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[摘 要]把节能降耗技术科学的应用到大型火力发电厂之中,可以产生巨大的现实效益,使大型火力发电机组对能源的需求量降低,煤炭等资源得到充分的运用。本文主要探究了在大型火力发电机组之中,节能降耗措施的有效应用。
[关键词]节能降耗;大型火力发电机组;应用
中图分类号:TM621.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)02-0089-01
1、前言
当前由于各种因素的影响,火力发电行业必须要根据施工现场的具体情况来制定可行的节能减排方案,以使电煤矛盾得到有效的缓解,同时资源浪费情况也可以得到缓解,并使大气污染物的排放量还有煤炭的耗费量得以降低。下就对大型火力发电机组之中,各种节能降耗措施的应用方法进行简要分析,并根据实例论述了降低能耗的有效途径。
2、关于节能优化的研究
2.1 优化改良火力发电机组的途径
大型火力发电机组往往是由多个不同设备构成,并且各设备中也包含着众多的子系统,通过各个机组的相互链接来形成一个可以连续生产并且范围也非常广的生产系统,属于能量转换系统。在开展机组优化时,往往会出现很多的问题,这多是由于机组的涉及范围广和面积大所导致的,像是单就机组运行就可以划分为稳定态的性能优化、机组启停优化以及升降负荷动态调整等。另外运行优化一般需要由机组启停以及变负荷动态变化中的性能来实施评价,若是通过单位负荷损耗率这一理念来开展机组启动阶段经济价值的评价,利用锅炉系统分析与动态建模及其快速求解方法、建立适用于不同已知条件的锅炉各部件的动态修正离散化数学模型、稳态模型与动态模型,以更进一步的制定火电机组动态实施阶段的煤耗量计算模型,通知得知在某一段时间范围中煤耗量的计算模型。
2.2 以数据为基础的运行参数优化理论以及方法
节能优化边界也就是机组之中很多重要的、具有可控性质的能耗指标所相互对应的最优运行区域。由于考虑的是最优运行范围,并且在对火电机组实施优化时,需要对若干个目标实施优化,受到众多约束,同时也会产生非常显著的外部环境还有外部条件。
导致机组煤耗受到影响的三个可控边界参数一般为凝汽器真空、锅炉烟气含氧量以及汽轮机主蒸汽压力,这些因素的设定值往往会直接的影响到机组的效率还有煤耗量。
现在在开展循环水泵改造时,一般会使用双速泵运行机组,在对其实施改造之后,水泵运行会出现若干个非线性优化组合。所以为了使机组的经济价值得以提升,很多电厂开始通过变频控制运行手段来替代循环水泵,从而使凝汽器获得真空连续,并使闭环控制获得优化。在使用了变频控制手段之后,应当通过遗传算法来确定最佳化的循环水泵组合方式。
3、基于某实例探究节能降耗在大型火力发电机组之中的运用
某发电企业中,1号到8号机组属于是600MW,11号和12号机属于是300MW。企业为了提升发电效率,开始深入的探究各机组系统结构以及性能之中所体现出的不足之处,大大提升了设备的可靠程度,也使得环保效益有所增大。
3.1 11号以及12号机组装置中一次风机设备的变频改造
在这两个机组之中,一次风机电动机设备的额定转速是1490rpm,额定功率为1400kW,并且额定电压为6kV。一次风机电动机设备对能源的需求是非常高的,这是由于在负荷发生变化的情况下,电动机不能进行自动调节,再加上电动机在接近额定出力状态中长时间的运行,会导致电能出现大量浪费情况。其次,入口门挡板调节效果不佳,特别是在低负荷运行状态下,会造成调节过程中出现层层隐患,一次风机装置和电动机发生振动问题的几率大大上升,设备的使用年限会缩短,并且调节范围以及精度有限。
风机在投入使用一年之内,入口风门开度往往保持在较低态势,并且切割一次风机叶轮达到了120mm,电流偏大,风机入口部位的风门开度在冬季可以达到29%左右,在夏季可以达到64%左右,这代表在风机运行过程中很多的机械能会被转化成热能,造成一次风机单耗量提升,最终造成厂用电量大。
