影響9E型聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組天然氣氣耗率的因素研究

陳祥勇

摘要：文章針對目前9E聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，介紹對其單位吉焦發(fā)電量的影響因素，并針對其聯(lián)合循環(huán)啟動過程的評價來提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：9E型聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組；天然氣氣耗率；影響因素

1引言

在目前的全社會能源消耗量在不斷增加以及環(huán)境污染問題在不斷加劇的形勢下，我國的火電廠中的燃機(jī)電廠數(shù)量在不斷增多，但是由于燃機(jī)電廠仍然存在部分傳統(tǒng)火電廠中的能耗高問題。在我國針對全社會提出節(jié)能降耗策略的形勢下，燃機(jī)電廠也需要在設(shè)備改造的過程中，做好運(yùn)行技術(shù)管理等工作，針對影響燃機(jī)電廠節(jié)能降耗以及經(jīng)濟(jì)效益的主要因素，也就是天然氣的價格和消耗等因素，需要通過對各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的提高，尤其要對發(fā)電機(jī)組天然氣氣耗率的降低來滿足節(jié)能降耗的要求。因此本文提出了使用單位吉焦發(fā)電量來對天然氣氣耗率進(jìn)行衡量和分析的方式。這主要是由于單位吉焦發(fā)電量主要是指含1GJ熱能的天然氣所能發(fā)出的電能度數(shù)，此經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在實(shí)際應(yīng)用中也表現(xiàn)出比較容易進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析的特點(diǎn)。

2影響單位吉焦發(fā)電量的因素

2.1機(jī)組啟動前狀態(tài)的影響

針對目前采用9E聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組的發(fā)電廠來說，其通常采用的是兩班制的調(diào)峰運(yùn)行方式。在此種運(yùn)行方式下，由于啟動頻繁，燃?xì)廨啓C(jī)中的蒸汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸金屬溫度則會受到機(jī)組啟動速度的影響，而且為了對啟動前的機(jī)組狀態(tài)進(jìn)行區(qū)別，通常主要以停運(yùn)天數(shù)和汽機(jī)高壓內(nèi)缸溫度作為主要依據(jù)。而經(jīng)過對9E聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組的長時間實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)可知，發(fā)電機(jī)組啟動之前不同的狀態(tài)以及啟動過程中的不同的啟動耗時、機(jī)組啟動和日運(yùn)行小時數(shù)等因素都會對每日吉焦發(fā)電量造成影響。

2.2日運(yùn)行小時數(shù)的影響

即便是在發(fā)電機(jī)組相同的狀態(tài)下進(jìn)行啟動時，也會存在帶負(fù)荷速度不一樣的情況，而此情況就會引發(fā)滿負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行時存在不一樣的時間，因此，不同的日運(yùn)行小時數(shù)以及不同的啟動狀態(tài)同樣都會對日吉焦發(fā)電量造成影響，具體的影響情況如表2.1所示。

2.3降出力運(yùn)行的影響

在9E聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組帶部分負(fù)荷運(yùn)行的過程中，其燃機(jī)運(yùn)行效率會有所下降，這就會降低此聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的整體效率。這就需要在對日吉焦發(fā)電量進(jìn)行分析的過程中，需要對部分負(fù)荷運(yùn)行的影響進(jìn)行考慮。在不同的聯(lián)合循環(huán)部分負(fù)荷情況下，在對部分負(fù)荷運(yùn)行對日吉焦發(fā)電量的影響進(jìn)行分析時，可以通過部分負(fù)荷與滿負(fù)荷的吉焦發(fā)電量差值與降負(fù)荷時間占日運(yùn)行小時數(shù)的份額的乘積來進(jìn)行衡量。

2.4水洗烘干的影響

在對9E燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行水洗的過程中，通常需要按照廠家要求在FSNL狀態(tài)下進(jìn)行20分鐘的烘干，確保經(jīng)過水洗之后的燃?xì)廨啓C(jī)中的水分被充分烘干，避免出現(xiàn)熱部件溫升率過大的問題。而且此烘干過程通常會在機(jī)組啟動到并網(wǎng)之前進(jìn)行，在此狀態(tài)下進(jìn)行20分鐘的烘干會消耗大約300GJ的天然氣量。

