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摘 要:本文是通过300 MW火电机组现场运行经验,总结分析出了火电厂300 MW火电机组在启动过程中可采取的切实可行的节能降耗措施。如机组启动前,从工作安排上尽量缩短锅炉上水到锅炉点火时间间隔,以减少循环水泵、开式泵、电泵、凝结水泵运行时间;机组启动前提高锅炉上水温度高于汽包壁温;优化锅炉点火后的投粉时间,及厂用电的切换时的主机负荷规定等,本文所提出的各项技术措施在现场应用后得到了很好的效果,同时也在青海华电大通发电有限公司取得一定的经济效益。
关键词:节能 电能 节省柴油
中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(c)-0136-01
1 300 MW火电机组总体耗能概述
300 MW火电机组启动时间大约在8~12 h,启动厂用电功率大约在8000 kW左右,机组启动一次可耗外部供电64000 kW/h左右,耗油总计可达31 t,火电机组启动初期,主给水从20 ℃要达到规定的320 ℃的过热蒸汽,大概需要投入柴油烧3个小时以上,汽轮机冲转后的暖机大概需要3个小时以上,机组并网带初负荷暖机直至厂用电切至自身供电大概需要2个小时。这个期间的辅机启动顺序时间的把握,决定着机组启动的耗能多少,咱样合理安排机组辅机操作启动顺序及,把握投油助燃及投粉时机,优化启动操作,大有节能挖掘潜力。
2 机组启动节电的步骤及方法
2.1 除氧器上水阶段节能
机组启动上水设计为凝汽器注满水后,启动功率为1000 kW的凝结水泵给除氧器上水,并一直伴随机组运行,如果时间允许,上水初期采用功率为90 kW的凝输泵上水,可以大大节省电能,如果除氧器加热后压力较高或上水速度要求流量过大,可以启动凝结水泵上水,锅炉汽包上水到0位后,锅炉进行投入炉底加热,此时锅水一直有大量蒸汽注入加热并凝结,所以此时锅炉并不需要连续上水,机组启动初期锅炉点火烧参数阶段,炉水一直在膨胀,还不断需要排除部分溢流水,所以在此3個小时时间段里,完全可以停止凝结水泵运行,大约可以节电2000多kW/h电能。
2.2 汽包上水阶段节能
300 MW机组一般配置为2台汽动给水泵,1台电动给水泵,按照设计要求,机组冷态启动锅炉上水时,启动5500 kW电动给水泵,但实际锅炉汽包高度在65 m,也就是泵出口压力只需要0.65 MPa以上压头就可以满足锅炉启动上水,电泵启动后转速在3000 r以上,出口压力远高于0.65,达到6 MPa以上,此时锅炉金属未达到脆性转变温度以上,按要求夏季上水时间控制在2~3 h,冬季控制在不低于4 h。此时为了控制锅炉上水速度,也就是控制电泵出口压力,普遍采取打开电泵再循环,此时电泵的额外功率大大浪费在给水打循环上,此时如果启动功率为250 kW的汽动给水泵前置泵上水,泵出口压力可以达到1 MPa以上,完全可以满足锅炉上水需要,即使夏季给水与汽包壁温接近需要加快上水速度时,可以启动两台启动给水泵前置泵,给水压力可以达到1.5 MPa以上,完全可以满足锅炉上水速度需要,而两台前置泵功率总和只有500 kW,大约可以节电7500 kW/h电能。
2.3 辅机启动初期转机冷却水使用阶段节能
机组启动初期,从除氧器上水到机组并网,所有启动的辅机都运行在极低负荷区间,转机轴承产生热量较少温度均比较低,加之启动初期循环水温度较低,所以,各轴承用冷却水完全可以满足转动轴承需要,按机组通用启动操作顺序,循环水启动后应立即启动功率为220 kW/h的开式循环水泵,如果启动初期采取不启动开式循环水泵,这期间可以节约大约3300 kW/h电能。
2.4 锅炉点火初期风烟系统启动及燃烧调整节能
锅炉点火时烟气量较少,风烟系统启动可以采用单侧风机运行,停运一侧功率总和为3000 kW/h送、引风机,从锅炉开始点火到机组并网,大约需要6 h左右,可以节约厂用电10000 kW/h电能。
2.5 厂用电切换时机选择节能
从机组并网到厂用电切换为发电机自身供电,这期间按照全国同类型机组的运行规定负荷为100 MW时,进行厂用电切换,但从作者多年运行经验和青海华电大通发电有限公司实践证明,机组负荷升至30 MW以上时完全可以进行厂用电切换,而不会因别的辅机联锁启动导致发电机逆功率动作。机组从30 MW升负荷至100 MW这期间的外购电量差价可以全部节省。
