能源审计案例研究_1

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1、1案例研究案例研究2500MW 燃煤火力发电厂能源审计燃煤火力发电厂能源审计执行人： 能源与资源研究所( Invensys Partner)印度新德里 Lodhi 路 IHC 邮编：1100032006 年 2 月，TERI对2500MW 燃煤火力发电厂进行了一次全面的能源审计，以研究当前的能源消耗状况，找出该发电厂各种能源消耗系统中可以节能的机会。 这些单元都是在 19951996 年间投入使用的，至今只有十年。本文以下各部分简单概述了对各个环节提出的节能建议。1.0 锅炉锅炉该电厂一期配有两台直流塔式锅炉，对这两台锅炉都进行了能源审计，以评测它们的性能。按照 ASME PTC4 进行了数据

2、分析。对这两台锅炉的观测和给出的建议有如下几点： 送入省煤器的锅炉给水的 PH 值、硅含量和比传导性是9.19.3、8-12ppb 和 0.11.18 us/cm，而建议的水平高于设计值，分别为 9.19.3、20ppb 和 0.2 us/cm。 建议的锅炉过剩空气量为20。一号锅炉过剩空气量为23.6，略高与设计水平。因此，建议过剩空气量应降到 20%左右或更低。若将透过空气预热器渗入的空气计算在内，两台锅炉的烟道气温度都略高于设计值。 通过适当调整过剩空气量和烟道气的温度并减少冷空气的进入，除减少二次风机负荷外，还可以节省 9567.2 万卢比/年（煤价：847 卢比/吨） 。由于实施此建

3、议的多数活动一般都属于日常操作和维护，因此它们实施成本在此未作估计。 一些已确定的热点如下：一号锅炉73m 高处，后面拐角处和 LTSH；270m 高处，LTRH 入口联箱（90-100，约 1m10m） ；60m 高处，HTRH 入口联箱；48m 高处，进水口联箱（82110）二号锅炉70m 高处，LTRH 入口联箱 2 号角和出口联箱（95100）2.0 省煤器省煤器 第一单元省煤器的效能表现比设计性能略低。第二单元省煤器的效能表现很差，因此必须找出原因，以提高整个单元的效能表现。 第二单元省煤器效能较差的原因可能主要是省煤器间较低的温度下降造成的。如果过热器和/或再热器之间进行更多的热传

4、递，考虑到整个系统的效率，则不会出现什么问题。3.0 空气预热器空气预热器 建议减少空气加热器渗漏，最大限度利用两个单元烟道气中的可用热量。 空气预热器的效能表现如下：表表 1：空气预热器的效能设计第一单元第二单元序号参数符号单位PAPH-APAPH-BSAPH-ASAPH-BPAPH-APAPH-BSAPH-ASAPH-BPAPH-APAPH-BSAPH-ASAPH-B1空气温度上升314。00314.00294.00294.00250.49239.85288.77288.35283.77280.79301.56290.862烟道气温度下降207.00207.00222.00222.0018

5、7.19191.18192.75199.59190.40189.61203.84211.933漏气A (L)%16.516.55.35.321.8244.597.6317.5723.1422.664.866.014气侧效率%63.1163.1166.6766.6757.6958.9558.0859.8158.7259.2260.9163.515X 测试-比0.660.660.760.760.730.780.670.690.660.660.680.736X 设计比157.00157.00142.00142.00168.16164.54170.93164.84165.33156.04165.641

6、54.407空气加热器效能AP0/630.630.670.670.590.600.580.600.600.610.600.633 发现的漏气最严重的部分在第一单元的 PAPH B, 高达 44.59%。 据观察，烟道气温度下降比设计值要低。这可能是由于破损的管箱和空气预热器中的管箱阻塞所导致的。 因此还建议增大吹灰的频率，加强管箱的维护，优化空气预热器的热传递率。4.0 煤磨机煤磨机 第一单元煤磨机特定能耗（SEC）在 18.46kwh/吨20.88kwh/吨之间不等，比其设计值 23.04kwh/吨要低的多。 第二单元煤磨机的 SEC 值在 19.0223.12kwh/吨之间不等，略低于设计

