如何降低火电厂厂用电率

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【摘 要】厂用电率的高低是与锅炉、汽轮机等辅助电气设备运行调节水平密切相关的.本文就长春二热公司5号机组的运行情况进行具体分析,通过优化辅机运行方式、技术改造和加强运行管理等方法,提出降低厂用电率的可行性,在降低机组厂用电率方面提出一些建议.

【关 键 词】厂用电率；节电潜力；运行方式；技术改造

0引言

火力发电厂的厂用电率是衡量发电机组性能的主要经济技术指标之一.随着电力企业改革的不断深化,电力企业逐步由生产型向经营型转变,提高企业效益,降低发电成本将是经营型企业长期的目标.降低厂用电率,可以降低发电成本,从而提高发电企业上网电价的竞争力.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.这些指标之间都是相互联系相互影响的.据近年机组指标数据的分析测算,在长春二热公司,厂用电率每降低1%可降低供电煤耗3.71g/kWh.由此估算,全年可节约标煤5600吨,增加效益248万元.

长春二热公司现有6台220MW热电联产机组.5号机组自正式投运以来,通过大小修和技术改造,机组的安全可靠性已稳步提高.通过对运行资料进行统计分析,该机组的平均厂用电率为9.8%左右,相对较高.众所周知,在发电厂中最可行也最有效的节电措施就是降低厂用电消耗,而发电厂电动辅机的经济运行,又直接关系到厂用电率的高低.有关资料显示,锅炉系统风机、汽轮机水系统水泵的耗电约占发电机组厂用电的25%～30%,而该公司仅锅炉送风、引风、排粉三大风机就占综合厂用电率的30%以上,具有比较大的节电潜力.

1主要设备状况

1.1设备参数

1.2设备运行情况

机组带额定负荷正常运行时,1、2号磨煤机同时工作,1、2号引、送风机全速运行,1、2号循环水泵（高速）同时运行.一般情况下,煤质较好时,一台磨煤机可带130MW负荷,一台引风机、一台送风机工作时可带150MW负荷.一般冬季时,一台循环水泵单独运行机组可以带200MW负荷,但夏季由于受真空、主汽压力、主汽流量等条件的限制,只能带150MW左右负荷.

2机组节电潜力分析

厂用电耗主要是由厂用电动机所消耗的,特别是6kV的电动机.厂用电主要消耗在经常连续运行的锅炉及汽轮机系统的6kV辅机上.有关资料显示,风烟、制粉、循环水三大辅助系统的设备用电量占全部厂用电量的70%左右,如果每种设备的设计和选型合理,对厂用电的消耗就能够降低,机组的综合厂用电率也会下降.因此,挖掘高压辅机节电潜力,减少风烟、制粉、循环水三大系统辅机耗电量,是降低机组厂用电率的关键.

2.1锅炉系统

锅炉系统主要耗电的电动机包括磨煤机、引、送风机等.

2.1.1磨煤机

由于目前电煤短缺,火电厂入炉煤质不好,再加上磨煤机本身的质量问题,磨煤机故障率较高,切换次数较多,启停频繁.由于磨煤机启、停逻辑设计繁琐,从而延长了切换两台磨煤机并列运行的时间,增加了磨煤机的空载电耗.要想降低磨煤机带来的电能损耗,可以通过改良检修工艺,降低磨煤机故障率.同时,要尽可能减少磨煤机消缺切换次数,简化磨煤机启、停步骤,将磨煤机启停时间缩短.这就要求运行和检修人员都要经过不断地摸索积累经验,调整磨煤机换钢球频率,通过安排合理计划对磨煤机补充钢球,在保证磨煤机出力的情况下,使磨煤机平均运行的损耗降低.

根据实际情况,合理安排磨煤机组合运行方式.正常情况下,5号机组两台磨煤机同时运行可以带200MW负荷,受煤仓粉位的限制,一台磨煤机单独工作可以带130MW负荷,如果机组负荷曲线在140～190MW之间时,2号磨煤机出力不足额定出力的30%,运行起来非常不经济.当5号机组运行在不经济负荷时,值班运行人员应及时与值长沟通,请示调度,合理调整机组负荷曲线,合理分配各机组的负荷,使启动两号磨煤机的机组尽量多带负荷,以此降低厂用电的消耗.

2.1.2引、送风机

从目前的发展趋势来看,变频调节仍为最佳方式.变频调节在国外已广泛应用,在国内也开始逐渐推广.从使用效果看,比较令人满意.根据其他火电厂的统计资料,在年度负载曲线和燃料费用正确配合的情况下,4～7年即可收回投资费用.各项目的投资回收年数主要取决于燃料成本、年/日负荷曲线、是否采用滑压运行、风机的运行性能、机组烟风系统漏风情况等.

选择合理的变频技术,首先可以对机组进行测试,根据试验结果合理选取变频器功率,也可以进一步降低改造成本.采用变频器调速范围广、调整特性曲线平滑,可以实现连续平稳的调速,可以获得其它调速方式无法比拟的节能效果.低压变频调速应用较为广泛且效果非常显著,而高压变频调速由于国产6kV电动机综合保护在抗干扰方面相对薄弱,高压变频器工作时会产生一定谐波,所以在发电厂大容量风机上的使用相对较少.