3 机组启动节油的步骤及方法
3.1 锅炉点火初期投粉节油
(1)锅炉点火初期,投入4只油枪烧蒸汽参数至规定值,这期间炉膛内温度较低,煤粉未达到投运条件,煤粉投运条件设计为:(MFT继电器已复位;汽包压力大于3.5 MPa;二次风温大于150 ℃;存在点火源;风量大于30%)。实际在多年运行中发现,如果原煤发热量超过20 MJ,挥发份达到20%以上,油枪投入后可以引燃相对应的燃烧器一定量煤粉,煤粉中析出的气体可燃物,可以立即燃烧,增加火焰燃烧强度,放出更多热量,有利于增加启动速度,大大减少燃油的投入量,可以节省15 t左右柴油,若对已经进行微油改造的机组节油量更大,效果更明显。
(2)机组启动过程中,锅炉油煤混烧,火焰燃烧所放出的热量较少,此时应调整好合理的二次风供氧量,若风量过大,不但使送、引风机的电耗增大,还将使锅炉部分热量白白浪费掉,及增加了机组启动时间,又是稳燃用油量增加,具体的风量大小还要根据锅炉燃烧具体情况和运行人员经验有所不同。
3.2 锅炉点火方式改进节油
等离子点火已在全国许多电厂进行生产实际应用,已经积累了丰富的应运经验,所以有条件的火电机组经行等离子点火技术改造,将可以彻底结束火电机组启动烧油的历史,节省大量柴油,同时可以大大降低火电厂的运营成本。
3.3 中速暖机阶段节油
汽轮机在中速暖机时,如果机组真空较高,主蒸汽参数较高,会出现需要暖机时间较长,暖机效果较差,会使暖机时间延长,如果机组暖及时严格控制好暖机参数不上升,适当降低机组真空,将使汽机胀差减小,汽缸上下缸温差减小,汽缸膨胀均匀,可缩短汽机暖机时间,暖机时间降低,将使所有厂用辅机运行时间降低,燃油投入时间降低,如果暖机时间降低20 min,可以节约厂用电外购2300 kW/h,可以节省助燃柴油1 t。
4 结语
节能降耗是企业的生存之本,树立一种“点点滴滴降成本,分分秒秒增效益”的节能意识,以最好的管理,来实现节能效益的最大化。火电厂作为一次能源使用大户,更应从机组的新技术应用、设备节能技改及从设备的安全科学使用上节能,科学的统筹机组各个系统的运行,将可以降低企业的生产成本,降低能源消耗,各电站情况不同,可采用的节能降耗方法也各异。机组的启动节能只是火电厂节能一小步,建立低碳环保型社会需要火电企业迈出一大步。
参考文献
[1] 青海华电大通发电有限公司集控运行规程[S].2010.
[2] 李青,高山,薛彦廷.火电厂节能技术及其应用[M].北京,中国电力出版社,2007.
关键词:节能 电能 节省柴油
中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(c)-0136-01
1 300 MW火电机组总体耗能概述
300 MW火电机组启动时间大约在8~12 h,启动厂用电功率大约在8000 kW左右,机组启动一次可耗外部供电64000 kW/h左右,耗油总计可达31 t,火电机组启动初期,主给水从20 ℃要达到规定的320 ℃的过热蒸汽,大概需要投入柴油烧3个小时以上,汽轮机冲转后的暖机大概需要3个小时以上,机组并网带初负荷暖机直至厂用电切至自身供电大概需要2个小时。这个期间的辅机启动顺序时间的把握,决定着机组启动的耗能多少,咱样合理安排机组辅机操作启动顺序及,把握投油助燃及投粉时机,优化启动操作,大有节能挖掘潜力。
2 机组启动节电的步骤及方法
2.1 除氧器上水阶段节能
机组启动上水设计为凝汽器注满水后,启动功率为1000 kW的凝结水泵给除氧器上水,并一直伴随机组运行,如果时间允许,上水初期采用功率为90 kW的凝输泵上水,可以大大节省电能,如果除氧器加热后压力较高或上水速度要求流量过大,可以启动凝结水泵上水,锅炉汽包上水到0位后,锅炉进行投入炉底加热,此时锅水一直有大量蒸汽注入加热并凝结,所以此时锅炉并不需要连续上水,机组启动初期锅炉点火烧参数阶段,炉水一直在膨胀,还不断需要排除部分溢流水,所以在此3個小时时间段里,完全可以停止凝结水泵运行,大约可以节电2000多kW/h电能。
2.2 汽包上水阶段节能
