200MW機(jī)組節(jié)能降耗分析與運(yùn)行優(yōu)化研究

譚 寧

河南省鄭州市新力電力有限公司，河南鄭州 450007

200MW機(jī)組節(jié)能降耗分析與運(yùn)行優(yōu)化研究

譚 寧

河南省鄭州市新力電力有限公司，河南鄭州 450007

隨著火電廠(chǎng)的發(fā)展，機(jī)組逐漸向著高參數(shù)大容量的方向發(fā)展，200MW機(jī)組存在被取代的可能，而200MW機(jī)組要想正常使用，就需要降低機(jī)組的能耗，并對(duì)其運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化，提升200MW機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，為火電廠(chǎng)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。本文在分析200MW機(jī)組節(jié)能降耗的基礎(chǔ)上，闡述了其運(yùn)行優(yōu)化對(duì)策，旨在提升200MW機(jī)組運(yùn)行的節(jié)能性與經(jīng)濟(jì)性。

200MW機(jī)組；節(jié)能降耗；運(yùn)行優(yōu)化

近年來(lái)，能源短缺及生態(tài)污染的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，并已經(jīng)影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)此，我國(guó)提出了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，重點(diǎn)在于節(jié)能減排。200MW機(jī)組作為火電廠(chǎng)重要的組成部分，其節(jié)能降耗的問(wèn)題也受到國(guó)家重點(diǎn)關(guān)注，并且明確的提出了火電廠(chǎng)200MW機(jī)組節(jié)能降耗的目標(biāo)?，F(xiàn)如今，火電廠(chǎng)正在逐步的對(duì)200MW機(jī)組進(jìn)行改造，并進(jìn)行運(yùn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

1 200MW機(jī)組的現(xiàn)狀

1.1 裝機(jī)現(xiàn)狀

當(dāng)前，火力發(fā)電為我國(guó)電力資源的主體，60%以上的總發(fā)電量均是由火電廠(chǎng)完成，煤炭為火電廠(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中的主要能源，在保證火電廠(chǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，也帶來(lái)了比較嚴(yán)重的能源消耗，并逐漸的影響到火電廠(chǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。200MW機(jī)組為我國(guó)早期制造的大型汽輪發(fā)電機(jī)組，在火電廠(chǎng)中應(yīng)用比較廣泛，并成為主要的發(fā)電機(jī)組，發(fā)揮了十分重要的作用。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，在1991年，投產(chǎn)運(yùn)行的200MW火力發(fā)電機(jī)組共123臺(tái)，年度發(fā)電量1339.717億kW·h?，F(xiàn)如今，火電廠(chǎng)的200MW機(jī)組已經(jīng)超過(guò)了200臺(tái)[1]。

1.2 200MW機(jī)組的能耗現(xiàn)狀

在我國(guó)的一次能源消耗中，占據(jù)主要位置的為煤炭，而在總發(fā)電量中，煤電占據(jù)的比重高達(dá)70%以上。截止目前，我國(guó)發(fā)電裝機(jī)總量已經(jīng)超過(guò)了440000MW，這其中，火電廠(chǎng)機(jī)組的裝機(jī)容量約為325000MW，水電廠(chǎng)機(jī)組的裝機(jī)容量約為108000MW，核電廠(chǎng)機(jī)組的裝機(jī)容量約為7000MW。在火電廠(chǎng)裝機(jī)容量中，200MW機(jī)組占據(jù)的比重超過(guò)10%，由于200MW機(jī)組的機(jī)型多為國(guó)產(chǎn)，而且運(yùn)行方式比較落后，因此，高能耗的問(wèn)題比較嚴(yán)重，甚至已經(jīng)影響火電廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

