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1、国电石横电厂对优化机组运行的尝试国电石横电厂对优化机组运行的尝试李士强，彭延超 （国电石横电厂运行部，山东省肥城市石横镇，271621）摘要：本文简要介绍国电石横电厂自 2008 年以来，在面对电煤供应紧张、机组平均利用小时大幅下降的严峻形势和电力市场变化带来的挑战，以安全生产为基础，以经济效益为中心，以精细化调整、精细化操作为手段，通过优化机组运行和加大辅机设备节能技术改造，持续优化系统和优化运行指标，挖掘节能潜力，实现了机组的安全、经济运行。关键词：优化运行 低氧燃烧 启停控制 技术改造引言引言我国的能源比较紧缺,人均能源占有量非常低,所以要时刻节约能源。目前我国主要的一次能源产品有石油、
2、煤炭以及天然气,其中煤炭的地位十分重要。电力工业是我国的基础能源工业,电力工业的发展对我国经济的发展具有非常重要的促进作用,经济性和安全性是电力工业的两大主题。安全性越来越高,发电厂的节能降耗成为主要的研究方向。 面对煤炭价格不断的高升，降低发电的成本、节能降耗成为各个发电企业最为关注的议题之一。节能降耗的两个有效途径是:火电机组的优化运行和对辅机的节能改造。1 机机组组正常运行中的正常运行中的优优化运行化运行机组正常运行中加强影响指标参数的调整，优化设备运行方式，根据机组负荷情况和季节变化合理安排主要辅机运行方式，挖掘设备运行节能潜力，保持能耗指标的最佳化，收到了明显效果。1.1 单元制相邻
3、机组系统的联络运行通过对开式循环冷却水系统加装联络管实现母管制，停运一台开式循环冷却水泵。在每年的 11 月份到次年的 3 月份，全厂可以实现只有三台开式循环冷却水泵运行，从而降低了全厂的厂用电率。这种方法相继在凝输水系统和空气压缩系统得以运行，实现了系统的最小化运行。1.2 循环水系统的优化运行我厂对循环水泵进行高低速改造相对来说比较早，对于降低厂用电率起了很大作用。 通过 2009 年一年时间的调整试验发现根据循环水温和机组负荷情况来调整循环水泵的运行 方式对降低厂用电率也产生了很好的效果。 循环水泵运行方式总的原则：夏季一机双泵，冬季一机一泵单元制运行。例如，当循 环水进水温度在 20以
4、上,机组负荷在 250MW 以上，采用 A、B 循环水泵高速并联运行方式。 当循环水进水温度在 1520之间，机组负荷 250MW 以上，采用一台循环水泵高速运行方式。当循环水进水温度在 1015之间，机组负荷在 250MW 以上，一台循环水泵低速 运行方式。1.3 锅炉的低氧燃烧优化锅炉低氧燃烧可以降低锅炉排烟温度，减少送引风机耗电量提高锅炉效率，降低 Nox排放。2009 年我厂进行了锅炉的低氧燃烧实验，锅炉氧量根据负荷情况分别控制：机组负荷 300MW 以上时氧量按 2.5%控制，机组负荷 240300MW 时氧量按 2.53.0%控制，机组负荷 180240MW 时氧量按 3.04.0
5、%控制，机组负荷 180MW 以下时氧量按 4.04.5%控制。在整个实验过程中不但降低了送引风机的电耗而且飞灰含碳量也控制在了 2%范围之内，取得了较好的效果。2010 年在全厂六台锅炉全部实行。1.4 机组的滑压运行部分负荷滑压运行时节流损失小，汽机相对内效率高于定压，因而其运行经济性高于 定压。此外滑压运行时各负荷下汽机相对内效率几乎不变，使得蒸汽在再热器中的吸热量 减少，循环热效率提高。2009 年在电科院的指导下进行了滑压实验，取得了各负荷下压力 的最佳值：255MW 以上和 180MW 以下时采用定压运行，主汽压力分别为 16.7Mpa 和 11.62Mpa；240MW 时主汽压力
