1000MW超超臨界機組運行方式節能優化探討

李浩睿（廣東粵電靖海發電有限公司，廣東 揭陽 515223）

1000MW超超臨界機組運行方式節能優化探討

李浩睿
（廣東粵電靖海發電有限公司，廣東 揭陽 515223）

從各個程序與機組入手，能有效地對1000MW機組進行節能運行優化。本文從機組供電節能優化、提高電廠利潤和效率的方向出發，分析了對機組啟動過程節能優化、機組輔機設備運行方式節能優化兩方面，給出了機組運行節能優化的措施，為1000MW機組節能優化提供可借鑒的經驗。

節能；運行方式；優化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.062

0　引言

隨著我國經濟的飛速發展，人們對資源的要求也越來越多，各地發電廠的建設正在不斷地進行中。發電廠的宗旨就是為人們高效順利地提供電力，但是，由于現階段電廠的設備管理不完善，導致了電廠的供電設備能耗過大，這就造成了電廠的效率不高。如何提高電廠的運行效率成為了人們值得思考的問題。下面結合我廠1000MW機組的工作情況，就如何降低機組供電能耗進行討論。

1　優化機組啟動流程，縮短機組啟動時間

1.1啟動前的準備階段即要合理安排好機組的系統恢復及檢查工作

檢修工作后期盡可能多的恢復基礎系統運行，比如循環水、工業水等，減少啟機前工作量，而不應該去等開機指令才去恢復。不管是計劃檢修的機組還是調停機組，一旦具備條件就應對系統進行沖洗，合格后備用，特別是凝結水、除氧器水質。電氣設備絕緣應在開機啟動前，并在規程規定的絕緣有效期內安排測絕緣合格并送電備用，避免啟機過程中安排大量人力和時間做這個工作。同時相關管道的預暖應該盡量在此時進行。

1.2合理安排系統啟動順序，并同步安排能同時進行恢復的系統

（1）統籌安排各項操作任務，以機、爐、電三條主線構成，基于啟動操作票，以機組啟動過程重要節點和邏輯順序，優化啟動程序。使一些操作同步進行，特別是在必須等待的時間段內提前做一些操作，有利于整個啟動過程更加緊湊、合理。減少“人員個體水平偏差和個體因素”引起的啟機延時，使整個啟動過程條理清晰，運行人員能有目的的去組織各項操作。

（2）凝補水系統啟動，凝汽器上水、熱井沖洗、除氧器沖洗的同時即展開BCP（爐水循環泵）注水管路沖洗并注水，避免BCP注水水質不合格造成的時間延誤。

（3）上水水質合格時通過前置泵上水。小機沖轉后通過小機上水，減少上水時間。利用鍋爐上水和水質化驗期間對風煙、制粉系統進行啟動前檢查和準備工作。

（4）鍋爐冷熱態清洗階段BCP（爐水循環泵）系統的360閥開度維持在85%-90%左右，在保證鍋爐清洗效果的同時，可以增加蒸汽產量，縮短的機組冷態啟動時間，同時節約了煤、水、汽及廠用電。冷態啟動過程清洗時間約1個小時，機組升溫升壓至汽輪機沖轉開始時間約為0.5個小時，

節約淡水資源：1（小時）*150（噸/小時）=150（噸）

節約煤炭資源：0.5（小時）*45（噸/小時）=22.5（噸）

總計節約成本：150（噸）*5（元/噸）+22.5（噸）*850（元/噸）=19875（元）

（5）風煙系統的啟動應安排在軸封系統投入后。風煙系統啟動時一般是兩側送引風機同時啟動。從風煙系統啟動到汽機沖轉耗時達9h，若汽機是冷態啟動，加上暖機時間風煙系統從啟動到負荷250MW需約15h。實際只需要單側風組即可滿足鍋爐啟動要求。因此鍋爐點火前只啟動單側風組，負荷＞250MW時再啟動另一側風組。按推遲10h，以130MW時風機負荷電流為平均值計算，以表1數據。

表1　

此舉可節約廠用電（84/291*2550+153/418*3800+284/793*6900+1 42/389*3400）*10=58390 KW·h

（6）在鍋爐升溫升壓階段，可以同時進行汽輪機高壓缸預暖，高壓調閥閥殼預暖。

（7）在汽機沖轉后暖機期間，可以同時進行發變組的熱備用狀態轉換，發變組保護相關壓板的投退工作，并且讓高低壓加熱器系統隨機投入，投入第二臺小機投入四抽供汽管道暖管。

