超臨界燃煤機(jī)組降低廠用電率的途徑探討

曹永齊CAO Yong-qi

（平頂山姚孟第二發(fā)電有限公司，平頂山 467031）

（Pingdingshan Yaomeng No.2 Power Generation Co.，Ltd.，Pingdingshan 467031，China）

1 機(jī)組概況

姚孟發(fā)電有限公司2×600MW 超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組分別于2007 年12 月、2008 年4 月相繼投運(yùn)。我公司2×600MW 超臨界機(jī)組鍋爐為是DG1900/25.4-Ⅱ1 型國產(chǎn)復(fù)合變壓運(yùn)行超臨界本生直流爐，本鍋爐為單爐膛、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)，露天Π 型布置燃煤鍋爐。制粉系統(tǒng)配6 臺HP983 型中速碗式磨煤機(jī)。汽輪機(jī)為CLN600-24.2/566/566 型超臨界一次中間再熱單軸三缸四排汽凝汽式汽輪機(jī)。發(fā)電機(jī)采用QFSN-600-2YHG 型三相交流隱極式同步汽輪發(fā)電機(jī)。機(jī)組控制系統(tǒng)機(jī)組DCS 由上海福克斯波羅有限公司提供的分散控制系統(tǒng)（DCS），汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用了ABB 北京貝利控制有限公司的Symphony 系統(tǒng)。

2 采取的降低廠用率的途徑

2.1 燃燒優(yōu)化調(diào)整，降低風(fēng)煙系統(tǒng)電耗，降低廠用率

2.1.1 運(yùn)行氧量調(diào)整和二次風(fēng)配比調(diào)整試驗(yàn) #5、6 鍋爐采用低NOx燃燒方式，燃盡風(fēng)量過大，由于初期燃燒階段因缺氧使得煙氣中一氧化碳超標(biāo)，嚴(yán)重影響鍋爐運(yùn)行效率，而且使風(fēng)煙系統(tǒng)電耗增加。針對此問題，通過變氧量試驗(yàn)將二次風(fēng)進(jìn)行科學(xué)配比，以避免CO 生成，從而控制運(yùn)行氧量，保證煤料充分燃燒，進(jìn)而控制風(fēng)機(jī)電耗。表1 為試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

表1 5 號鍋爐運(yùn)行氧量優(yōu)化的試驗(yàn)結(jié)果

2.1.2 一次風(fēng)量調(diào)整、優(yōu)化 針對磨煤機(jī)的一次風(fēng)量偏大的情況，通過試驗(yàn)嘗試降低風(fēng)煤比來控制一次風(fēng)機(jī)電耗，以改善鍋爐運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到降低廠電的目的。

2.2 尋求各種負(fù)荷、循環(huán)水溫度條件下的循環(huán)水泵最優(yōu)運(yùn)行方式 通過試驗(yàn)實(shí)測與凝汽器變工況計(jì)算相結(jié)合的方法來確定不同循環(huán)水流量、循環(huán)水進(jìn)水溫度及機(jī)組負(fù)荷條件下，并且在凝汽器排汽壓力在允許范圍內(nèi)的最佳循環(huán)水泵運(yùn)行方式。

實(shí)現(xiàn)實(shí)施后，循環(huán)水泵單耗由2009 年的年綜全0.83%降至2010 年的0.64%，節(jié)電效果明顯。

2.3 運(yùn)用電機(jī)高壓變頻變速技術(shù)，降低廠用電率 對凝結(jié)水泵實(shí)行變頻改造，實(shí)現(xiàn)除氧器調(diào)閥全開運(yùn)行，減少凝結(jié)水系統(tǒng)的閥門節(jié)流損失，成功將凝泵單耗下降了0.13%。

2.4 吸風(fēng)機(jī)增壓風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行方式優(yōu)化 通過對引風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)聯(lián)合優(yōu)化試驗(yàn)，得出最優(yōu)的運(yùn)行方式，同時(shí)考慮到靜壓過大可能造成脫硫旁路擋板漏流增大，結(jié)合運(yùn)行實(shí)際操作確認(rèn)最節(jié)能的運(yùn)行方式。

2.5 脫硫運(yùn)行方式調(diào)整 在充分探討循環(huán)漿泵運(yùn)行的安全性和可行性后，根據(jù)鍋爐負(fù)荷、硫分、以PH 值的變化情況，成功實(shí)現(xiàn)循環(huán)泵的間隙運(yùn)行。

GGH 的差壓在線監(jiān)視的實(shí)現(xiàn)，并根據(jù)GGH 差壓實(shí)現(xiàn)在線沖洗，保證GGH 的差壓在合理的范圍之內(nèi)，即保證了GGH 的換熱效果，同時(shí)也保證了脫硫系統(tǒng)電耗的穩(wěn)定，月可節(jié)電30 余萬度。