6、为 15.95Mpa，220MW 时主汽压力为 14.63Mpa，200MW 时主汽 压力为 13.07Mpa。1.5 机组阀门内漏的检查机组在大小修启动正常运行后经常出现补水量过大、真空偏低、凝结水和给水流量过大的问题，在一段时间内影响机组的经济性。通过总结经验教训现在实行启动后 24 小时之内对热力系统的疏水和放水放气阀门全面排查，及时发现内漏的阀门，进行隔离，多次取得较好的效果。现在阀门内漏检查已成为我厂的一项定期工作。1.6 锅炉吹灰运行优化火电厂大多采用锅炉受热面定期全面吹灰的方式。吹灰时造成高温高压的蒸汽损失，增大了锅炉的热损失，对机组经济性有较大影响。我厂在锅炉大、小修时发现折焰
7、角上方附近受热面积灰很少，正常运行中可以减少此处的吹灰频率。在 2010 年进行了锅炉吹灰运行优化，停吹了折焰角上方附近的 12 只伸缩式长吹灰器，对于短吹则按一、三、五分层吹灰，改变了原来每次全面吹灰。经计算每台锅炉每周锅炉吹灰可以节约蒸汽 38 吨。此外将空预器吹灰由两小时吹灰一次改为三小时，这样每台锅炉每天空预器吹灰可以节约蒸汽 13吨。2 机机组组启停中的启停中的优优化运行化运行机组启停时制定详细周密的控制方案，兼顾安全性和经济性，重点控制启动阶段辅机的启动和停机后各辅机的停运。做好启停期间各节点的衔接，针对大修、小修、调停、消缺等停机类别，制定不同的针对性强的方案，在保证机组安全可靠
8、启停的前提下，做好节油、节电、节水、节汽工作。启停中的优化运行主要表现在以下几个方面：2.1 机组启停中合理安排辅机设备运行除氧器和汽包上水时采用凝输泵、汽前泵上水，减少闭式冷却水泵和电泵的运行。特别是三期#5、6 机组，在启停过程中完全实现了无电泵方式。在锅炉点火时采用单侧送风机和一次风机的方式，可以减少另一侧风机运行时间 3 个小时左右。此外制订了详细的辅机的停运计划，大大减少了机组停运后辅机的运行时间。2.2 机组启停中的节油机组启停中的燃油消耗对火电厂的节能降耗影响较大。我厂一二期 2008 年总计投油1617 吨,其中绝大部分是启停中消耗，三期#5、6 机组在 A 层制粉系统装有等离
9、子点火装置，然而由于没有经验，在 2008 年运行的 7 个月中投油达 227 吨。2009 年#5、6 机组开始实行启停前，A 仓单独上煤，严格控制挥发分25%，热值19MJ/,水分10%，取得了一定的效果，后来在运行调整方面经过多次试验总结出了一套行之有效的方法，如控制磨煤机一次风量在 35-40T/H 左右，风粉浓度在 0.3 左右，全关 AB 层以上所有二次风挡板，调整AA 层二次风挡板开度等措施取得了理想的结果。现在我厂六台机组均安装了等离子点火装置，从 2011 年 1 月到今年 5 月 12 日，总计用油 113 吨,其中三期#5、6 机组从 2010 年到目前为止实现了启停零燃
10、油目标。2.3 机组启停中的节水机组大、小修时对凝汽器往往进行注水检漏，注水检漏一次大约用除盐水 500 吨左右，工作结束以后将水放至地沟，造成极大浪费。从 2007 年以来，开始采用上水至除氧器和汽包进行冲洗，多余的水再排至循环水中加以利用，减少了除盐水的浪费。机组启停中由于各种原因造成凝汽器水位上升，为了维持正常水位习惯上通过凝水系统排污放水至循环水系统，但是凝水水质较好，在一定程度上浪费了除盐水。自 2008 年来当凝汽器水位超出正常水位后通过高水位调阀放至除盐水箱中，节约了大量的除盐水。3 进进行行设备设备技技术术改造改造火电厂除了三大主机之外,还具有很多辅助设备，辅助设备和辅助系统在
