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摘要:随着煤炭能源价格的不断提高以及电力体制改革的不断深化,发电企业正面临着日益激烈的市场竞争,保证机组运行环保性与安全性同时,还要进一步降低管理成本和发电成本,所以机组的优化运行和节能降耗需求也越来越突出。
关键词:火电厂;优化运行;方式
一、机组负荷的调度方式
(一)机组负荷的调度现状。目前,大机组的负荷调度由电网调度中心把要求机组输出的负荷调节讯号加到机组的调节系统上,使其产生要求的电功率。机组产生的功率需要扣除所小号的厂用电,才是输入电网功率,但是现在的调度中心没有机组厂用电的讯号,为了简化,便以同类型机组的厂用功率为依据,计算出机组给定的输出负荷。这种方式实际上会影响火电厂的辅机不同调度方案以及机组优化运行方式。
(二)调度中心是否应该直接调度到机组。作为电网对于负荷的适应性,保障供电的品质,首先就是机组一次调频的能力。电网频率因为负荷改变而变动时,首先是由网内的各机组的调节系统进行自动响应,然后根据调节系统的速度变化率来自动承担起负荷的变化。有些电厂的大机组却为了追求自身机组的经济性和安全性,使调节系统设置了一定的死区,不响应一次调频,或将速度变动率设施偏大,使得一次调频的能力减小。把速度变动率设置偏大,对于现代机组不用担心甩负荷时引起机械或者机组超速保护动作等问题出现。为保证供电品质,电网调度中心首要的是应抓网内各大机组的一次调频能力,对网内各大机组应提出要求。
(三)集中调度的具体依据。当由电网调度中心直接调度电厂各台机组的负荷时,电厂必须将各机组的运行特性及负荷分配方案都提供给调度中心。但热力特性还与运行条件有关,如与气温、水温等有关,调度中心的调度员要掌握全网各机组在各种运行条件下的热力特性实际上是困难的。特别是有一些机组尚不能自动根据热应力的大小限制负荷变化的幅度,使电厂运行人员埋怨中心调度中有时负荷变化过大,有时出现对辅机开停所需的时间照顾不够等问题。对于有些辅机的调度与一些外界和自身的工作条件的变化有关,例如循环水泵的经济调度与进水水位高低及水温等有关,调度中心不可能随时完全掌握,使电厂不能经常保持安全、经济运行。当然,电网调度中心对电厂负荷调度从对各个机组调度改为对电厂负荷总量调度,这种改变还有很多具体工作要做。
二、机组的优化运行
(一)单元机组的运行优化。运行中,中间再热的机炉是组成统一的单元机组,需要考虑到单元总的效率,所以机炉除了要各自提高改进效率以外,还要考虑相互之间的影响。例如,汽轮机采用滑压运行的方式时,高压缸的排气温度和定压时相比较高,这会使再热器减少的温水增多,锅炉排烟温度亦会相应地有些改变,将改变循环效率和锅炉效率。
(二)优化检修。目前,我国大多采用定期检修的方式,这种方式的针对性不够明确。根据设备故障统计,多数与运行时间是没有明确关系的,检修过密除了会增加检修费用和停止使用的时间,还有可能会造成稳定运行期的设备和部件在检修之后成为早期失效的状态,反而会因此增加事故几率。
采用状态检修时,除了利用检测到的信号来确定故障是否将要发生,当决定需要检测时,只是性能的降低,是否维修则需要根据经济因素来确定,需要比较检修的得益和损失,依据总得益大的原则来确定检修时间。这就是优化检修。例如,某台高架有些内漏,是否立即进行检修,还是按照计划临检时检修,这就是一个优化问题。机组的优化运行还有很多工作需要做,例如胶球清洗的优化制度,循环水的经济调度,加热器的正确水位,给水泵的优化运行,抽气器型式的运行和选定方式,若考虑单元机组的锅炉,待做的优化运行工作会更多。
三、机组调峰方法
