摘要:我国能源结构的特殊性决定了我国电力供应在相当长时间还需依靠火力发电,因此降低火力发电厂的煤耗,对缓解燃料的供应和促进 国民经济的发展有着十分重要的意义。火力发电厂的供电煤耗会影响到自身的经济效益,供电煤耗的增加会直接影响运营成本。除了设备运 行方式会影响到火力发电厂的供电煤耗之外,电厂的现场以及设备管理工作也是影响发电厂供电煤耗的重要因素。文章对火电厂供电煤耗影 响因素进行了研究,旨在促进火力发电厂安全稳定运行。
关键词:火力发电厂;供电煤耗;影响因素;现场管理;设备管理
引言
经过长时间的研究和分析得知影响火力发电厂供电煤耗的因素很多,可以从定量和定性两个角度进行分析,定量角度分析主要包括厂用电率 、热电比、锅炉效率以及汽机消耗率,定性角度分析,主要包括锅炉启停机、机炉运行方式、给水管运行方式、减温减压供热装置、真空度 。从这些方面分析火力发电厂供电煤耗,进而找出降低火电厂供电煤耗的措施。
1、影响因素——定性角度
1.1停炉,启、停机的影响
电厂发电过程中,汽轮机、锅炉的停止都需要一个过程,在这一过程中,要消耗一定量的燃料和电能。在传统煤耗计算规定中,电厂汽轮机 、炉在启动以及停止过程中,对煤、油以及电的消耗量都要计算在生产消耗范围内,这就使电厂煤耗比实际数值增加。电厂锅炉停炉过程中 ,需要严格执行调度指令,并且要将停炉过程中的粉仓内粉位控制好,如果控制不好,锅炉就会烧粉,进行排气停炉或者是在停炉还需要进 行抽粉,这就使供电煤耗增加。
1.2机炉运行方式及热电负荷分配
电厂汽轮机、锅炉运行方式是否合理,也会对电厂的安全经济生产产生直接影响。对于小电网系统的电厂而言,机、炉数量较少,并且在运 营过程中还要长期担负调峰任务,电网需求会影响到电厂机、炉所使用的台数以及电网需要承担的电负荷,长此以往,就会出现一些不合理 的运行方式,电厂供电煤耗就会受到影响。
1.3给水管运行方式
电厂在运行过程中给水管的运行通过两种类型的水管:冷水管和热水管。母管制给水系统使用的热水管有三个方面的因素,会影响到电厂供 电煤耗,分别为热水管的条数、热水管的最短输送距离以及热水管的给水温度,现阶段大机组采用抽汽回热式汽轮机,减少冷源损失,提高 机组的经济效益。从而采用从汽轮机中间级抽出一部分作过功的蒸汽对锅炉给水加热是提高机组效率的有效方法。如果高加、低加故障时, 大多电厂的做法尽快安排抢修,将故障的高加或低加缺陷消除,投入高加或低加运行,提高给水温度,降低电厂供电煤耗。
1.4减温、减压器供热的影响
在热电厂使用的设备中,备用供热设备为减温减压器,它也可以向用户供热,主要是在机组不能够正常供热时使用,减温减压器的工作原理 ,是将锅炉产生的新蒸汽经过减温减压装置,进行降温和减压,转换成符合用户实际需要的蒸汽,供用户使用。由于该装置在蒸汽转换过程 中,没有对高参数的蒸汽做任何功降,这就使减温减压装置在降低高参数蒸汽的温度及压力过程中产生热损失。因此,会导致电厂供热煤耗 增加,通常不提倡使用。
1.5真空度对供电标准煤耗率的影响
电厂汽轮机排气压力,通常所指真空度,真空度的大小意味汽轮机排汽压力的多少。因此,汽轮机排汽绝对压力越小,就会越接近理想的绝 对热效率,机组运行过程中的真空度就会越高,机组运行所带来的经济效益就会越高,在机组真空度越高的前提下,电厂的供电煤耗就会越 低。
2、厂用电率降低措施
在厂用电量中,高压辅机的总耗电量占绝大多数。对于高压辅机进行节电潜力的挖掘,是降低能耗,节约用电的关键。因此,公司在保证机 组正常稳定运行的前提下,进行了一系列的降低厂用电率的改进措施。
表1 6KV主要高压辅机电机容量以及配置参数
2.1对于辅机的运行方式加以优化