2.5給水溫度的影響

在9E燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行中，通常通過大氣式除氧器來確保積水溫度滿足良好除氧效果的要求。而給水溫度的具體影響主要表現(xiàn)在，如果給水溫度過高會減少省煤器的吸熱量，這也會導(dǎo)致鍋爐排煙溫度的升高而降低余熱鍋爐的效率。通常來說，給水溫度對聯(lián)合循環(huán)效率的影響主要表現(xiàn)在每升高1℃的給水溫度就會降低聯(lián)合循環(huán)效率0.1%。

2.6發(fā)電除鹽水耗的影響

在9E聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中，通常需要將運(yùn)行中產(chǎn)生的高壓汽包內(nèi)的具有較高含鹽量的飽和水進(jìn)行及時排掉來確保鍋爐中的汽水品質(zhì)，而且還會在鍋爐啟動的過程中，為了確保升壓和升溫過程中汽包水位的穩(wěn)定，需要對大量的爐水進(jìn)行排放來滿足上述要求。此外，還會在暖管的過程中向大氣中進(jìn)行大量的蒸汽的排放。在上述排放的過程中就會導(dǎo)致一定熱能的排出，而通過9E聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行可知，通常在排放1t高壓飽和水的同時也會造成106kwh電能的浪費(fèi)，而且在排放1t高壓飽和蒸汽的過程中會造成259kwh電能的浪費(fèi)。而對于9E聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組來說，其在每天正常運(yùn)行中會消耗70t～150t的水，因此為了減少電能浪費(fèi)，需要在確保機(jī)組安全運(yùn)行的前提下來盡量減少排放來確保機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3聯(lián)合循環(huán)啟動過程的評價與優(yōu)化

3.1機(jī)組啟動過程的評價技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

針對9E聯(lián)合循環(huán)啟動過程的評價通常所用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要有燃機(jī)并網(wǎng)時的汽機(jī)沖轉(zhuǎn)時間，汽機(jī)并網(wǎng)時的汽機(jī)投補(bǔ)汽時間以及汽機(jī)滿負(fù)荷的時間，還有機(jī)組的啟動成本。

3.2機(jī)組啟動過程中的節(jié)能技巧

首先就是在機(jī)組啟動過程中在確保設(shè)備安全的情況下實(shí)現(xiàn)機(jī)組各項(xiàng)參數(shù)的盡快提升，其啟動過程中的節(jié)能關(guān)鍵就是燃機(jī)帶負(fù)荷的速度與鍋爐汽機(jī)的需求進(jìn)行匹配。而影響鍋爐啟動速度的主要因素有鍋爐受熱面金屬溫度的升溫速率、汽包升壓率和升溫率等。在此階段中的優(yōu)化控制措施主要有：在啟動之前對水位進(jìn)行合理控制，盡量減少啟動過程中的放水量；燃機(jī)并網(wǎng)之后的初代符合應(yīng)控制在其排煙溫度比汽機(jī)沖轉(zhuǎn)所需要目標(biāo)溫度100℃；盡量提前將鍋爐蒸汽出口閥打開來對汽機(jī)主蒸汽進(jìn)行暖管；對主蒸汽壓力進(jìn)行合理控制來確保其盡快滿足沖轉(zhuǎn)壓力的要求。

而針對汽機(jī)的啟動來說，主要的優(yōu)化措施就是對軸封進(jìn)行提前加熱，并拉真空來確保主蒸汽順利暖管到自動主汽門前。在低負(fù)荷暖機(jī)過程中需要對較高的背壓進(jìn)行控制，對蒸汽的焓降進(jìn)行減小來實(shí)現(xiàn)進(jìn)汽量的增加，最紅高汽機(jī)缸溫升溫速率。

4結(jié)語

為了對9E聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組天然氣氣耗率進(jìn)行控制來實(shí)現(xiàn)其運(yùn)行效率的提升，文章以單位吉焦發(fā)電量為主要研究對象來分析不同的因素對單位吉焦發(fā)電量的影響，并且在對聯(lián)合循環(huán)啟動過程進(jìn)行評價之后，提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施來實(shí)現(xiàn)對機(jī)組天然氣氣耗率的控制。

參考文獻(xiàn)

[1] 李志鑫. S109FA燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組發(fā)電熱耗率影響因素分析[J]. 華電技術(shù)，2018，40（09）：69-72+83.

[2] 熊偉. 基于AE64.3A型燃?xì)廨啓C(jī)的聯(lián)合循環(huán)性能影響因素分析[J]. 上海電氣技術(shù)，2017（1）.

（作者單位：廣州協(xié)鑫燃?xì)鉄犭娪邢薰荆?/p>