因为电网峰谷差增大,大型中间再热机也不得不参加调峰。电网负荷低谷或网内备用机组较多时,机组向低负荷的经济调度,应该不仅是负荷在各机组间如何分配的问题,还应该考虑两班制等运行方式。大机组参加电网低谷时机组调峰的方式,现在经常考虑采用的方式有以下几种:
(一)各个机组均匀地降低负荷。机组负荷降低时机组的效率也将降低;锅炉低负荷时为了保证稳定燃烧需要投助燃油时,运行费用将增大;除此之外,因为辅机至少开一台,一些辅机为确保安全还规定了须用两台,使得厂用电率增大,这些都会使机组效率降低很多。但是因为各机组都用降低负荷的方法,操作方便、简单、安全可靠,所以仍然被大多数电厂沿用。如何保证低负荷下不投助燃油也能保证稳定燃烧、辅机与低负荷运行相配套、保证燃煤的质量的方式、各炉间有无相互供应煤粉的系统,都仍值得研究。
(二)两班制的运行方式。两班制运行涉及停机、启动的操作方式,所以必须在保证安全条件下缩短启、停时间,减少启、停损耗。一些经验证明,较快降负荷,允许适当负温差启动或中压缸启动是安全有效的。对不同结构机组必须进行大量试验研究,因工作量大,且有一定风险,故现在采用推广困难。现在使用得较多的是125MW 机组,在采用两班制运行时,宜对操作调节方法进行研究,一些阀门应改为可以远方操作,实现自动程序操作,以节省启、停时的人力,并减少操作错误。
四、结束语
随着运行优化理论与实践的不断推广与深入,近十年来火电厂的运行优化系统已经逐渐成为火电厂技术领域的最新课题。怎样建立一个优化系统并且如何考虑到该系统的适应性都是运行优化领域所研究的内容。火电厂优化运行系统将会提高火电厂运行的安全性和经济性,降低火电厂的运行成本,为生产与管理人员提供更多的操作便利。与此同时,火电厂优化运行作为一项长期的工作,也需要有一个逐步发展与进步的过程所以,把握火电厂优化运行的方向与趋势对于优化系统的研究具有重要意义。
参考文献
[1]樊泉桂.提高超临界和超超临界机组发电效率的关键技术[J].电力设备,2006(7).
[2]范从振.锅炉原理[M].北京:水利电力出版社,1985.
关键词:火电厂;优化运行;方式
一、机组负荷的调度方式
(一)机组负荷的调度现状。目前,大机组的负荷调度由电网调度中心把要求机组输出的负荷调节讯号加到机组的调节系统上,使其产生要求的电功率。机组产生的功率需要扣除所小号的厂用电,才是输入电网功率,但是现在的调度中心没有机组厂用电的讯号,为了简化,便以同类型机组的厂用功率为依据,计算出机组给定的输出负荷。这种方式实际上会影响火电厂的辅机不同调度方案以及机组优化运行方式。
(二)调度中心是否应该直接调度到机组。作为电网对于负荷的适应性,保障供电的品质,首先就是机组一次调频的能力。电网频率因为负荷改变而变动时,首先是由网内的各机组的调节系统进行自动响应,然后根据调节系统的速度变化率来自动承担起负荷的变化。有些电厂的大机组却为了追求自身机组的经济性和安全性,使调节系统设置了一定的死区,不响应一次调频,或将速度变动率设施偏大,使得一次调频的能力减小。把速度变动率设置偏大,对于现代机组不用担心甩负荷时引起机械或者机组超速保护动作等问题出现。为保证供电品质,电网调度中心首要的是应抓网内各大机组的一次调频能力,对网内各大机组应提出要求。
(三)集中调度的具体依据。当由电网调度中心直接调度电厂各台机组的负荷时,电厂必须将各机组的运行特性及负荷分配方案都提供给调度中心。但热力特性还与运行条件有关,如与气温、水温等有关,调度中心的调度员要掌握全网各机组在各种运行条件下的热力特性实际上是困难的。特别是有一些机组尚不能自动根据热应力的大小限制负荷变化的幅度,使电厂运行人员埋怨中心调度中有时负荷变化过大,有时出现对辅机开停所需的时间照顾不够等问题。对于有些辅机的调度与一些外界和自身的工作条件的变化有关,例如循环水泵的经济调度与进水水位高低及水温等有关,调度中心不可能随时完全掌握,使电厂不能经常保持安全、经济运行。当然,电网调度中心对电厂负荷调度从对各个机组调度改为对电厂负荷总量调度,这种改变还有很多具体工作要做。