11、火力发电厂中起着非常重要的作用,运行状况的优劣明显地影响着机组的经济性指标。目前在辅机的节能降耗方面我厂主要有以下几项工作：3.1 高压电机的变频改造我厂在 2008 年 10 月首先对#5、6 机组凝泵进行了变频改造。#5、6 机组各配有 2 台1000KW 的凝泵，额定电流 114A，300MW 和 150MW 时凝泵电流分别是 95A 和 77A。改造后300MW 和 150MW 时凝泵电流分别降至 55A 和 18A,节能效果非常显著，尤其对今后低负荷运行下节电效果更有效。2009 年和 2010 年我厂又对引风机和其余凝泵进行了变频改造，引风机电流由满负荷时 105A 降至 70A,
12、150MW 时由 65A 降至 13A。3.2 对循环水泵高、低速优化改造为跟随季节和负荷的变化，凝汽器循环水流量通常只有依靠增减循环水泵的台数来实现调节，冬季时单台循环水泵的流量明显较大。为了节能降耗，将原循环水泵电机改为双速电机。以我厂#5、6 机组为例，高、低速时电流分别为 170 和 123A，以低速泵全年可以单独运行 90 天计算，节约厂用电约 90 万 kWh。另外从全年来看，一台高速泵和一台低速泵运行的时间约 60 天，节约厂用电约 60 万 kWh。改造投用后，节能效果明显。3.3 锅炉增设低压省煤器我厂一期两台锅炉系上海锅炉厂采用 CE 技术制造的 1025t/h 控制循环锅
13、炉。锅炉设计排烟温度为 143（BMCR，修正前） ，锅炉设计效率 87.14%，燃料消耗量137.3t/h（BMCR） 。目前存在的主要问题是锅炉排烟温度严重偏高，超出设计值近 20, 夏季高负荷时曾超过 170，影响锅炉热效率约 1.2 个百分点。不仅如此，如果排烟温度过高，还会进一步威胁到电厂脱硫装置的安全运行。2009 年我厂首先在#2 机组安装了低压省煤器，其布置于锅炉的最后一级受热面（空预器）的后面，低压省煤器其进水取自低压加热器系统，进入低压省煤器的凝结水吸收排烟热量后，在除氧器入口与主凝结水汇合。经过 2010 年的运行来看，改造后排烟温度降低至 140以下，降低幅度约 20；
14、机组发电标煤耗降低约 1.5g/kwh，仅此一项全年可节省标煤 2500 吨左右，并且对于锅炉的正常运行不产生任何负面影响，取得了比较理想的结果。4 结结束束语语我国燃煤火电机组的数量庞大,发电消耗了大量的煤炭,进行优化运行和采取节能改造是我国能源战略的重要研究内容。调整辅机设备和主机设备的主要运行参数,使得燃煤机组达到经济指标最优,降低运行的成本,实现燃煤机组的优化运行。目前火电机组燃料的成本仍然在不断增加,节能增效越发重要。机组的优化运行以及辅机的节能改造是技术水平非常高的研究工作,它与具体实际结合非常紧密,涉及到的内容非常广泛。本文的深度和广度都是有限的,还需要进一步更加深入细致的去研究。参考资料：1国电石横电厂机组经济运行方式2国电石横电厂锅炉低氧燃烧运行调整措施3国电石横电厂运行规程作者简介：李士强，工程师，国电石横电厂运行部副主任，从事火电厂集控运行工作 17 年。彭延超，工程师，国电石横电厂运行部副单元长，从事火电厂集控运行运行工作 13 年。
