大型火電機(jī)組啟停節(jié)能優(yōu)化淺析

徐雪冬 劉立濤

（河北國(guó)華定洲發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 保定073000）

0 引言

大型火電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化工作是現(xiàn)代電力企業(yè)所面臨的共性課題，機(jī)組啟停節(jié)能優(yōu)化又是火電機(jī)組節(jié)能優(yōu)化工作的重要環(huán)節(jié)。機(jī)組啟停節(jié)能工作主要圍繞降低啟停用油、用電、用水等開展。

1 節(jié)約機(jī)組啟停用電

（1）減少外購(gòu)電量。在機(jī)組停運(yùn)前，及時(shí)將公用負(fù)荷切至運(yùn)行機(jī)組，主要將6kV公用段、檢修照明PC段、升壓站MCC段切換至運(yùn)行機(jī)組相應(yīng)母線接帶。通過(guò)倒換運(yùn)行方式，可節(jié)約外購(gòu)電215.5萬(wàn)kW·h，節(jié)約費(fèi)用約86.2萬(wàn)元。

（2）通過(guò)優(yōu)化機(jī)組停運(yùn)后的輔機(jī)運(yùn)行方式以及確立大輔機(jī)啟停的邊界條件，節(jié)約機(jī)組啟停用電。

1）機(jī)組停運(yùn)后，由于主機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)至少要運(yùn)行96h才具備停運(yùn)條件，導(dǎo)致作為主機(jī)油冷卻水源的循環(huán)水系統(tǒng)不能在停機(jī)后及時(shí)停運(yùn)，通過(guò)主機(jī)冷油器增加公用水冷卻水源，停機(jī)后及時(shí)將主機(jī)潤(rùn)滑油冷卻水倒為公用水帶，使停機(jī)后循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)間由原來(lái)至少96h減少到目前的不到24h，每次停機(jī)可節(jié)約停機(jī)電耗26萬(wàn)kW·h。

2）停機(jī)過(guò)程及停機(jī)后，為減少電泵的運(yùn)行時(shí)間，在機(jī)組滑參數(shù)300MW以下時(shí)再啟動(dòng)電泵；停機(jī)后，電泵由以前的連續(xù)運(yùn)行向鍋爐補(bǔ)水，改為停機(jī)后將汽包水位上至＋400mm以上停運(yùn)電泵，待汽包水位降至－200mm后再啟動(dòng)電泵的方式，改進(jìn)后電泵停機(jī)后的運(yùn)行時(shí)間由改進(jìn)前的8～10h，降到目前不到1h，每次停機(jī)節(jié)約停機(jī)電耗4萬(wàn)～5萬(wàn)kW·h。

3）滑參數(shù)停機(jī)過(guò)程中，負(fù)荷降至300MW時(shí)，及時(shí)停運(yùn)1臺(tái)循環(huán)泵（功率3 700kW），負(fù)荷降到200MW時(shí)停運(yùn)1臺(tái)送風(fēng)機(jī)（1 400kW），節(jié)約停機(jī)過(guò)程電耗。

4）停機(jī)后，凝泵（功率2 500kW）、循環(huán)泵（功率3700kW）由原來(lái)的連續(xù)運(yùn)行方式改為停機(jī)后根據(jù)低壓缸排汽溫度和凝結(jié)水溫度等進(jìn)行啟停，停機(jī)后凝泵、循泵運(yùn)行時(shí)間由原來(lái)的24h以上，降低到目前的12～15h，每次停機(jī)可節(jié)約停機(jī)電耗約6萬(wàn)kW·h。

5）采取了停機(jī)后開啟機(jī)組汽輪機(jī)本體疏水、保持機(jī)組真空4～5h，抽出系統(tǒng)余汽、余熱的方法，可提前停運(yùn)循環(huán)泵、凝泵2～3h，節(jié)約停機(jī)電耗約1萬(wàn)kW·h。

6）鍋爐風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)根據(jù)規(guī)定停運(yùn)后，對(duì)應(yīng)軸承溫度降到50℃以下，及時(shí)停運(yùn)各風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)、液壓油站，共20個(gè)油站（合計(jì)功率約40kW）；發(fā)電機(jī)解列后及時(shí)停運(yùn)主變冷卻器，其他輔機(jī)也依照規(guī)程規(guī)定及時(shí)進(jìn)行停運(yùn)。

