低負(fù)荷運行時降低火電發(fā)電機組廠用電率的措施

低負(fù)荷運行時降低火電發(fā)電機組廠用電率的措施摘要：受國際、國內(nèi)經(jīng)濟下行影響，電力供大于求的矛盾日趨突出，火電廠年利用小時數(shù)年不斷降低，導(dǎo)致火電廠長期處于低負(fù)荷運行狀態(tài)。這樣的背景下，節(jié)能降耗是火力發(fā)電機組提高經(jīng)濟效益的主要途徑。同樣也是提升自身優(yōu)勢，在激烈的競爭中保持不敗之地的手段。汽輪機輔機運行工況的優(yōu)劣，將對火電機組節(jié)能降耗產(chǎn)生很大影響。關(guān)鍵詞：火電廠；廠用電；循環(huán)水；凝結(jié)水引言隨著國家經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們生活水平的提高，生產(chǎn)生活對電能的需求量也不斷提升。隨著對電力需求的提升，燃煤資源也在飛速的消耗，作為一種不可再生資源，不能提高電能生產(chǎn)對燃煤的利用效率，減少電能生產(chǎn)過程中對電能的消耗，必須注重火力發(fā)電中的節(jié)能降耗工作。為了促進電力企業(yè)的進一步發(fā)展，提高電力企業(yè)經(jīng)濟效益，減少燃煤的過度消耗，必須對火力發(fā)電過程中發(fā)電機組的用電率進行控制，加強對發(fā)電機組的節(jié)能降耗改進，有利于提高資源的利用效率，這符合電力企業(yè)未來的發(fā)展趨勢。1降低火電發(fā)電機組廠用電率的重要意義目前電力行業(yè)的形勢不容樂觀：一方面火電機組的增長與電力需求持續(xù)放緩，國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2018年底中國火電裝機容量為1143.67GW[1]，煤電投資規(guī)模大幅下降，國內(nèi)電力市場正處于供大于求的狀態(tài)；另一方面，可再生能源裝機容量和發(fā)電量的持續(xù)增速，為了優(yōu)先消耗這部分發(fā)電量，火電機組需適應(yīng)電網(wǎng)靈活性深度調(diào)峰。二者決定了火力發(fā)電參與調(diào)峰且長期低負(fù)荷運行是未來必然趨勢。循環(huán)流化床鍋爐由于其自身特性，具有不錯的負(fù)荷調(diào)節(jié)性能，在現(xiàn)階段及以后均會在深度調(diào)峰中發(fā)揮重要作用。長期低負(fù)荷運行與年運行時間的減少使得企業(yè)需盡可能全面優(yōu)化循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)備與運行，以實現(xiàn)更高的盈利；降低廠用電率，進一步提高能源轉(zhuǎn)化率則顯得尤為重要。2火力發(fā)電廠中機組用電率較高的相關(guān)因素2.1輔機運行效率在機組運行過程中，泵與風(fēng)機等輔機也同時需要運行，運行過程中產(chǎn)生的流體會與管道發(fā)生摩擦，進而產(chǎn)生阻力，同時動部分與靜部分之間的微小縫隙，也會引起機器性能的喪失，進而使其容積大大降低，影響輔機運行效率，最終就大大提升了輔機的耗電率。2.2操作因素生產(chǎn)人員在日常操作方面的精細(xì)化程度、主輔設(shè)備在使用過程中的維護保養(yǎng)情況等因素都對發(fā)電廠廠用電率有著很大的影響。2.3節(jié)流閥門對用電率的影響目前，在火力發(fā)電廠中，多采用節(jié)流調(diào)節(jié)來實現(xiàn)對輔機流量的控制，但節(jié)流閥達到一定程度時，其靈敏性會受到影響，調(diào)節(jié)出現(xiàn)延后就加大了設(shè)備的負(fù)荷，負(fù)荷的變化也會導(dǎo)致?lián)醢迮c閥門之間不斷需要調(diào)整，這就加快了擋板與閥門的磨損速度，從而更易引起設(shè)備故障。擋板、閥門的失靈會直接導(dǎo)致整個機組無法正常運行，但如果在機組中不加入流量調(diào)節(jié)裝置，就不能實現(xiàn)對機組負(fù)荷狀態(tài)的隨時調(diào)整，降低了整個機組的自動化程度，因為調(diào)整水平的下降，也會加大發(fā)電廠的用電率，增加電力損耗。