7、值。 透过 200 目筛网，两个单元煤磨机的精度在 88-90%之间，在PG 试验中它们保持在 80%左右。 将第二单元中一次风与煤的总比率降低到 1.50（在 PG 试验中也保持这个值，即 492TPH 一次风比 327.5 TPH 煤） ，并通过提供等量的送风，这样每年可节省 0.845MU 即 116.6 万卢比。为了降低一次风与煤的比率，可减少旁路一次风。这一建议的实施不需要任何额外投资。5.0 风机风机5.1 送风机 在数据收集过程中观察到，第一单元中全部 SRAPH A 中的 dP比其它 SRAPH 中的要多。 通过足够的维护来减少通过 SRAPH A 和送风管道的 dP 量，第一

8、单元送风机可节电 0.77MU/年，实现效率达 70%。这相当于每年节能达 105.7 万卢比。这可在实施空气预热器的日常维护计划过程中实现。5.2 一次风机 通过对 PRAPH 管箱（第一单元中）和密封的彻底维修或更换，4整个 PRAPH 中的 dP 量和一次风渗漏可降低到最接近 PG 设定值。这将导致在第一单元中缓解约 262 时间-热-压力（THP）的一次风机运行负荷及第二单元中缓解约 218 TPH 的一次风机运行负荷。改善两单元（第一单元和第二单元）中一次风泄漏现象每年可节能 1900 万卢比。这可证明将 5700 万卢比投资用于更新和维修损坏的 APH 内部构件是正确的。5.3 引

9、风机 阻止空气流入整个 APH、ESP 和管道可以降低二次风机运行负荷, 因而可减少两个单元二次风机电机的输入电力，节能价值达每年 1904.9 万卢比。 通过改善整个烟道气通道压力下降现象，会降低二次风机的机头负荷，因而可减少两个单元的二次风机电机输入电能达1131.0 万卢比。大部分干预成本都将包含在 APH 维护和日常维护成本中。 6.0 涡轮发电机涡轮发电机 电厂的整体效率在第二单元要高于第一单元。以此为参考，可以通过检查叶片状况、优化系统中如涡轮、给水加热器等各种设备的气流或水流的数量和状态来提高第一单元的工作效能。 两个单元的效率和热耗如表 2 所示：表表 2：性能参数参数设计设计

10、PG 测试第一单元第二单元TG 热耗（千卡/kWh）1988.12023.61994.3852030.742009.30TG 效率（%）43.2642.5043.1242.3542.80锅炉效率（%）87.4387.4388.897*84.3585.67电厂热耗（千卡/kWh）2273.932314.542243.482407.152345.405电厂总效率（%）37.8237.1638.3335.7236.67蒸汽率（kg/ kWh）-3.123.17煤的 GCV (千卡/kg)35003500-36223622特定煤耗（kg/ kWh） 计算值0.6500.661-0.6650.648特定

11、煤耗（kg/ kWh） UCB 值-0.5680.577 补充水为 0%。 补充水为 3%。* 针对设计煤进行了修改。 鉴于第二单元的整体效率更佳，建议只提高第二单元的发电量。通过第一单元和第二单元的负荷互换 （由于目前第一单元产生了较第二单元更大的负荷） ，每年可节能 90.8 万卢比。 SH/RH 蒸汽温度可以通过燃烧器倾角进行控制，从而大大降低喷射量，从而大幅度提高整个系统的效率。7.0 给水加热器给水加热器 推荐的给水加热器疏水水平为 30%。所有加热器中都装有自动排水控制系统，当疏水水平高于 30%时就会投入运行。因此建议，操作人员应及时察看，一旦出现异常，应做出补救措施。 建议保持