具体改造方法可见下图1。通过改造之后发现,机组6kV段电压都能够保持在6000V,并且电机功率因数达到了0.89。若是将TRL工况设置成2917小时,那么在75%负荷情况之下,工况时间可以达到1750小时,在不超过50%负荷的情况之下,工况时间可以达到2333小时。通过计算后可以得到一年一台风机即可以降低149.4万千瓦时的电能耗费量,计算成煤炭即可以节省492.6吨,若是四台风机即可以一年降低1970吨的燃煤量。
3.2 1号以及8号机组装备的凝结水泵变频设备改造
在该电厂中,1号~8号机组中各配置了两台凝结水泵设备,并选择了一套高压变频设备,利用“一托二”手段来达到工、变频切换,具体可见下图2。
该改造系统总共包含了旁路开关以及中压变频器这两个部分。其中6kV电源通过变频装置输入刀闸到达高压变频设备之中,之后变频装置输出经出线刀闸送至电动机。另外利用kV电源直接通过旁路刀闸装置连接到起动电动机设备。安装进出线刀闸以及旁路刀闸的主要目的是,若是变频设备法神故障,可以立刻断开进出线刀闸,并且隔离开变频设备,通过手动方式合旁路刀闸,之后通过工频电源开启电机运行刀闸闭锁。
改造后通过对机电组实施定期的养护工作和计划性检修工作,像是定期的检查各个重要控制板件,对滤网展开定期清理等,使机组的运行可靠性大大提升。其中1号和2号机组的6kV段电压都处于6.3kV,并且其功率因数在0.89。若是将TRL工况设置在2917小时,那么在75%负荷的条件下,工况时间可以达到1750小时,若是负荷在50%以下,则工况时间可以达到2333小时计算,那么每台机凝结水泵在一年即能够节约电能526万千瓦时,换算为煤炭则为1741吨。
3号到8号机组6kV段电压都处于6.3kV,并且其电机功率因数同样在0.89,若是将TRL工况确定在2917小时,负荷在不超过50%的情况之下,工况时间可以达到2333小时计算,那么一台机凝结水泵设备在一年就能够节约电能843万千瓦时,换算为标准煤则为2993吨。
结语
在促进大型火力发电厂前进发展,降低大型火力发电机组对能源的需求,降低其能耗时,有必要通过专业技术优势,考虑到专业发展动态,并对作业现场具体情况展开深入探讨分析,通过多种手段和各种技术间的有效融合,来使大型火力发电机组的效益大大提升,推动清洁能源得到更有利的发展。
参考文献
[1] 杨婷婷,曾德良,劉继伟,刘吉臻.大型火力发电机组节能优化研究与展望[J].华东电力,2010,06:898-902.
[关键词]节能降耗;大型火力发电机组;应用
中图分类号:TM621.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)02-0089-01
1、前言
当前由于各种因素的影响,火力发电行业必须要根据施工现场的具体情况来制定可行的节能减排方案,以使电煤矛盾得到有效的缓解,同时资源浪费情况也可以得到缓解,并使大气污染物的排放量还有煤炭的耗费量得以降低。下就对大型火力发电机组之中,各种节能降耗措施的应用方法进行简要分析,并根据实例论述了降低能耗的有效途径。
2、关于节能优化的研究
2.1 优化改良火力发电机组的途径
大型火力发电机组往往是由多个不同设备构成,并且各设备中也包含着众多的子系统,通过各个机组的相互链接来形成一个可以连续生产并且范围也非常广的生产系统,属于能量转换系统。在开展机组优化时,往往会出现很多的问题,这多是由于机组的涉及范围广和面积大所导致的,像是单就机组运行就可以划分为稳定态的性能优化、机组启停优化以及升降负荷动态调整等。另外运行优化一般需要由机组启停以及变负荷动态变化中的性能来实施评价,若是通过单位负荷损耗率这一理念来开展机组启动阶段经济价值的评价,利用锅炉系统分析与动态建模及其快速求解方法、建立适用于不同已知条件的锅炉各部件的动态修正离散化数学模型、稳态模型与动态模型,以更进一步的制定火电机组动态实施阶段的煤耗量计算模型,通知得知在某一段时间范围中煤耗量的计算模型。
2.2 以数据为基础的运行参数优化理论以及方法
节能优化边界也就是机组之中很多重要的、具有可控性质的能耗指标所相互对应的最优运行区域。由于考虑的是最优运行范围,并且在对火电机组实施优化时,需要对若干个目标实施优化,受到众多约束,同时也会产生非常显著的外部环境还有外部条件。
导致机组煤耗受到影响的三个可控边界参数一般为凝汽器真空、锅炉烟气含氧量以及汽轮机主蒸汽压力,这些因素的设定值往往会直接的影响到机组的效率还有煤耗量。
