火電廠基建調試中的節能手段探討

王達峰，方天林，羅 輦

（1.浙江省電力試驗研究院，杭州 310014；2.浙江省電力設計院，杭州 310012）

自國家“十一五”規劃提出節能減排以來，電力企業勇于作為節能降耗的排頭兵，如火如荼地開展了各項工作。在火電廠基建方面，業主單位也同樣提出了這方面的需求，各施工及調試單位都進行了節能減排方面的研究。應充分挖掘內部因素，發揮調試人員的主觀能動性，采取先進的技術手段，合理安排調試程序，減少調試過程中水、汽、電的消耗；積極利用外部因素，提高資源利用率。

1 充分利用老廠資源

為減少公用、配套設施的建設成本，現在不少工程都是在老廠的基礎上進行擴建，要充分利用老廠的資源，如水、電、汽等工程建設中的消耗性資源。

1.1 利用鄰機來汽進行管道沖洗

燃油、輔助蒸汽、軸封、小機調試用汽等小系統管道都可以通過臨時管路，利用鄰機的輔助蒸汽來進行吹掃。如果利用本爐燃燒產生蒸汽，能耗高、成本大。因為低負荷時鍋爐效率低，產生同樣參數的蒸汽需要更多的燃料，有些鍋爐啟動還需要消耗高價的柴油，輔機的電耗也很大。而采用鄰機的輔助蒸汽時，鍋爐高負荷運行時效率高、一般燃用的是價格比燃油低的煤，廠用電率也較低。如嘉興發電廠二期工程的小系統管道沖洗就采用了鄰機輔汽，大大減少了調試過程中的燃料、輔機用電的消耗，節約了建設成本。

1.2 利用鄰機來汽進行化學清洗加熱

化學清洗時無論是堿洗還是酸洗，介質溫度一般都要求高于環境溫度，在40～120℃左右。傳統加熱方法主要有：本爐加熱、啟動鍋爐產生的蒸汽加熱、電加熱器加熱。這些方法能耗都較高，如果能接鄰機來汽，則可以減少用電量及燃料消耗，節約成本，這一措施在目前的調試項目中已廣泛應用。

1.3 利用鄰機來汽加熱給水系統

在機組啟動時采用鄰機來汽（再熱冷段）供至高加加熱給水，這一方法在上海外高橋三期的2臺機組中進行了嘗試，機組冷態啟動時的給水溫度從 90～100℃提高到215～240℃，這樣能使制粉系統的投入時間大大提前，改善了爐內燃燒情況，提高了鍋爐運行初期的效率，并縮短了機組的啟動時間。

1.4 利用鄰機循環水

在舟山發電廠二期300 MW機組調試過程中，因土建工期原因，循環水系統的安裝調試進度較慢。為了不影響工程的總體進度，從老廠的循環水管路中用φ273 mm的管子接入閉式水熱交換器，直至沖管開始，發揮了45天的作用。雖說當時是考慮工程進度的臨時應急措施，但從節能減排的角度分析同時也是一個非常有效的方法，因為其循環水流量不大，約為200 m3/h，相對于老廠循環水總流量35 870 m3/h來說幾乎可以忽略不計，對老廠機組的真空沒有明顯影響，但少開1臺循環水泵（額定功率1 900 kW）的電耗節約非常明顯，可節約電能：

1 900 kW×45 d×24 h/d=2 052 000 kWh

2 積極采取各種技術措施

調試人員發揮主觀能動性，利用先進的技術，合理安排輔機的啟動時機，對節能降耗也能起到非常重要的作用。

2.1 熟練掌握微油點火、等離子點火等新技術

新的點火技術可以提前制粉系統的投入時間，減少高價燃油的消耗，如能在鍋爐化學清洗階段、沖管階段投入制粉系統，可為工程節約大量燃料成本。但要考慮相關輔助系統的投入，合理安排調試工序，并考慮相關的安全風險，做好防范措施。如嘉興發電廠二期4臺600 MW機組采用傳統的點火方式，調試時每臺機組消耗燃油5 000～6 000 t，而在三期7號1 000 MW機組調試中，采用了微油點火技術，整個啟動過程僅用了341 t燃油，節油率在90%以上。

2.2 無循環水分系統調試

循環水系統投運是發電廠啟動試運的基本條件之一，除冷卻汽輪機排汽外，送/引風機、空壓機等輔助設備旋轉產生的熱量都要通過閉式冷卻水系統帶走，而閉式冷卻水則是通過水-水交換器用開式循環水來進行冷卻。

一般發電廠循環水系統取/排水于大海或大型河流，地質條件比較惡劣，施工時間受潮汛期制約，有時長距離施工不但施工條件復雜多變還牽涉到沿途政策處理等許多棘手問題，因此循環水系統的施工常常是影響整個工程進度的關鍵因素。在發電廠基建調試中實施無循泵分系統調試，工程進度可以提前1個月左右甚至更多。

