明確了從以下三個(gè)方向完成本次優(yōu)化：

2.1 將耗能較高的輔機(jī)設(shè)備作為重點(diǎn)實(shí)施對象

將耗能較高的循環(huán)水泵、燃機(jī)罩殼風(fēng)機(jī)等輔機(jī)設(shè)備列為本次項(xiàng)目重點(diǎn)實(shí)施對象，通過保證機(jī)組安全前提條件下調(diào)整以上輔機(jī)的啟停時(shí)間作為修改內(nèi)容。以循環(huán)水泵為例，利用機(jī)組啟動(dòng)初期對于冷卻水量要求不大的前提下，由380V開式水泵代替6kV循環(huán)水泵工作，利用開式冷卻水系統(tǒng)替代循環(huán)水的冷卻功能，可以將循環(huán)水泵的啟動(dòng)時(shí)間推遲約1小時(shí)，對于降低廠用電率作用顯著。同時(shí)設(shè)置開式冷卻水向循環(huán)水注水過程排空確認(rèn)，可以降低循環(huán)水系統(tǒng)管道內(nèi)部水帶空氣運(yùn)行影響冷卻的效果。

2.2 將需要邏輯優(yōu)化的設(shè)備作為項(xiàng)目實(shí)施對象

由于該廠前期完成的某些節(jié)能改造項(xiàng)目，如中壓給水泵、凝結(jié)水泵實(shí)施變頻改造后未對系統(tǒng)順控邏輯全面優(yōu)化，造成機(jī)組啟動(dòng)過程中需要手動(dòng)完成這些設(shè)備和系統(tǒng)的啟停操作，不僅經(jīng)濟(jì)性差，同時(shí)可能由于運(yùn)行人員不當(dāng)操作造成系統(tǒng)和設(shè)備的損傷，通過本次項(xiàng)目可以提高這些系統(tǒng)啟停過程的自動(dòng)化程度的設(shè)備也列為實(shí)施對象，修改內(nèi)容以提高對于機(jī)組啟停過程自動(dòng)化程度的響應(yīng)。在本項(xiàng)目中，增加變頻設(shè)備投入情況、運(yùn)行狀態(tài)判別條件后，自動(dòng)投入變頻控制以及預(yù)選備用泵的聯(lián)鎖，可以有效降低運(yùn)行人員操作強(qiáng)度，減少運(yùn)行人員不當(dāng)操作的危害。

2.3 將系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在隱患的設(shè)備作為項(xiàng)目實(shí)施對象

將原設(shè)計(jì)中不符合運(yùn)行實(shí)際情況的項(xiàng)目列為優(yōu)化項(xiàng)目，如在機(jī)組啟動(dòng)過程中啟動(dòng)汽輪機(jī)時(shí)首先啟動(dòng)真空泵以建立汽輪機(jī)真空，后投入汽輪機(jī)軸封系統(tǒng)，這種設(shè)計(jì)在汽輪機(jī)冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)符合運(yùn)行需求，但在汽輪機(jī)處于暖態(tài)和熱態(tài)時(shí)，可能造成冷空氣通過軸封進(jìn)入熱汽輪機(jī)，引起汽輪機(jī)內(nèi)部金屬產(chǎn)生熱應(yīng)力損傷，影響機(jī)組安全運(yùn)行。考慮到該廠燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組為了達(dá)到調(diào)峰運(yùn)行的目的，通過增加汽輪機(jī)狀態(tài)判斷的邊際條件，以決定真空系統(tǒng)和軸封系統(tǒng)投入先后順序?qū)崿F(xiàn)提高機(jī)組運(yùn)行安全性的需求。另外，將高壓主汽管線疏水、低壓主汽管線疏水、冷再管線疏水和熱再管線疏水順控投入順序提前，以提高機(jī)組暖管效率并降低機(jī)組水沖擊的可能。在確定項(xiàng)目實(shí)施對象和優(yōu)化方向后，通過召開技術(shù)評(píng)審會(huì)的形式，落實(shí)項(xiàng)目技術(shù)方案，確定項(xiàng)目實(shí)施依據(jù)、制定項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃、明確各方工作職責(zé)和分工，有力推進(jìn)了項(xiàng)目落地和實(shí)施。