此外,锅炉系统节电降损还可以采取其他的手段,对可能影响风机经济运行的不利因素进行全方位抑制和优化,如改善锅炉的燃烧状况,降低飞灰和大渣可燃物；降低空气预热器漏风,进行烟风道查漏；锅炉参数压红线运行,制粉系统优化,降低二次风压,减少二次风门的阻力,将不必要的阻力元件拆除,对管阻比重大但可以阻力降低的元件进行改造等等,都是节电降损的有效手段.

2.2汽轮机系统

汽轮机系统的节能降损主要考虑提高汽轮机热效率,降低热耗；改善冷凝器设计,做到冷却面积和水阻设计合理,提高冷却效率.下面,主要针对5号机组循环水系统的节电潜力进行分析.

5号机组现设有定速运行的循环水泵2台,在各项参数允许的条件下,一台循环水泵单独运行机组可以带200MW负荷,但由于受到真空等条件的限制,实际只能带150MW负荷,因此一般都采取两台同时运行方式.为降低循环水泵电耗,根据实际情况,可以在环境温度较低的冬季,运行一台循泵来满足凝汽器冷却水和真空的要求,从而降低厂用电的消耗.机组停止运行后,由于循环水系统需经开式水系统向主机润滑油、空压机提供冷却水源,导致循环水泵、开式水泵不必要的运行时间过长,从而使厂用电增加.对此,可以考虑为主机润滑油增加一路工业水源作为备用,停机后主机润滑油冷却水切至工业水源,空压机的冷却水切至邻机供给,使循环水泵在机组停运后可以得到及时停止.

此外,对于汽轮机系统功率最大的电动机――给水泵的耗电率也是非常高的.给水泵调速系统（勺管位置）调节转速以控制给水压力,由给水管道上装设的调节门开度控制给水流量.实际运行中,在负荷一定时,给水泵勺管位置固定,通过调节给水调节门调整汽包水位,同时,通过三冲量调节系统可将调节门投入自动运行,在负荷改变时,排除虚假水位的影响,只需调节给水泵的勺管位置,给水调节门开度可维持不变.通常投入自动后,给水调门开度在20%～40%范围内波动,以适应锅炉燃烧系统内扰及一次调频外扰的影响.这样也可以加强给水系统及汽水系统的运行安全性,有效防止汽包水位事故的发生.

2.3发电机、变压器系统

在电气专业方面,同样可以通过调整参数来实现节能降耗.如提高发电机和励磁机的效率,降低铁损和铜损,改善氢油水系统的配置,提高水冷氢冷效果等.

对于变压器设备,可以降低变压器的空载损耗和负荷损耗（铜损）,提高变压器效率.对于封闭母线,可以通过增大母线的截面积,改变母线连接部位的状况,以减小母线的阻抗,降低其工作温度,以此来降低母线的损耗.

3改善主机和辅机运行方式

调整主机和辅机的运行方式,重点是配煤合理,提高输煤、制粉系统运行的效率防止短煤空转,合理分配各机组负荷,根据实际运行工况来启停6kV风机、循环水泵运行,保证机组额定参数,尽可能减少减温水量和主给水节流,合理采用滑定压运行方式.

如果具备条件的话,还应该完善6kV厂用电动机有功和厂用电量的在线显示,全面开展节电量化管理和考核工作.尤其是要抓好6kV辅机的节电工作,汽机循环水泵电耗、锅炉制粉系统单耗、以及输煤系统的节电.加强对循环水运行方式的管理,优化循环水泵节电运行方式,保持机组循环水最佳开度,提高循环水的重复利用率,还要根据季节水温变化与负荷的变化情况,及时调整循环水进水门开度,减少电动循环水泵长期运行.

此外,加强员工培训工作,提高运行人员的素质也是势在必行的.发电企业可以制定不同负荷条件下的厂用电指标,采取相应的奖惩措施,使厂用电率和工资奖金挂钩,使运行人员特别是值长,能在不同的工作情况下采取不同的方式,优化机组的运行管理,努力提高机组负荷率.

4结论

随着电力行业改革的不断深化,厂网分家、竞价上网等政策的逐步实施,重视并加强节电降损工作,积极引进、推广先进技术,应用先进工艺设备,不断加大技术创新和技术改造的力度,降低厂用电率,从而降低发电成本,提高上网电价竞争力,必将成为各发电厂所努力追求的目标.在这里需要强调的是,节约厂用电必须以机组安全稳定运行为前提.不能因为片面追求降低厂用电率而对机组安全运行产生影响.节能降耗工作已列入发电企业的重点工作项目.降低厂用电率是发电企业直接增加产出提高能源转化效率的有效途径,我们通过相互借鉴经验和改革创新、技术改造,做好节能降耗这项工作.

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[责任编辑：曹明明]