（3）優(yōu)化機(jī)組啟動(dòng)方式和啟動(dòng)過(guò)程：

1）通過(guò)試驗(yàn)，確定鍋爐點(diǎn)火采用單臺(tái)引、送、一次風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的方式，另一臺(tái)引、送、一次風(fēng)機(jī)在機(jī)組并網(wǎng)前投運(yùn)，減少一半運(yùn)行時(shí)間至少4h，節(jié)約機(jī)組啟動(dòng)電耗超過(guò)2.4萬(wàn)kW·h。

2）優(yōu)化各設(shè)備、系統(tǒng)投運(yùn)前的準(zhǔn)備工作，相關(guān)系統(tǒng)全部檢查準(zhǔn)備到位后，再按次序不間斷地啟動(dòng)每個(gè)系統(tǒng)，縮短各系統(tǒng)啟動(dòng)間隔，確保各個(gè)啟動(dòng)階段的無(wú)縫銜接，大大縮短了設(shè)備、系統(tǒng)空轉(zhuǎn)等待的時(shí)間，采用這樣的辦法每次可以節(jié)約輔機(jī)空轉(zhuǎn)等待時(shí)間4～5h，約可節(jié)約啟動(dòng)電耗2萬(wàn)～3萬(wàn)kW·h。但優(yōu)化后的方式需要大量操作人員，加之啟動(dòng)階段操作量本來(lái)就較大，所以，每次啟動(dòng)都要按啟動(dòng)計(jì)劃安排至少10人次的加班，確保各崗位操作人員滿足要求。

3）優(yōu)化機(jī)組啟動(dòng)階段的沖洗方式，由系統(tǒng)分段沖洗改為聯(lián)合沖洗，由鍋爐上滿水后全部排放方式改為上水排放同時(shí)進(jìn)行的方式，同時(shí)將鍋爐上水溫度升高至100℃以上。以上措施大大改善了鍋爐冷態(tài)沖洗的效果，不但減少了啟動(dòng)沖洗除鹽水的消耗，而且小修后鍋爐上水沖洗時(shí)間也由以往10h以上降低到8h左右，節(jié)省機(jī)組小修后鍋爐沖洗階段輔機(jī)電耗超過(guò)2萬(wàn)kW·h。

4）汽機(jī)專業(yè)經(jīng)過(guò)討論和調(diào)研，并咨詢廠家，取消了機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)的中速暖機(jī)過(guò)程，改為低負(fù)荷暖機(jī)，節(jié)約機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間4h，約節(jié)省啟動(dòng)電耗5萬(wàn)kW·h。

（4）加強(qiáng)檢修后設(shè)備系統(tǒng)的試運(yùn)管理工作。

1）檢修后分部試運(yùn)階段，嚴(yán)格按照啟動(dòng)試運(yùn)規(guī)定進(jìn)行設(shè)備的啟停和試運(yùn)工作，不過(guò)試、不欠試，試運(yùn)結(jié)束后立即將試運(yùn)的設(shè)備停運(yùn)。

2）根據(jù)設(shè)備檢修工作情況確定轉(zhuǎn)機(jī)試運(yùn)時(shí)間，確保修后轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備試運(yùn)的合理性，減少分部試運(yùn)階段的輔機(jī)電耗。

3）涉及系統(tǒng)性的試運(yùn)工作統(tǒng)籌安排，避免設(shè)備反復(fù)啟停造成浪費(fèi)，例如鍋爐八大風(fēng)機(jī)，統(tǒng)一試運(yùn)時(shí)間，避免設(shè)備、系統(tǒng)的重復(fù)啟停造成浪費(fèi)。有條件的輔機(jī)盡可能穿插在機(jī)組啟動(dòng)階段進(jìn)行試轉(zhuǎn)，減少這些輔機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，降低電耗，如凝結(jié)水泵在分部試運(yùn)階段試運(yùn)1臺(tái)，在機(jī)組啟動(dòng)階段再試運(yùn)另1臺(tái)。