现在在开展循环水泵改造时,一般会使用双速泵运行机组,在对其实施改造之后,水泵运行会出现若干个非线性优化组合。所以为了使机组的经济价值得以提升,很多电厂开始通过变频控制运行手段来替代循环水泵,从而使凝汽器获得真空连续,并使闭环控制获得优化。在使用了变频控制手段之后,应当通过遗传算法来确定最佳化的循环水泵组合方式。
3、基于某实例探究节能降耗在大型火力发电机组之中的运用
某发电企业中,1号到8号机组属于是600MW,11号和12号机属于是300MW。企业为了提升发电效率,开始深入的探究各机组系统结构以及性能之中所体现出的不足之处,大大提升了设备的可靠程度,也使得环保效益有所增大。
3.1 11号以及12号机组装置中一次风机设备的变频改造
在这两个机组之中,一次风机电动机设备的额定转速是1490rpm,额定功率为1400kW,并且额定电压为6kV。一次风机电动机设备对能源的需求是非常高的,这是由于在负荷发生变化的情况下,电动机不能进行自动调节,再加上电动机在接近额定出力状态中长时间的运行,会导致电能出现大量浪费情况。其次,入口门挡板调节效果不佳,特别是在低负荷运行状态下,会造成调节过程中出现层层隐患,一次风机装置和电动机发生振动问题的几率大大上升,设备的使用年限会缩短,并且调节范围以及精度有限。
风机在投入使用一年之内,入口风门开度往往保持在较低态势,并且切割一次风机叶轮达到了120mm,电流偏大,风机入口部位的风门开度在冬季可以达到29%左右,在夏季可以达到64%左右,这代表在风机运行过程中很多的机械能会被转化成热能,造成一次风机单耗量提升,最终造成厂用电量大。
具体改造方法可见下图1。通过改造之后发现,机组6kV段电压都能够保持在6000V,并且电机功率因数达到了0.89。若是将TRL工况设置成2917小时,那么在75%负荷情况之下,工况时间可以达到1750小时,在不超过50%负荷的情况之下,工况时间可以达到2333小时。通过计算后可以得到一年一台风机即可以降低149.4万千瓦时的电能耗费量,计算成煤炭即可以节省492.6吨,若是四台风机即可以一年降低1970吨的燃煤量。
3.2 1号以及8号机组装备的凝结水泵变频设备改造
在该电厂中,1号~8号机组中各配置了两台凝结水泵设备,并选择了一套高压变频设备,利用“一托二”手段来达到工、变频切换,具体可见下图2。
该改造系统总共包含了旁路开关以及中压变频器这两个部分。其中6kV电源通过变频装置输入刀闸到达高压变频设备之中,之后变频装置输出经出线刀闸送至电动机。另外利用kV电源直接通过旁路刀闸装置连接到起动电动机设备。安装进出线刀闸以及旁路刀闸的主要目的是,若是变频设备法神故障,可以立刻断开进出线刀闸,并且隔离开变频设备,通过手动方式合旁路刀闸,之后通过工频电源开启电机运行刀闸闭锁。
改造后通过对机电组实施定期的养护工作和计划性检修工作,像是定期的检查各个重要控制板件,对滤网展开定期清理等,使机组的运行可靠性大大提升。其中1号和2号机组的6kV段电压都处于6.3kV,并且其功率因数在0.89。若是将TRL工况设置在2917小时,那么在75%负荷的条件下,工况时间可以达到1750小时,若是负荷在50%以下,则工况时间可以达到2333小时计算,那么每台机凝结水泵在一年即能够节约电能526万千瓦时,换算为煤炭则为1741吨。
3号到8号机组6kV段电压都处于6.3kV,并且其电机功率因数同样在0.89,若是将TRL工况确定在2917小时,负荷在不超过50%的情况之下,工况时间可以达到2333小时计算,那么一台机凝结水泵设备在一年就能够节约电能843万千瓦时,换算为标准煤则为2993吨。
结语
在促进大型火力发电厂前进发展,降低大型火力发电机组对能源的需求,降低其能耗时,有必要通过专业技术优势,考虑到专业发展动态,并对作业现场具体情况展开深入探讨分析,通过多种手段和各种技术间的有效融合,来使大型火力发电机组的效益大大提升,推动清洁能源得到更有利的发展。
参考文献
[1] 杨婷婷,曾德良,劉继伟,刘吉臻.大型火力发电机组节能优化研究与展望[J].华东电力,2010,06:898-902.