采用冗余设计的方法,对设备运行中的备用容量进行了完善,避免出现辅机故障导致的运行安全隐患发生。在安装调试的阶段,使用旋转和 热备用设备运行的方式,将主机和辅机的运行方式和空间加以优化,延长了设备的检修周期,节约了设备的维护费用,从而达到了节约大量 厂用电的目的。例如在制粉系统的运行方式上,传统的锅炉在实际运用中,由于磨煤机是双进双出的钢球礳的涉及方式,磨损率较高,投产 初期钢球数量偏少,因此制粉效果不佳。厂用电量较大,因此,在磨煤机的加球频率上加以改进,使得磨煤机的钢球补充能够按照需求的计 划供给,保证了磨煤机的有效运行。在投产初期,磨煤机切换和启动的频次较高,故障率居高不下。空载电耗非常高,并列运行的时间较长 ,在进行了优化之后,设备能够在额定负荷下运行,210和260MW下同时运行4台磨煤机的能耗较大,因此减少了磨煤机的台数,降低了厂用 电率,按照年发电量48亿千瓦时计算,全年降低了成本近300万元。这说明,采用控制磨煤机电流范围、钢球添加量等措施,能够达到降低 电耗的目的。再例如,在风烟系统的运行方式上,传统的一次风机为静叶调节离心式的风机,由于设计值偏高,如果机组处在100-200MW低 负荷运行状态的时候,风压会随着机组的负荷变小,机使得电耗增加。因此,对于风机运行方式进行了优化,将机组的运行风压控制在 4.5KPA左右,使得低负荷期间磨煤机的调节板开度增大,降低了携带风电动调节挡板的节流方面的损失。在不影响发电量的基础上,降低了 厂用电率,还能够定期清理磨煤机。
2.2机组设备进行优化
在管理上,对于机组的启动和停止过程、系统的投运和停止等均进行了管理上的优化。例如在风烟系统的运行管理的优化上,为了降低电耗 ,提出了相关的管理要求,要求负荷250MW以上,氧气量在3.0-3.5之间时,送风量不能低于500 NM3/H,一次风压低线运行要在9.5-10KPA之 间。对于汽机侧运行的方式也进行了合理的安排。按照冷再带高辅、四抽带中辅的运行方式,防止出现高辅通过减压带动中辅的方法,在冬 季根据环境温度的变化,对供热的参数加以控制,温度高则降低温度,温度低则抬高温度,保证合理供热的基础上能够将蒸汽的消耗加以减 少。机组的背压控制综合考虑了环境温度、机组煤耗,被控制在最低限值。对于非生产用电加以严格管控,要求从节能降耗的角度,对于空 调的现场配置等加以限制,对现场照明的开启数量进行了控制。
2.3降低发电厂用电率
发电厂用电率是发电厂为发电所耗用的厂用电量与发电量的比率。降低厂用电率要从降低各主要辅机耗电率着手。①要对全厂各辅机设备出 力和电机功率是否匹配进行普查分析,对于电机功率有较大裕度的,要进行改造或更换。②根据设备运行的特点,做好主要辅机设备运行方 式的优化工作,通过综合分析,确定最佳运行方式,可对降低制粉耗电率和脱硫耗电率制定专项优化措施。并根据各项耗电率指标的完成情 况进行奖励考核,以充分调动运行人员调整的主动性和积极性,实现机组的最优运行与最佳控制。③要加强对辅机的经常性检修和维护。对 于变频设备要保证变频器的可靠投入,转速能够降到设计水平;要加强对阀门内漏的处理,凝结水泵、给水泵耗电率受系统阀门内漏(如再 循环阀)的影响较大;要加强对空预器漏风率、空预器积灰的治理,以降低引风机、送风机、一次风机耗电率。
结束语
供电煤耗率是火电发电厂发电设备、系统运行经济性能的总指标,当前燃料成本占火电成本的70%左右,它直接影响着火电厂的经济效益。 因此,要把降低供电煤耗作为一项长期性的、十分重要的工作来抓。
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论文作者:罗绍通
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/9
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