（8）負荷達到400MW后才進行第二臺小機沖充轉工作，此時進行廠用電切換后才啟動第二臺增壓風機，并且進行汽泵并泵工作。推遲第二臺小機的啟動時間起到節約煤、水、汽及廠用電的效果。

1.3優化啟動時間的效益

啟動優化后，機組啟動效率有顯著的提升，拋開一些設備原因的客觀因素，平均減少3個小時以上的啟動時間。以2014年機組啟動次數17次計，每次減少啟動時間3小時，機組年度負荷率為65%，上網電價0.502元/千瓦時，平均每小時燃煤量40噸，按每噸煤550元計算，預計增加純利潤約為：

100×10000×0.65×17×3×0.1+40×3×550×17 =443.7萬元。

2　機組輔機設備運行方式節能優化

2.1循環水泵運行方式優化

本廠循環水泵一般在負荷為800MW后即啟動第三臺泵，而不考慮海水溫度的變化。事實上在保持真空不變的情況下，可以根據負荷及海水溫度的變化對第三臺泵的啟動時間做出優化，如表2所示。

優化后，第三臺循環水泵的啟動時間平均每天約減少5小時，節約廠用電11500KW·h/天。

2.2凝結水泵運行方式優化

（1）我廠凝結水泵再循環調門自動開啟定值原為：凝結水總流量＜1200t/h（單臺凝結水泵最小流量600t/h）。機組負荷500-550MW時，需要開啟凝結水再循環調門。但由于再循環管道設計的位置、調門節流及管道特性等原因，凝結水再循環管道振動強烈，多次引起再循環調門氣缸、反饋桿脫落等調節機構故障。優化后，在保證凝結水泵安全運行的前提下，將再循環調門自動開啟定值改為：凝結水總流量＜800t/h。修改后，機組負荷400MW時凝結水流量約850t/h，再循環調門不需要開。兩臺凝結水泵電流分別由69/71A下降為54/56A，各下降15A，節能效果明顯，且避免了再循環管道振動及調節機構故障。

表2　

（2）機組負荷400-1000MW時，凝結水泵出口母管壓力設定值原設為2.0MPa和2.3MPa。在保證高旁減溫水及精處理系統壓力不低前提下，凝結水泵出口母管壓力設定優化為由1.7MPa至2.0MPa。保證除氧器上水調門開度維持在80%以上，減少了閥門節流損失，單臺凝結水泵電流下降最大有12A左右，特別是700-850MW時，節能尤為明顯。

2.3鍋爐風量優化調整

鍋爐風量控制主要是根據鍋爐省煤器出口氧量大小調節的。我廠對氧量調節的沒有太明確要求，運行人員根據經驗及對保證煤粉安全燃燒的要求，一般氧量會選擇偏充足，這就對熱量存在浪費，加大了排煙熱損失。在未優化前，我廠氧量控制一般如表3所示。

表3　

經過反復摸索調節及燃燒調整試驗后，在保證煤粉安全燃燒前提下，將鍋爐氧量控制優化如表4。

表4　

優化后，鍋爐熱效率均有相應提升，鍋爐總風量降低，六大風機及增壓風機電流降低，NOx排放量均有所減少，起到了較大節能降耗效果，如表5所示。

表5　

2.4等離子系統投入方式優化

我廠采用中速磨正壓直吹式制粉系統，最低穩燃負荷400MW，并要求投入等離子系統穩燃。由于磨煤機跳閘情況時有發生，為保證燃燒穩定，至少運行三臺磨煤機。三臺磨的最大可帶負荷已經達到600MW，并且底層磨對沖燃燒方式煤粉著火已經較為穩定，事實上此時無需投入等離子系統穩燃。優化調整后，至負荷350MW時才投入等離子系統穩燃，鍋爐燃燒依然穩定。由于我廠一直調峰運行，且在現今電廠容量過剩情況下，機組400MW負荷運行時間平均每天達7小時以上。按每個等離子發生器額定功率200KW，投運一層磨煤機8個燃燒器穩燃計，每天可節約廠用電200*8*7=11200 KW·h

3　結語

綜上所述，采取有效措施對機組啟動過程進行優化后，電廠的運行成本明顯地降低，由于對機組啟動方式、輔機運行方式進行優化，使能源的消耗得到降低，提高了經濟效益，在降低能耗的同時減少了廢棄物的排放，減少了對環境的影響。事實證明該機組的優化措施可為同類型機組提供借鑒。