200MW機(jī)組屬于國(guó)產(chǎn)超高壓機(jī)組，供電煤耗在352～375g/kW·h，從數(shù)據(jù)可以看出，200MW機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的耗煤量比較高，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，高出10%以上，而這也說(shuō)明，國(guó)產(chǎn)200MW機(jī)組就有非常大的節(jié)能降耗空間[2]。對(duì)于早期投產(chǎn)的200MW機(jī)組，額定熱耗率水平比設(shè)定值低6%～8%左右，而新投產(chǎn)的機(jī)組則低2%左右；同時(shí)，200MW機(jī)組的中壓缸效率約為86%～89%，高壓缸效率約為77%～80%，而新投產(chǎn)的機(jī)組中壓缸效率及高壓缸效率均顯著升高，分別為90%～92%、83%～84%，這都說(shuō)明，200MW機(jī)組的降耗潛能巨大。

2 200MW機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行措施

2.1 鍋爐部分

鍋爐是200MW機(jī)組的重要組成部分，在鍋爐運(yùn)行的過(guò)程中，排煙熱損失、化學(xué)不完全燃燒熱損失等問(wèn)題比較嚴(yán)重，針對(duì)鍋爐運(yùn)行中存在的問(wèn)題，提出以下改進(jìn)措施：第一，降低排煙熱損失，鍋爐在運(yùn)行的過(guò)程中存在一定的熱損失，在總的熱損失中，30%～50%均為排煙熱損失，排煙溫度及煙氣量是導(dǎo)致排煙熱損失產(chǎn)生的原因，因此，在優(yōu)化鍋爐運(yùn)行時(shí)，應(yīng)著重降低排煙溫度，減少煙氣量，爐底、看火孔、吹灰器等鍋爐的構(gòu)成部分，測(cè)定這些部位的漏風(fēng)情況，如漏風(fēng)量過(guò)大，需要明確漏點(diǎn)部位，進(jìn)行相應(yīng)的處理，依據(jù)鍋爐具體的燃燒情況，調(diào)整燃燒，了解煤質(zhì)情況，嚴(yán)格控制爐膛出口氧量，以低于設(shè)計(jì)值為最佳，鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，尾部受熱面應(yīng)定期吹灰，在管理時(shí)建立相應(yīng)的制度，并嚴(yán)格的落實(shí)和執(zhí)行，從而保證尾部受熱均勻，降低熱損失，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，省煤器及空氣預(yù)熱器也出現(xiàn)了新型的材料，優(yōu)化過(guò)程中，可采用強(qiáng)化傳熱的新材料，從而使受熱面的傳熱面積增加[3]。第二，降低可燃?xì)怏w未完全燃燒損失，所謂可燃?xì)怏w，主要是指CO氣體，當(dāng)CO氣體的燃燒不充分時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的熱損失，在對(duì)鍋爐進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，一次風(fēng)量、風(fēng)速與二次風(fēng)量、風(fēng)速之間要進(jìn)行合理搭配，保證爐膛出口氧量控制在設(shè)計(jì)的范圍之內(nèi)，鍋爐排煙時(shí)，對(duì)煙氣的CO氣體含量進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，當(dāng)不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，即對(duì)鍋爐燃燒進(jìn)行調(diào)整，從而將煙氣中的CO量降至最低或無(wú)CO氣體，對(duì)于煤粉爐，在直吹系統(tǒng)中，每臺(tái)給煤機(jī)要保證均勻的進(jìn)行給煤，噴嘴處于同一層時(shí)，煤粉量也需要接近與相同，而在中儲(chǔ)式系統(tǒng)中，噴嘴位于同一層時(shí)，給粉機(jī)的轉(zhuǎn)速也應(yīng)該保證相同，從而保證火焰的位置正常。第三，降低機(jī)械不完全燃燒熱損失，200MW機(jī)組鍋爐在運(yùn)行的過(guò)程中，進(jìn)爐的煤質(zhì)不相同時(shí)，爐風(fēng)量的配比也各不相同，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的煤質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，對(duì)鍋爐升降負(fù)荷速度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，燃料部門(mén)在填煤入爐時(shí)，煤質(zhì)應(yīng)盡量的保證，同時(shí)，依據(jù)具體的煤種，對(duì)煤粉的細(xì)度進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，從而有效地提升煤粉的燃燒度，減少熱損失[4]。