舟山發電廠二期利用鄰機系統的循環水系統，寧海發電廠二期采用小功率的臨時海水泵提供循環水。此外，可采用以下方法來解決輔機的冷卻問題：

（1）在無循環水的情況下，采用閉式水換水方式。閉式水在不斷地循環運行，克服阻力轉換熱量。在無用戶時，最終會有近20℃以上的溫升，如果有輔助機械要試運時，閉式水溫會不斷上升。為達到冷卻效果必須控制閉式水溫，這時就必須通過回水管路排放溫度較高的閉式水，并同時往閉式水膨脹水箱補充溫度極低的新鮮除鹽水，達到降低閉式水溫的效果。

這種方法的好處是對系統不用改動，簡單易行，不利之處在于需要消耗除鹽水，而且適用的范圍較少，只有在少量輔機運行時才能控制住閉式水溫度。

（2）改造系統，采用其他水系統。當有大量的輔機設備需要閉式水時，可以考慮用臨時的小泵系統來代替安裝工作量巨大的循環水系統，或用其他水系統來代替閉式水。在嘉興發電廠三期7號機組的分系統調試中，專門用1臺凝結水輸送泵（凝輸泵C，93 m3/h，16.9 kW）為閉式水需求量比較大的空壓機及其冷干機服務。通過500 m3凝結水箱循環閉式水。當凝結水箱中水溫上升時，凝輸泵A或B（300 m3/h，132 kW）與3 000 m3除鹽水箱循環進行換水冷卻，見圖1（圖中虛線為臨時管路）。最終成功完成了7號機組的分系統調試，直至鍋爐沖管前循環水泵投入運行，發揮了30天的作用。

圖1 嘉興發電廠三期凝輸水改為冷卻水系統示意圖

嘉興發電廠三期機組的每臺循環水泵的功率為2 800 kW，為混流泵，故試運期功率按額定功率計算，扣除凝輸泵A或B及凝輸泵C的電耗，30天可節約廠用電：

（2 800 kW-132 kW-16.9 kW）×30 d×24 h/d=1 908 792 kWh

此方法的特點是：只需對系統作少量改動，用凝輸水冷卻空壓機等大用戶，其他系統通過閉式水換水冷卻，能滿足整個機組調試的要求。

2.3 為汽動輔機作好準備

除汽動給水泵外，最近一些大型機組紛紛上馬汽動送風機、引風機和一次風機，以后也許會出現汽動的循環水泵、凝泵等，輔汽系統、真空系統等調試工序要作相應調整，調試專業人員配置也要作好相應的準備，小機、電液控制系統（MEH）的調試力量要加強。

2.4 鍋爐靜壓上水

外高橋發電廠三期機組啟動調試期間，鍋爐無壓時采用靜壓上水和輔汽加熱給水技術。靜壓上水就是利用除氧器的壓力，讓除氧器水自行流進鍋爐，節約了汽泵前置泵運行帶來的電耗。而輔汽加熱給水，主要是在機組冷態啟動時，在除氧器內利用輔汽給低壓給水加熱，提高給水溫度，從而提高爐膛溫度，加快鍋爐啟動速度，降低機組啟動消耗。

2.5 控制輔機啟動時機

（1）分系統調試期間，閉式水、循環水、空壓機等公用系統試運轉結束后應及時辦理代保管，由運行人員在夜間無調試工作時及時停運設備，早晨及時啟動。

（2）在鍋爐化學清洗階段（如需鍋爐點火）、沖管及整套啟動低負荷階段，控制輔助設備的投入量，鍋爐可采用單側風機運行。

（3）對于亞臨界帶爐水循環泵的機組，在鍋爐化學清洗時可先投入1臺爐水泵，定期進行切換。鍋爐低負荷運行時，可先投入1臺，負荷升高后再投入第2臺。

3 結語

以上提到的節能手段，有些在目前的基建工程中已得到了應用，需要注重的是進行深化或優化。基建調試是個復雜的系統工程，有些技術的實施需要調試、業主、生產、安裝等各單位的配合協作；新技術、新方法的應用過程中，難免要花費一些成本（包括物資成本、人力成本和時間成本），建設方應建立一定的激勵機制，充分發揮各單位的積極能動性，鼓勵在調試現場不斷創新，找到更多的方法，為基建階段機組的節能減排獻計獻策。

[1]馮偉忠.外高橋三期1 000 MW超超臨界機組調試過程中節能減排與技術創新[J].華東電力，2008（6）:1-5.

[2]劉期飛.寧海百萬機組調試中的節能環保與技術創新[J].神華科技，2010，12（8）:91.