摘要:为响应粤江发电有限责任公司“节能降耗、从我做起;控制成本、再接再厉”的号召,在保证机组安全、稳定运行的前提下切实降低两台600MW机组厂用电率,为此采用优化辅机运行方式、部分配电室功率大的空调调整启停时间等方法来节电挖潜。
关键词:火力发电机组;节能降耗;厂用电率;优化运行
一、前言
随着电力企业改革的不断深化和发展,逐步由生产型向经营型转变,如何提高企业效益,降低发电成本将是经营企业长期的目标。火力发电机组的主要经济技术指标有发电量、供电煤耗和厂用电率。这些指标之间有着相互联系、相互影响的。以下结合粤江发电有限责任公司600MW火力发电机组在降低厂用电率方面所采取的一些做法。
二、主要辅机规范
厂用电量包括发电过程中的生产耗电量和非生产耗电量。生产耗电量最主要的就是辅机电机的耗电量。从厂用电率定义可知,要降低厂用电率必须从降低生产消耗电量入手。发电过程中消耗的厂用电主要消耗在正常连续运行的汽轮机、锅炉、脱硫6KV和380V电动机的动力用电上。辅机的动力消耗电量用辅机单耗这个指标来衡量。所谓辅机单耗就是指生产单位出力所消耗的电量。
三、降低厂用电率的措施
1、600MW机组脱硫吸收塔浆液循环泵运行方式优化:
吸收塔浆液循环泵为6KV设备,作用是将吸收塔底部浆池中的浆液抽出,在将浆液向上打入吸收塔顶部的喷淋层,对烟气进行逆向喷淋脱硫。吸收塔浆液循环泵采用单元制配管设计,每一台浆液循环泵都单独对应一个喷淋层,任意两台浆液循环泵的管路都是不连通的。这就为节能提供了条件。
每台机组的吸收塔设置四台浆液循环泵:第一层A泵900千瓦/时、第二层C泵1000千瓦/时、第三层B泵1120千瓦/时、第四层D泵1250千瓦/时。原设计燃煤含硫量为0.43%,实际燃煤含硫量为0.54%。实验表明在目前燃煤含硫量低于设计的情况下,如果四台浆液循环泵全部投入运行,PH值:5.8-6;脱硫效率达到96%以上为合格;净烟气中SO2超低排放浓度能控制在(35mg/Nm3)以下烟气排放达标,并可获得政府环保补贴。在燃料配煤均匀的情况下,针对燃煤含硫量降低后,FGD入口SO2浓度低的时间情况,通过优化组合实验,得出了不同入口SO2 浓度的浆液循环泵运行组合方式,详细见表1
粤江发电有限公司600MW机组带400MW负荷以下时FGD吸收塔循环泵运行模式表一:
在每天运行中发现,机组平均带350MW以下负荷至少12小时,机组投产后各班均开一台大功率浆液循环泵,加两台小功率泵运行;本班采用两台大功率浆液循环泵运行亦可达到排放要求。采用浆液循环泵优化运行方式后,节能效果非常可观。一台最低功率的循环将液泵每小时需要900千瓦/时,每年按100天来算,两台机组年节厂用电216万千瓦/时以上。
2、600MW机组等离子助燃运行方式优化:
2018年以来,两台600MW机组经常遇到深度调峰,由于天气、煤种变化、设备缺陷等原因,在投入等离子稳燃时,各班投入的数量都不一致。等离子设备造价比较高,更换周期为:阴极板300小时,阳极板500小时,稳弧段1000小时。一只等离子运行每个小时需要130千瓦/时,按一天助燃10小时,每年100天来算,两台机组年节厂用电26万千瓦/时以上。在保证机组安全稳定运行的情况下少投入一只,既节约多发,又可延长等离子阴阳极板的寿命,从而降低了维护费用。
3、600MW机组380V等离子配电室空调运行方式优化:
现每台机组设一间380V等离子配电室,配置了四台大功率空调,每台空调功率为10千瓦/时。当机组启动两层等离子全部投入运行时,其控制柜和变压器会产生大量热能,温度升高得快,需要投入四台空调运行才可保证设备温度在正常范围内。
根据天冷季节和机组调峰停运时,一间380V等离子配电室投一台空调便可满足室内设备温度在正常范围内。每年100天来算,两台机组年节厂用电14.3万千瓦/时以上。
4、600MW机组锅炉本体照明优化:
现每台锅炉本体有11层,每层至少有30盏灯,每盏150瓦。调试初期每晚都全开,明亮耀眼,投产后要求节约用电。除了经常有人员作业的0米层,其余10层每层采用分开关控制只开一半,间隔错开,亦可满足晚上巡查炉本体照明所需,如有某些设备夜间需要临修作业再开启相应部位的照明。按每天平均开照明10小时,一年可节省厂用电16.2万千瓦/时以上.
5、600MW机组循环水泵启动优化:
我公司两台600MW机组:#1机真空要比#2机高1KPa。循环水泵的特点:用低速启动时,可转高速;用高速启动时不可转低速。以往机组启动循环水泵一般采用高速运行,冬季天气冻时采用低速启动。循环水泵高速功率:3800千瓦/时,循环水泵低速功率:2650千瓦/时。机组根据天气温度、循环水温度、真空—92KPa以上可一台循环水泵带相应负荷运行。为了更准确、更实时的掌握开机时循环水泵选高、低速启动时间,详细见表2
韶关全年平均气温情况:表二
根据表二,2018年度我公司两台600MW机组由于调峰、轮换的原因启动次数多,建议往后机组开机的情况下循环水泵优先采用低速启动。每次机组启动从开循环水泵开始到转干态21万负荷共需要20个小时,再根据负荷、水温、真空数值等情况来转换高速运行。一台循环水泵运行时,低速要比高速每个小时少20A电流左右,换算成功率就是176千瓦/时,每次开机至少可节约3520千瓦/时以上。根据2018年及2019年两台600MW机组调峰、轮换运行情况,平均每年15次算,可节约5.28万千瓦/时。
四、结束语
600MW机组节能降耗,提高经济效益的措施还有许多,上面仅通过现场实际运行经验,根据机组负荷合理调整设备运行方式,通过以上几项优化措施每年既为粤江发电有限公司多发357万千瓦/时以上,节省费用大约150万,还可降低部分设备的维护费用。降低厂用电量是发电企业直接增加收益的有效途径,这些措施在现场应用中得到了很好的效果,希望能为国内同类型电厂提供借鉴,共同实现节能降耗。
作者简介:
钟兆升,广东省韶关市人,火力发电厂电力运行工程师、集控运行技师。
论文作者:钟兆升
论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30