摘要：随着国内煤电市场竞争日益激烈，一方面“超低排放”技术的推广逐步解决了排放问题；另一方面，较高的煤炭价格预示着下一阶段的工作重心将重新回到节能方面。目前国内外节能文献大多是关于设备改造方面的，关于集控运行方面的节能优化研究相对较少。本文主要从集控运行的角度，以沿海某4×660MW超低排放机组为例，对其运行节能优化策略进行总结和分析，以此作为其他火电机组运行节能的参考。
关键词：节能；运行；660MW；超低排放
0 引言
近年来，国内电力市场饱和度较高，煤电市场竞争尤为激烈。一方面，面对日益严峻的环境形势，江浙沿海地区的多数大型燃煤电厂都进行了超低排放改造；另一方面，面对始终维持高位的国内煤炭市场，煤电企业的生存压力极大，据发改委消息，2018年一季度五大发电集团火电亏损进一步加剧，利润同比下降119.7%。因此，当前形势下，优化运行方式，挖掘节能潜力，才能适应竞争日益激烈的电力市场，提高企业利润。本文主要从运行人员的角度分析浙江沿海某4×660MW机组的节能优化策略。
1概述
某电厂Ⅰ期2×660MW汽轮机是由上海汽轮机有限公司制造的超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、高中压合缸、反动凝汽式汽轮机；Ⅱ期2×660MW汽轮机是由上海汽轮机有限公司和德国SIEMENS公司联合设计制造的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、反动凝汽式汽轮机；一二期锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊Π型结构、露天布置燃煤锅炉；一二期环保设备均经过超低排放改造，配置选择性催化还原法（SCR）脱硝装置、低低温干式电除尘、湿式电除尘、脱硫吸收塔系统、立式除雾器等；一二期凝汽器均采用循泵引海水冷却后，通过虹吸井排回海中，无循环水冷却塔。
2 运行节能优化策略
2.1夏季循泵根据负荷轮流启停
在汽轮机所有初、终参数中，凝汽器真空对汽轮机热耗率的影响最大[1]，并且对机组带负荷能力有较大影响。而在海水温度、海水潮位、环境温度等自然环境工况无法改变的前提下，循环水流量对凝汽器真空有决定性影响。在某电厂取水海域，冬季工况时，海水温度可低于10℃；在夏季工况时，海水温度可高达30℃。实际运行经验表明，在夏季480MW以上负荷工况时，某电厂一期机组需采取四台循环水泵并列运行的方式，以保证二台机组的凝汽器真空，确保机组带负荷能力；而在480MW以下工况时，停运一台循泵，亦可以保证二台机组凝汽器真空基本不变，且带负荷能力维持正常。
每台循泵正常运行平均功率约2000kW，在不影响凝汽器真空的前提下，停运一台循泵每小时可节电2000kW•h。以每年夏季3个月计，每天停运5小时，则一年可节能大约900，000kW•h。
2.2闭冷泵根据循环水温度切换大小泵运行
某厂闭冷水系统包括两台全容量闭冷泵和一台小容量闭冷泵，闭冷水由循环水通过表面式换热器冷却，闭冷水主要作为冷却介质直接或间接带走机组的辅助设备运行所产生的热量，以保障相关设备安全运行。目前，根据循环水温度低于20℃时，运行小容量闭冷泵；循环水温度高于20℃时，运行全容量闭冷泵，可以保证相关系统正常运行[2]。小容量闭冷泵比全容量闭冷泵运行功率低约100kW，每年小泵运行时间以8个月计算，则每台机组每年可节能576，000kW•h，四台机组每年共可节能2，304，000kW•h。
2.3长时间停机低压厂变单台变压器带双母线运行
某厂低压厂用电多数配置双变压器带双母线运行，两条母线可由联络开关串联运行，以方便检修工作和降低部分厂用电失去时的风险。由于机组长时间调停或检修时，部分厂用电失去的安全风险大大降低，而负荷较少，大多数厂用变压器轻载或空载，造成浪费。因此采取策略如下：停运时间超过7天及以上的低压厂变两台改由一台运行、另一台热备，通过母线联络开关串联两条母线运行（公用变压器或涉及电网重要辅机相关的变压器除外）。以低压厂变平均空载损耗3.5kW计，某厂长时间停机每台机组可停运4台低压厂变，则每日节能3.5×24×4=336kW•h。以全厂每年调停及检修连续7日以上停运40天计，则全厂每年可节能13，440kW•h。
2.4停机后减少主变冷却器运行数量
某厂主变采用户外、双绕组、油浸强迫油导向循环风冷无载调压变压器。正常运行时至少运行4组冷却器（每组包括三台冷却风扇、一台潜油泵），70%以上负荷时运行6~7组冷却器。而机组停运时，电网通过主变逆向变压供厂用电运行，根据主变厂家数据，当冷却器投入为2组时，变压器可长期运行的负荷为20%额定负荷，即可带负荷为160MVA，而停机时厂用电<5MVA。因此规定停机后主变冷却器改为两组运行，两侧各一组。一组冷却器实测功率为8.875kW，则以每次停机停运2组冷却器，每年调停及检修50天计，则每年可节能8.875×2×24×50=21，300kW•h。
3运行节能优化策略分析
图 1不同节能策略对应的年节约电量
根据不同节能策略年节约用电量绘制了柱状图（如图 1所示），可见闭冷水系统根据循环水温度切换小泵运行年节约用电量最大，可达230.4万千瓦时；其次为夏季循泵轮停策略，年节约用电可达90万千瓦时。主要原因在于循泵年和闭冷泵均为6kV辅机，功率较大，运用合理的运行策略节能效果显著。而长时间停机低压厂变单台运行和停机后减少主变冷却器运行数量，由于每年调停和停机检修时间有限，并且负荷功率不高，故相对节能效果不显著，但每年仍然有上万千瓦时的节电量，值得推广。
4总结
随着国内电厂减排问题的逐步解决，新能源行业兴起的冲击，火电行业的节能问题将重新得到重视。本文主要总结了浙江沿海某660MW机组的运行节能策略并进行了简要分析，作为火电机组运行节能的参考。
参考文献：
[1]邱瑞飞.凝汽器真空对汽轮机经济性的影响探讨[J].应用能源技术，2018（03）：9-12.
[2]柯永省，任国君.闭冷水系统节能改造及运行方式优化[J].科技风，2014（02）：31.
论文作者:单宗俊,应浩
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：节能论文; 机组论文; 汽轮机论文; 凝汽器论文; 冷却器论文; 负荷论文; 策略论文; 《电力设备》2018年第20期论文;