2.6 機(jī)組啟停方式的優(yōu)化 機(jī)組啟停期間不運(yùn)行電泵，利用鄰爐供汽、汽泵上水，減少運(yùn)行操作同時(shí)降低廠用率。

實(shí)現(xiàn)單系列風(fēng)機(jī)啟動(dòng)；機(jī)組在120MW 負(fù)荷之前保持單系列風(fēng)機(jī)運(yùn)行，之后并入送風(fēng)機(jī)；負(fù)荷200MW 時(shí)再并入吸風(fēng)機(jī)，單系列風(fēng)機(jī)啟動(dòng)不僅僅解決了風(fēng)機(jī)啟動(dòng)初期動(dòng)調(diào)開度過小易失速的問題，還成功的降低了廠用電率。

2.7 磨煤機(jī)運(yùn)行方式優(yōu)化

2.7.1 正常運(yùn)行中300MW 時(shí)維持四臺磨運(yùn)行，加負(fù)荷至450MW 以上再投入第五臺磨煤機(jī)運(yùn)行；同時(shí)減負(fù)荷，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷低于480MW 停運(yùn)一臺磨煤機(jī)，保持四臺磨煤；非特殊工況，不運(yùn)行6 臺磨煤機(jī)；這樣運(yùn)行方式不僅使各臺磨煤機(jī)均處于高效的運(yùn)行工況，而且使運(yùn)行負(fù)荷的調(diào)整更加靈活。

2.7.2 當(dāng)四套制粉系統(tǒng)同步運(yùn)行時(shí)，盡量保持下四層制粉系統(tǒng)運(yùn)行。這樣能保證鍋爐火焰的集燃燒，使煤粉充分燃燒。

2.8 積極開展經(jīng)濟(jì)調(diào)度 統(tǒng)籌安排全廠機(jī)組的負(fù)荷，在力爭各機(jī)組高負(fù)荷的同時(shí)，優(yōu)先保證600MW 機(jī)組在在最經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)段運(yùn)行。

2.9 根據(jù)變化及時(shí)停運(yùn)輔機(jī) ①冬季及時(shí)調(diào)整各冷卻器的用水量，減少開式泵的運(yùn)行臺數(shù)。②根據(jù)汽機(jī)真空的變化情況，及時(shí)調(diào)整真空泵的運(yùn)行情況。③根據(jù)鍋爐負(fù)荷、煤質(zhì)變化情況，在低負(fù)荷段停運(yùn)電除塵一個(gè)電場。

2.10 強(qiáng)化廠用電管理，提升機(jī)組的自動(dòng)控制水平 每月將主要輔機(jī)廠用電指示進(jìn)行總結(jié)、分解，努力推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)壓紅線運(yùn)行，降低系統(tǒng)電耗。同時(shí)強(qiáng)化運(yùn)行人員的技術(shù)培訓(xùn)，對機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性調(diào)整的主動(dòng)性，提高系統(tǒng)故障應(yīng)變能力，從而不斷提升機(jī)組的自動(dòng)控制水平。

2.11 生產(chǎn)照明系統(tǒng)的優(yōu)化 通過對全廠照明系統(tǒng)的優(yōu)化，在保證機(jī)組照明需求的前提下，減少照明數(shù)量，達(dá)到節(jié)約用電的目的。

3 措施實(shí)施前后廠用電率的對比情況

表2 姚電2011 年、2012 年主要輔機(jī)電耗對比表

4 結(jié)論

通過采取以上多途徑的節(jié)能手段，2012 年中電投系統(tǒng)對標(biāo)中姚電#6 機(jī)組廠用電率4.34%，為同類機(jī)組標(biāo)桿水平，同時(shí)2012 年相比2009 年廠用電率降低了0.47%。

姚電公司廠用電率的降低是日常工作中的不斷積累，和大量熱力實(shí)驗(yàn)為指導(dǎo)為前提的；同時(shí)運(yùn)行單位、設(shè)備管理部門不斷的努力，提升機(jī)組、設(shè)備健康水平為基礎(chǔ)的；通過進(jìn)一年多的實(shí)踐，我們看到發(fā)電廠節(jié)能降耗的前景仍然十分廣闊，但必須秉承“走出去”的原則，積極引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)依托同類大中專院校強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)。

[1]中國動(dòng)力工程學(xué)會(huì).火力發(fā)電設(shè)備技術(shù)手冊（第四卷）.火電站系統(tǒng)與輔機(jī)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1998.

[2]楊詩成，王喜魁.泵與風(fēng)機(jī)(第二版)[M].北京：中國電力出版社，2004.

[3]孫天鵬,徐有寧.超臨界燃煤機(jī)組技術(shù)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢及環(huán)保效應(yīng)分析[J].沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005(Z1).