（5）優(yōu)化機(jī)組啟動(dòng)中的系統(tǒng)啟動(dòng)順序。根據(jù)每次機(jī)組啟動(dòng)的不同工況，制定詳細(xì)的啟動(dòng)計(jì)劃，力求達(dá)到最優(yōu)的系統(tǒng)啟動(dòng)順序、最佳的輔機(jī)啟動(dòng)時(shí)機(jī)，使運(yùn)行人員能夠及時(shí)把握啟停的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，啟停操作的目的性、針對(duì)性更強(qiáng)。

2 節(jié)約機(jī)組啟停燃油

1號(hào)機(jī)小修中實(shí)施了鍋爐微油點(diǎn)火改造，以機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)為例，以前每次機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)用油在120～150t，微油點(diǎn)火改造后機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)用油在25～30t，節(jié)油率達(dá)到80%以上。

經(jīng)過(guò)討論和調(diào)研，并咨詢廠家，取消了機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)的中速暖機(jī)過(guò)程，改為低負(fù)荷暖機(jī)，約可節(jié)省啟動(dòng)油耗3～4t（微油點(diǎn)火改造后）。

3 節(jié)約機(jī)組啟動(dòng)除鹽水消耗

（1）通過(guò)比對(duì)試驗(yàn)將鍋爐上水沖洗的水溫由以往的70～80℃升高至100℃以上，同時(shí)減少鍋爐沖洗階段由于溶解氧等因素引起受熱面的銹蝕；通過(guò)優(yōu)化機(jī)組啟動(dòng)階段的沖洗方式，由系統(tǒng)分段沖洗改為聯(lián)合沖洗，由鍋爐上滿水后全部排放方式改為上水排放同時(shí)進(jìn)行的方式，從而大大改善機(jī)組啟動(dòng)沖洗的效果，啟動(dòng)沖洗的除鹽水消耗也有了很大程度的降低。

（2）凝泵去掉一級(jí)葉輪改造后，以往由于機(jī)組啟動(dòng)沖洗階段用水量少導(dǎo)致凝結(jié)水壓力高無(wú)法投運(yùn)的問(wèn)題得到解決，啟動(dòng)階段當(dāng)凝結(jié)水的鐵含量小于1 000μg／L時(shí)，立即將機(jī)器處理投運(yùn)，從而大大減少了沖洗除鹽水的排放量，使凝結(jié)水水質(zhì)很快達(dá)到啟動(dòng)要求，節(jié)約了啟動(dòng)沖洗的除鹽水耗量。

（3）加強(qiáng)啟動(dòng)階段的汽水監(jiān)督工作，以往啟動(dòng)階段每2h化驗(yàn)一次凝結(jié)水、給水和爐水水質(zhì)，目前機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)沖洗采用連續(xù)化驗(yàn)?zāi)Y(jié)水、給水和爐水，從而杜絕了啟動(dòng)沖洗除鹽水的過(guò)渡排放。

（4）根據(jù)機(jī)組檢修的情況，合理控制水箱的水位和凝汽器、除氧器水位，避免這些系統(tǒng)轉(zhuǎn)檢修后的除鹽水浪費(fèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上節(jié)能措施，機(jī)組啟停的電耗、油耗、水耗比以往有了很大程度的降低，機(jī)組正常冷態(tài)啟停電耗由以往的80萬(wàn)kW·h左右降低到目前的40萬(wàn)kW·h左右，水耗由以往的6 000t左右降低到目前的3 000t左右，油耗由以往的80～100t降低到目前的10t左右，機(jī)組C級(jí)檢修啟停電耗由以往的近200萬(wàn)kW·h降低到目前的100萬(wàn)kW·h左右，水耗由以往的6 000～8 000t降低到目前的3 000～4 000t，油耗由以往的100t以上降低到目前的15～20t，機(jī)組啟停的各項(xiàng)能耗指標(biāo)有了大幅下降。

即便如此，大型火電機(jī)組啟停節(jié)能仍有一定潛力可挖，仍然需要通過(guò)優(yōu)化啟動(dòng)方式、節(jié)能技術(shù)改進(jìn)（改造）、科技創(chuàng)新以及提高員工節(jié)能意識(shí)等手段來(lái)逐漸優(yōu)化完善機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程。另外，機(jī)組啟停階段的設(shè)備健康水平直接影響到機(jī)組啟停階段的能耗，提高檢修質(zhì)量，確保修后設(shè)備一次啟動(dòng)成功也是降低機(jī)組啟動(dòng)能耗的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。