2.2 汽輪機(jī)部分

在對(duì)200MW機(jī)組汽輪機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，可通過(guò)以下五個(gè)方面來(lái)進(jìn)行：第一，保證淋水、噴化裝置工作狀態(tài)良好，火電廠(chǎng)在設(shè)計(jì)冷卻塔和冷水池時(shí)，應(yīng)對(duì)循環(huán)水的來(lái)源進(jìn)行充分的考慮，因?yàn)榧竟?jié)不同時(shí)，來(lái)源也不相同，同時(shí)，冷卻塔及冷水池的熱負(fù)荷應(yīng)該盡量的降低，從而有效地降低冷卻水的溫度。第二，定期測(cè)試凝汽器真空系統(tǒng)的嚴(yán)密性，通過(guò)定期測(cè)試，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題，從而有針對(duì)性的進(jìn)行處理，保證嚴(yán)密性，有效地降低能耗。第三，合理控制凝汽器的端差，凝汽器的真空度受到端差的影響，因此，要進(jìn)行合理的控制，凝汽器為銅管清潔時(shí)，端差應(yīng)控制在5～6℃以下，當(dāng)端差降低1℃時(shí)，真空度可提升0.3%左右，同時(shí)，汽汽輪機(jī)的能耗將降低0.25%，通過(guò)水循環(huán)水水質(zhì)的改善以及保證傳熱面清潔度，將凝汽器的端差有效降低，銅管在運(yùn)行一段時(shí)間之后，需要進(jìn)行徹底的清潔，去除污垢，提高傳染面積，保證傳熱的穩(wěn)定性[5]。第四，提高汽輪機(jī)通流部分效率，定期檢修與加強(qiáng)監(jiān)視并重，有效的保證通流部分清潔，提升通流效率。第五，充分利用加熱裝置，在給水過(guò)程中，利用加熱裝置將水溫提高，降低200MW機(jī)組汽輪機(jī)運(yùn)行能耗。

2.3 其他部分

除了鍋爐及汽輪機(jī)兩大主要部分之外，管道、管網(wǎng)在200MW機(jī)組運(yùn)行的過(guò)程中同樣會(huì)產(chǎn)生熱損失，進(jìn)而提高機(jī)組的能耗，因此，在對(duì)200MW機(jī)組運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，供熱管網(wǎng)管徑與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選擇需要具有合理性，從而將節(jié)流損失減少，降低200MW機(jī)組的能耗。

3 結(jié)論

200MW機(jī)組為火電廠(chǎng)機(jī)組中重要的組成部分，由于投產(chǎn)比較早，受到技術(shù)因素及運(yùn)行方式的影響，能耗比較大，影響其運(yùn)行效率及火電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益，鍋爐部分及汽輪機(jī)部分為主要能耗部位，通過(guò)對(duì)其科學(xué)的優(yōu)化與改造，降低熱損失，減少能耗量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，提升火電廠(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]王海成，王利軍，周鑫.200MW等級(jí)機(jī)組整體優(yōu)化改造的節(jié)能減排效益淺析[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2014（08）：12-14，37.

[2]秦道永，鄒學(xué)明，杜冶，等.200MW機(jī)組汽輪機(jī)運(yùn)行方式低負(fù)荷適應(yīng)性?xún)?yōu)化[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2014（31）：53-54.

[3]王艷.200MW級(jí)汽輪機(jī)噴嘴組技術(shù)改造[J].電力科學(xué)與工程，2015（8）：71-78.

[4]朱學(xué)勤.200MW汽輪機(jī)組運(yùn)行中節(jié)能降耗分析[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2013（11）：57-58.

[5]王建軍，岳文忠.火電200MW機(jī)組節(jié)能分析與采取措施[J].中國(guó)電力教育，2010（S2）：453-454.

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A

1674-6708（2015）150-0098-01