二、机组的优化运行
(一)单元机组的运行优化。运行中,中间再热的机炉是组成统一的单元机组,需要考虑到单元总的效率,所以机炉除了要各自提高改进效率以外,还要考虑相互之间的影响。例如,汽轮机采用滑压运行的方式时,高压缸的排气温度和定压时相比较高,这会使再热器减少的温水增多,锅炉排烟温度亦会相应地有些改变,将改变循环效率和锅炉效率。
(二)优化检修。目前,我国大多采用定期检修的方式,这种方式的针对性不够明确。根据设备故障统计,多数与运行时间是没有明确关系的,检修过密除了会增加检修费用和停止使用的时间,还有可能会造成稳定运行期的设备和部件在检修之后成为早期失效的状态,反而会因此增加事故几率。
采用状态检修时,除了利用检测到的信号来确定故障是否将要发生,当决定需要检测时,只是性能的降低,是否维修则需要根据经济因素来确定,需要比较检修的得益和损失,依据总得益大的原则来确定检修时间。这就是优化检修。例如,某台高架有些内漏,是否立即进行检修,还是按照计划临检时检修,这就是一个优化问题。机组的优化运行还有很多工作需要做,例如胶球清洗的优化制度,循环水的经济调度,加热器的正确水位,给水泵的优化运行,抽气器型式的运行和选定方式,若考虑单元机组的锅炉,待做的优化运行工作会更多。
三、机组调峰方法
因为电网峰谷差增大,大型中间再热机也不得不参加调峰。电网负荷低谷或网内备用机组较多时,机组向低负荷的经济调度,应该不仅是负荷在各机组间如何分配的问题,还应该考虑两班制等运行方式。大机组参加电网低谷时机组调峰的方式,现在经常考虑采用的方式有以下几种:
(一)各个机组均匀地降低负荷。机组负荷降低时机组的效率也将降低;锅炉低负荷时为了保证稳定燃烧需要投助燃油时,运行费用将增大;除此之外,因为辅机至少开一台,一些辅机为确保安全还规定了须用两台,使得厂用电率增大,这些都会使机组效率降低很多。但是因为各机组都用降低负荷的方法,操作方便、简单、安全可靠,所以仍然被大多数电厂沿用。如何保证低负荷下不投助燃油也能保证稳定燃烧、辅机与低负荷运行相配套、保证燃煤的质量的方式、各炉间有无相互供应煤粉的系统,都仍值得研究。
(二)两班制的运行方式。两班制运行涉及停机、启动的操作方式,所以必须在保证安全条件下缩短启、停时间,减少启、停损耗。一些经验证明,较快降负荷,允许适当负温差启动或中压缸启动是安全有效的。对不同结构机组必须进行大量试验研究,因工作量大,且有一定风险,故现在采用推广困难。现在使用得较多的是125MW 机组,在采用两班制运行时,宜对操作调节方法进行研究,一些阀门应改为可以远方操作,实现自动程序操作,以节省启、停时的人力,并减少操作错误。
四、结束语
随着运行优化理论与实践的不断推广与深入,近十年来火电厂的运行优化系统已经逐渐成为火电厂技术领域的最新课题。怎样建立一个优化系统并且如何考虑到该系统的适应性都是运行优化领域所研究的内容。火电厂优化运行系统将会提高火电厂运行的安全性和经济性,降低火电厂的运行成本,为生产与管理人员提供更多的操作便利。与此同时,火电厂优化运行作为一项长期的工作,也需要有一个逐步发展与进步的过程所以,把握火电厂优化运行的方向与趋势对于优化系统的研究具有重要意义。
参考文献
[1]樊泉桂.提高超临界和超超临界机组发电效率的关键技术[J].电力设备,2006(7).
[2]范从振.锅炉原理[M].北京:水利电力出版社,1985.