3 項(xiàng)目實(shí)施前的準(zhǔn)備

在確定項(xiàng)目技術(shù)方案后，根據(jù)崗位職責(zé)和項(xiàng)目組成員分工，項(xiàng)目組將工作組成員分成三個(gè)小組，并指派專人負(fù)責(zé)：一組完成邏輯組態(tài)設(shè)計(jì)，由熟悉系統(tǒng)編程組態(tài)和系統(tǒng)維護(hù)專業(yè)人員負(fù)責(zé)；一組負(fù)責(zé)編制調(diào)試方案，由熟悉系統(tǒng)生產(chǎn)流程和工作程序的專業(yè)技術(shù)管理人員負(fù)責(zé)；另外一組負(fù)責(zé)結(jié)合技術(shù)方案完成運(yùn)行操作票修編，由運(yùn)行管理人員負(fù)責(zé)。項(xiàng)目組確定各小組工作進(jìn)度和工作完結(jié)時(shí)間點(diǎn)，并通過定期召開項(xiàng)目碰頭會(huì)形式，協(xié)調(diào)解決各組工作中遇到的問題，保證各分支工作有序開展，以確保邏輯組態(tài)、調(diào)試方案和運(yùn)行操作票的準(zhǔn)確性和可靠性。在邏輯組態(tài)設(shè)計(jì)完成、調(diào)試方案定稿以及操作票修編完成的情況下，由項(xiàng)目組技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行最后的匯總和梳理，制定可行的實(shí)施計(jì)劃，規(guī)范各項(xiàng)工作的開展形式、檢查標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)果反饋流程。

4 項(xiàng)目實(shí)施

在準(zhǔn)備工作執(zhí)行完畢后，受到該廠控制系統(tǒng)的邏輯修改需要連續(xù)完成的限制，同時(shí)考慮到由于本次邏輯修改涉及內(nèi)容較多、完成時(shí)間較長、邏輯下傳工作可能會(huì)影響到機(jī)組正常運(yùn)行多種因素，選取機(jī)組停運(yùn)時(shí)間較長的時(shí)間段完成項(xiàng)目實(shí)施工作。為避免邏輯組態(tài)修改過程中不當(dāng)操作可能對于機(jī)組造成不利影響，同時(shí)規(guī)避對于機(jī)組緊急啟動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。決定在邏輯組態(tài)改動(dòng)前對邏輯組態(tài)進(jìn)行備份保存，在機(jī)組停運(yùn)后立即完成了機(jī)組DCS系統(tǒng)邏輯備份，并通過在備份介質(zhì)上粘貼寫有備份日期、備份項(xiàng)目名稱以及以表單化記錄等形式實(shí)現(xiàn)對于備份數(shù)據(jù)的有效管理。在系統(tǒng)備份工作完成后，在初步完成邏輯審核的情況下，由邏輯組態(tài)組成員完成相關(guān)邏輯和畫面修改及下傳工作，同時(shí)安排熟知本次修改內(nèi)容的專業(yè)人員進(jìn)行監(jiān)護(hù)，保證實(shí)施過程中發(fā)現(xiàn)的問題能夠得到及時(shí)確認(rèn)和反饋，確保邏輯修改質(zhì)量。同時(shí)，由專業(yè)技術(shù)管理人員對照設(shè)計(jì)邏輯圖與實(shí)際邏輯以及邏輯功能正確性情況對于邏輯修改內(nèi)容和邏輯進(jìn)行核查，對于發(fā)現(xiàn)的不符項(xiàng)和存在爭議的部分匯總后提交項(xiàng)目組共同進(jìn)行確定，務(wù)必保證邏輯準(zhǔn)確、功能正常。在邏輯檢查工作結(jié)束確定無誤后，檢查系統(tǒng)報(bào)警，消除邏輯修改后的故障和缺陷，再次對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。反復(fù)備份也是為了預(yù)防在實(shí)施過程中出現(xiàn)問題后能夠準(zhǔn)備恢復(fù)到階段性備份內(nèi)容，以防止由于項(xiàng)目實(shí)施過程對于機(jī)組原始數(shù)據(jù)的不可逆轉(zhuǎn)性。