300 MW机组一般配置为2台汽动给水泵,1台电动给水泵,按照设计要求,机组冷态启动锅炉上水时,启动5500 kW电动给水泵,但实际锅炉汽包高度在65 m,也就是泵出口压力只需要0.65 MPa以上压头就可以满足锅炉启动上水,电泵启动后转速在3000 r以上,出口压力远高于0.65,达到6 MPa以上,此时锅炉金属未达到脆性转变温度以上,按要求夏季上水时间控制在2~3 h,冬季控制在不低于4 h。此时为了控制锅炉上水速度,也就是控制电泵出口压力,普遍采取打开电泵再循环,此时电泵的额外功率大大浪费在给水打循环上,此时如果启动功率为250 kW的汽动给水泵前置泵上水,泵出口压力可以达到1 MPa以上,完全可以满足锅炉上水需要,即使夏季给水与汽包壁温接近需要加快上水速度时,可以启动两台启动给水泵前置泵,给水压力可以达到1.5 MPa以上,完全可以满足锅炉上水速度需要,而两台前置泵功率总和只有500 kW,大约可以节电7500 kW/h电能。
2.3 辅机启动初期转机冷却水使用阶段节能
机组启动初期,从除氧器上水到机组并网,所有启动的辅机都运行在极低负荷区间,转机轴承产生热量较少温度均比较低,加之启动初期循环水温度较低,所以,各轴承用冷却水完全可以满足转动轴承需要,按机组通用启动操作顺序,循环水启动后应立即启动功率为220 kW/h的开式循环水泵,如果启动初期采取不启动开式循环水泵,这期间可以节约大约3300 kW/h电能。
2.4 锅炉点火初期风烟系统启动及燃烧调整节能
锅炉点火时烟气量较少,风烟系统启动可以采用单侧风机运行,停运一侧功率总和为3000 kW/h送、引风机,从锅炉开始点火到机组并网,大约需要6 h左右,可以节约厂用电10000 kW/h电能。
2.5 厂用电切换时机选择节能
从机组并网到厂用电切换为发电机自身供电,这期间按照全国同类型机组的运行规定负荷为100 MW时,进行厂用电切换,但从作者多年运行经验和青海华电大通发电有限公司实践证明,机组负荷升至30 MW以上时完全可以进行厂用电切换,而不会因别的辅机联锁启动导致发电机逆功率动作。机组从30 MW升负荷至100 MW这期间的外购电量差价可以全部节省。
3 机组启动节油的步骤及方法
3.1 锅炉点火初期投粉节油
(1)锅炉点火初期,投入4只油枪烧蒸汽参数至规定值,这期间炉膛内温度较低,煤粉未达到投运条件,煤粉投运条件设计为:(MFT继电器已复位;汽包压力大于3.5 MPa;二次风温大于150 ℃;存在点火源;风量大于30%)。实际在多年运行中发现,如果原煤发热量超过20 MJ,挥发份达到20%以上,油枪投入后可以引燃相对应的燃烧器一定量煤粉,煤粉中析出的气体可燃物,可以立即燃烧,增加火焰燃烧强度,放出更多热量,有利于增加启动速度,大大减少燃油的投入量,可以节省15 t左右柴油,若对已经进行微油改造的机组节油量更大,效果更明显。
(2)机组启动过程中,锅炉油煤混烧,火焰燃烧所放出的热量较少,此时应调整好合理的二次风供氧量,若风量过大,不但使送、引风机的电耗增大,还将使锅炉部分热量白白浪费掉,及增加了机组启动时间,又是稳燃用油量增加,具体的风量大小还要根据锅炉燃烧具体情况和运行人员经验有所不同。
3.2 锅炉点火方式改进节油
等离子点火已在全国许多电厂进行生产实际应用,已经积累了丰富的应运经验,所以有条件的火电机组经行等离子点火技术改造,将可以彻底结束火电机组启动烧油的历史,节省大量柴油,同时可以大大降低火电厂的运营成本。
3.3 中速暖机阶段节油
汽轮机在中速暖机时,如果机组真空较高,主蒸汽参数较高,会出现需要暖机时间较长,暖机效果较差,会使暖机时间延长,如果机组暖及时严格控制好暖机参数不上升,适当降低机组真空,将使汽机胀差减小,汽缸上下缸温差减小,汽缸膨胀均匀,可缩短汽机暖机时间,暖机时间降低,将使所有厂用辅机运行时间降低,燃油投入时间降低,如果暖机时间降低20 min,可以节约厂用电外购2300 kW/h,可以节省助燃柴油1 t。
4 结语
节能降耗是企业的生存之本,树立一种“点点滴滴降成本,分分秒秒增效益”的节能意识,以最好的管理,来实现节能效益的最大化。火电厂作为一次能源使用大户,更应从机组的新技术应用、设备节能技改及从设备的安全科学使用上节能,科学的统筹机组各个系统的运行,将可以降低企业的生产成本,降低能源消耗,各电站情况不同,可采用的节能降耗方法也各异。机组的启动节能只是火电厂节能一小步,建立低碳环保型社会需要火电企业迈出一大步。
参考文献
[1] 青海华电大通发电有限公司集控运行规程[S].2010.
[2] 李青,高山,薛彦廷.火电厂节能技术及其应用[M].北京,中国电力出版社,2007.