600MW超臨界機組運行優化分析

（神華國華孟津發電有限責任公司，河南 洛陽 471000）

600MW超臨界機組運行優化分析

馬洪濤

（神華國華孟津發電有限責任公司，河南 洛陽 471000）

本文以600MW超臨界機組為例，分析探討了600MW超臨界機組運行的優化方式，以供業內人士參考借鑒。

600MW；超臨界機組；運行優化；分析

本文以河南某個公司的600MW超臨界機組為例，其鍋爐為單爐膛，汽機為三缸兩排汽、其中主再熱蒸汽的溫度為538℃/566℃，壓力為25.4MPa/4.39MPa。根據這個公司機組的實際情況，對600MW超臨界機組的運行方式進行了一系列的優化。

1 機組啟動過程節能優化

1.1 鍋爐啟動沖洗優化

在實際運行的過程中可以發現，鍋爐冷熱態清洗過程中，Fe含量影響較大，若依鍋爐上水水質，冷態清洗水質要求進行時，耗時較長，在實際操作過程中，高加出水水質Fe含量可以比正常值稍高（控制要求50PPb），Fe小于100PPb后，鍋爐可直接上水，完成后直接開始大流量清洗排放，此時不回收，全部排放清洗效果較好，同時對爐水的水質進行不間斷檢測，若是其中的儲水罐出口含鐵量小于等于500PPb，就可以將爐水回收到凝汽器里面，利用精處理的前置除鐵過濾器進行除鐵，這樣一來，可以將高加循環清洗及鍋爐循環沖洗的時間進行縮短。

1.2 采用無電泵啟動

600 MW超臨界機組啟動時，若給水泵汽輪機備用汽源可靠充足，可采用汽動給水泵啟動，在比電泵啟動安全的同時，有效降低啟動時廠用電消耗，減少汽泵并入，電泵退出等操作，減少操作風險，縮短啟動時間，根據測算若依10小時啟動時間，采用汽泵啟動可較電泵啟動減少廠用電量4萬度。

1.3 提前投入#2高加

在鍋爐點火后，高壓低壓旁路投入時，取自高壓缸排汽即冷段再熱蒸汽管道的二段抽汽壓力逐漸上升，此時可暖投#2高加，通過對比，#2高加提前投入后，鍋爐給水溫度可較以前上升18℃～25℃，在有效減少耗煤，提高熱效率的同時，大量減少過熱器一二級減溫水的使用量，較好的控制主再熱蒸汽溫度等沖轉參數，避免受熱面氧化皮脫落的同時，利于汽輪機暖機。

2 機組輔機設備運行方式節能優化

2.1 一次風壓力曲線優化

該公司600MW超臨界機組采用的是中速磨煤機正壓直吹式制粉系統，每臺鍋爐配備2臺離心式一次風機。在運行的過程中，經常會出現實測一次風壓偏高，風量偏大，燃燒排煙損失大，飛灰含碳量偏高等問題，為了降低一次風機的能耗以及提高鍋爐燃燒效率，需要對一次風壓力曲線進行優化。

在經過優化之后，一次風壓力由定值11kPa控制，改為不同負荷下，最大煤量給煤機所需風量演算控制，300MW負荷時熱一次風母管的壓力降為8.5kPa，電流從128A降低至106A，這樣一來便有效的節約電能，經濟效益得到了顯著的提高。

2.2 凝泵變頻改造及循環水泵高低速改造

因目前600MW超臨界機組受水電及新能源發電影響， 利用小時數及負荷率不斷下降， 大量參與機組調峰運行，平均負荷率不到70%，凝結水節流損失較大，采用變頻改造后，根據不同負荷，采用30Hz～50Hz頻率調節凝結水流量，300MW負荷時凝泵電流由202A降至140A，同時凝結水壓力由4MPa降至2.3MPa，廠用電率及凝結水節流損失大幅度減少。

循環水泵在夏季采用雙循泵運行，其他季節隨著環境溫度的降低，采用改變循泵電機內部接線方式，實現低速運行，在保證凝汽器冷卻水量的前提下，循泵電流可以降低80A左右，對比真空變化情況，僅此一項可降低煤耗0.4g/kW·h。

2.3 高加下端差大的解決

高加下端差一直較大，1#高加下端差為13℃，2#高加下端差為26℃，遠大于設計值5.6℃。

端差的加大會將會使得疏水冷卻段無法充分的進行換熱，這樣會直接將熱水排走，除此之外還會導致蒸汽流動的速度加快，給熱氣管束造成直接的沖擊，從而導致管壁變薄，還容易產生爆裂。在對此進行排查之后發現，造成這個的原因是熱工控制“0”水位比高加設計“0”水位低造成。

在對此進行優化的過程中，重新對高加水位的“0”水位進行了標定，下端差能控制在5.6℃左右。根據計算高加端差增加5℃，將使煤耗率增加0.219g/ kW·h，因此，通過此項措施，可以降低煤耗率1.7g/kW·h。

3 脫硫系統設備運行方式優化

3.1 電除塵節能運行

在機組運行的過程中，需要配備兩臺靜電除塵器，共有兩個通道五個電場，共有20臺T/R（整流）裝置，采取小分區供電配置方式，正常運行時一至四電場T/R裝置控制方式為方式0（火花跟蹤控制），電流極限設定為60%，運行中T/R裝置一次電流約260A～320A。通過對靜電除塵器的運行方式進行優化，除了維持電場的控制方式不變之外，要對電流極限進行適當的降低，對于二三四電場的控制方式進行節能選擇，除此之外還要根據脫硫入口粉塵度的變化來調整電流極限的運行方式。在經過優化之后，可以使得電流大幅度下降，每天可以節約能耗49661.3kW·h，取得了非常顯著的經濟效益。

3.2 減少除霧器沖洗水泵運行臺數

600 MW超臨界機組中，2臺沖洗泵，一個作為運行，一個作為備用，這是每一個脫硫吸收塔除霧器的基本配備。在機組正常運行的情況下，兩臺吸收塔除霧器的累計沖洗時間大約為6小時左右。為了優化運行方式，在兩臺機組除霧器之間，加裝沖洗母管，利用隔離閥以及連通管，將兩臺機組除霧器的運行方式改為一臺沖洗泵運行，同時將出口母管的連通閥打開，這樣一來兩臺機組除霧器便可以輪流的使用一臺沖洗泵。與此同時，對除霧器的沖洗邏輯進行了優化，避免兩臺除霧器同時進行沖洗。在經過優化之后，電廠的備用設備增加了，同時還可以節約用電。

3.3 優化脫硫漿液循環水泵運行方式

該公司單臺機組配置四臺漿液循環水泵，對應A/B/C/D四層噴淋層，原設計三臺漿液循環泵運行，一臺備用，現根據入爐煤含硫量及原煙氣含硫量變化，采用兩臺，三臺，四臺等靈活運行方式，特別是在對入爐煤進行合理摻燒后，原煙氣含硫量降至1000mg/m3，兩臺漿液循環泵即可達到保證脫硫效率及凈煙氣SO2排放不超標的效果 ，有效降低了廠用電量。

結語

通過對某公司的600MW超臨界機組進行一系列的優化，不僅每次機組啟動可以節省成本，而對主要輔機以及脫硫設備的運行方式進行優化之后，尤其是對電除塵器以及一次風機的優化，更是降低了煤電方面的消耗，為電廠取得了顯著的經濟效益。

[1]甄自強.火電機組節能優化技術研究及應用[D].華北電力大學（河北），2010.

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