5 試驗(yàn)驗(yàn)證

在邏輯審核完成后，在機(jī)組正式啟動(dòng)前，提前啟動(dòng)輔機(jī)系統(tǒng)，由運(yùn)行人員根據(jù)修編的操作票按分系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證系統(tǒng)的功能性、正確性以及是否符合設(shè)計(jì)需求和運(yùn)行人員的操作要求。為避免機(jī)組啟動(dòng)中進(jìn)行大范圍的邏輯修改影響機(jī)組正常啟動(dòng)，對于不具備試驗(yàn)條件的系統(tǒng)和設(shè)備，由熱工專業(yè)人員反復(fù)進(jìn)行邏輯驗(yàn)證，務(wù)必保證在機(jī)組整套啟動(dòng)前將驗(yàn)證工作順利完成。

在分系統(tǒng)驗(yàn)證結(jié)束后，通過加大現(xiàn)場故障處理和系統(tǒng)邏輯檢查，確保影響機(jī)組啟動(dòng)的可能因素已經(jīng)降到最低。在各種準(zhǔn)備工作有效到位的前提下，機(jī)組正常啟動(dòng)，未發(fā)生影響機(jī)組啟動(dòng)和正常運(yùn)行的重大故障。同時(shí)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況來看，項(xiàng)目準(zhǔn)備階段預(yù)期目標(biāo)均已達(dá)到，本項(xiàng)目實(shí)施圓滿完成。

6 結(jié)語

本次燃?xì)鈾C(jī)組啟動(dòng)過程廠用電優(yōu)化項(xiàng)目是在沒有成熟應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的前提下完成的，集中了廣大生產(chǎn)運(yùn)行人員、設(shè)備維護(hù)和管理人員的智慧和心血，并經(jīng)過大膽舉證、認(rèn)真辨析和謹(jǐn)慎實(shí)施后完成的，項(xiàng)目實(shí)施過程可控、在控，實(shí)施效果安全、有效，本項(xiàng)目是在對燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組引進(jìn)技術(shù)掌握吸收的基礎(chǔ)上的二次革新，具有重大的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 葉建青.109FA燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠運(yùn)行優(yōu)化與節(jié)能改造[J].發(fā)電設(shè)備，2011，（2）.

[2] 俞彩孟，汪忠德，施靜波.F級(jí)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組降低廠用電率措施[J].華東電力，2014，（4）.

[3] 梁朝，吳恒運(yùn)，張曉邦，閆旭彥，趙志丹.燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組自動(dòng)起?？刂葡到y(tǒng)（APS）的應(yīng)用[J].熱力發(fā)電，2009，（10）.

作者簡介：李小煜（1976-），男，中電投河南電力有限公司技術(shù)信息中心工程師，研究方向：火力發(fā)電行業(yè)熱工專業(yè)技術(shù)研究、咨詢和技術(shù)服務(wù)；于凱（1982-），男，中電投河南電力有限公司技術(shù)信息中心工程師，碩士，研究方向：火力發(fā)電行業(yè)電氣專業(yè)技術(shù)研究、咨詢和技術(shù)服務(wù)；趙占峰（1975-），男，鄭州燃?xì)獍l(fā)電有限公司工程師，研究方向：燃?xì)獍l(fā)電行業(yè)熱工專業(yè)技術(shù)管理。

（責(zé)任編輯：周 瓊）