12、近可能低的温度端差（Terminal Temperature Difference）和疏水冷却逼近度(Drain Cooling Approach)，以提高系统的有效性。 8.0 泵（锅炉给水泵和冷凝水排放泵）泵（锅炉给水泵和冷凝水排放泵）8.1 锅炉给水泵 在增压泵 A、TD 锅炉给水泵 A、涡轮机 A 和增压泵 B 的运行组合效率中，第一单元中 TD 锅炉给水泵 B 和涡轮机 B 分别为672.58% 和 74.48%， 而在第二单元中的 TD 锅炉给水泵 B 和涡轮机 B 分别是 72.55%和 75.64%。 据观察，锅炉给水泵吸入水流和省煤器水流（零再热器喷射）流量不协调。情况如下表

13、：表表 3： 锅炉给水泵吸入水流和省煤器水流的比较数字序号参考点参考项第一单元第一单元1参考点 1TD 锅炉给水泵吸入流量1804.5 THP1826.9 THP2参考点 2省煤器水流量1538 THP1583 THP3参考点 3RH 喷射004参考点 4MD 锅炉给水泵变暖流量9 THP9 THP5参考点 5HP 加热器旁路变暖管线1 THP1 THP6流量差256.5 THP233.9 THP5再循环百分比14.21%12.80%上表所显示的不协调可能是由于给水流向脱气机的再循环引起的。通过阻止至少 70%的再循环量所带来的节约预期将节省14.74 TPH 的蒸汽（压力为 9.3kg/cm

14、2(g)，温度为 330） 。以70的实现效率计算，它可带来 1340 万卢比/年的成本节约。8.2 冷凝水排放泵 第一单元平均 74.11%的冷凝水排放泵组合效率（包括泵和电机）高出第二单元平均值 67.5%达 6.60%。两个单元泵的操作环境也大体一致。 现有的负荷条件下，把冷凝水排放 2A 的效率调高至与 CEP1A相同，则第二单元每年可实现节省 236.96kw，即 1.25 MU。 为提高冷凝水排放能效所做的干预主要有维修泵内部构件，更换损坏部件（如有） ，适当地润滑轴承等。这些工作大部分都可包含在日常维护工作中。 9.0 冷凝器和真空泵冷凝器和真空泵7 所观察到的冷却水到涡轮冷凝器

15、单元之间的流量在第一单元减少了 3.63%，在第二单元中减少了 9.47%。 两个冷凝器吸收的热量高于设计值。因此冷凝器热性能较佳。 建议将通过冷凝器的冷却水流量至少提高到设计值，这样会导致冷却水泵能耗的少量增加，但同时它会改善冷凝器的真空状况，从而降低涡轮热耗。系统效率预计将会有显著改善，这样每年将节省 155.9 万卢比。10.0 建议摘要建议摘要 能源审计报告中的建议摘要见下表。表表 4 建议摘要 序序 号号环节环节建议建议所需投资所需投资 （百万卢（百万卢 比）比）年节能潜年节能潜 力力 （百万（百万 卢比）卢比）1锅炉控制多余的空气水平及烟道气温度， 同时减少两个锅炉中的冷空气进入零

16、95.6722磨煤机对煤的一次风率进行优化，通过第 2 单元的送风机提供平衡空气零1.1663风机通过在第一单元优化排气压力实现 送风机节能通过在第一单元降低一次风排气压 力和泄漏实现一次风节电通过在第二单元减少泄漏实现一次 风节电通过在两个单元阻止空气进入实现 二次风节电通过在第一单元机头的优化实现二 次风节电零/少量57.015包含在上 述成本中零零1.05711.3937.61219.05011.3134涡轮发电机仅增加第二机组的负荷零0.9085水泵通过防止在两个单元的再循环实现零13.4008锅炉给水泵的节能在第二单元提高冷凝水排放泵 2A 的 效率零/少量1.7276冷凝器和真空泵由于在第二单元更多的真空而产生能源零1.559总计总计164.857