2.4設(shè)備問題制粉系統(tǒng)設(shè)備選型的變化及風(fēng)煙系統(tǒng)的流程變更也將分別對廠用電量造成0.1%~1.8%的影響。如：在燃用相同煤質(zhì)的條件下，采用鋼球磨相比中速磨將增加約0.1%的廠用電量。各主輔生產(chǎn)系統(tǒng)中需要通過電氣設(shè)備進行驅(qū)動和控制的設(shè)備，其型式選取也會對發(fā)電廠廠用電量產(chǎn)生一定的影響。3循環(huán)水泵的運行優(yōu)化措施3.1凝結(jié)水泵的運行優(yōu)化凝結(jié)水泵是火電機組中另1個高耗能的輔助設(shè)備，其作用是通過除氧器上水主、副調(diào)節(jié)門向除氧器提供足夠的凝結(jié)水，保證除氧器及給水系統(tǒng)正常運行和凝結(jié)器處于正常水位運行。巡檢司公司兩臺機組配備有電壓等級為6kV的4臺1000kW的凝結(jié)水泵，并進行了一拖二的變頻改造。在機組正常運行時，保持變頻凝結(jié)水泵運行，工頻凝結(jié)水泵備用。因變頻改造是機組長期處于高負(fù)荷運行，凝結(jié)水泵轉(zhuǎn)速、流量需求高，調(diào)節(jié)方式為除氧器上水主、副調(diào)門主調(diào)手段、變頻器副調(diào)手段，凝結(jié)水泵保持高轉(zhuǎn)速運行、頻率輸出高、耗電率高。而隨著機組發(fā)電負(fù)荷逐步降低，并長期保持在低負(fù)荷運行。上述運行方式下，凝結(jié)水系統(tǒng)就存在較大的節(jié)流損失。為了減少凝結(jié)水系統(tǒng)的節(jié)流損失，降低凝結(jié)水泵耗電率。3.2排粉機耗電量的降低措施在機組運行過程中，排粉機的耗電量也相對較高，排粉機密封性不好，存在漏風(fēng)的問題，這就會嚴(yán)重降低排粉效率，減少排粉機的漏風(fēng)問題，可以降低排粉機的耗電量。在保證排粉機容量與電動機兼容性的基礎(chǔ)之上，選擇高效率電動機，有利于提高排粉效率，減少對電能的消耗。對排粉機進行變頻調(diào)控，減少設(shè)備的開啟與關(guān)閉頻次，也能減少開啟階段對電能的損耗。3.3生產(chǎn)區(qū)域建筑合理化布置輔控生產(chǎn)區(qū)（包括水處理車間、輔機間冷塔、尿素?zé)峤廛囬g等）、煙氣提水區(qū)、空壓機房、主機循環(huán)水泵房等主要生產(chǎn)建筑圍繞主廠房集中布置，使得廠區(qū)內(nèi)各車間位置布置更加合理，減少了室外管道、溝道和電纜長度，使得管道內(nèi)工質(zhì)損失、線廊內(nèi)電纜線損進一步降低，減小了能耗和運行費用。3.4對水泵耗電率的降低方法在機組運行過程中，水泵的運行是影響用電率的主要設(shè)備之一，因此，要對機組的水泵部分進行改進。對水泵水管道內(nèi)部閥門以及零部件進行精簡，減少不必要的部分，特別是異形部件或彎頭部件，這類部件都會加大阻力，讓整個流動過程產(chǎn)生更多的摩擦，進而加大阻力導(dǎo)致電力的多余消耗。另外，在水泵的出口部分，應(yīng)該在滿足運行標(biāo)準(zhǔn)的前提現(xiàn)，減小壓力，這有利于降低用電量。對水泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面，應(yīng)該根據(jù)實際情況對內(nèi)部間隙做出合理調(diào)整，這有利于提升工作效率。最后還應(yīng)該對水泵的原始節(jié)流調(diào)整方式做出改進，選擇更加先進的調(diào)節(jié)方式，也能提升水泵工作效率，降低電力消耗。3.5設(shè)備選型的優(yōu)化（1）給水泵組：借鑒行業(yè)先進設(shè)計理念，采用1x100%汽動泵配置，2臺機共用1臺啟動用電動給水泵，節(jié)省電動給水泵功率5500kW。同時，汽動前置泵與汽動給水泵采用同軸布置方式，節(jié)省了1臺前置泵電動機的電耗。（2）除塵器：勝利發(fā)電廠1號機組采用雙室五電場靜電除塵器+濕式電除塵器，使除塵效率從往常的＞99.6%上升到99.9%的同時功率大幅下降，從約1600kW降低到500kW，但由于采用靜電除塵器+濕式電除塵器設(shè)置，使煙氣側(cè)系統(tǒng)阻力提高了500?800kPa，需相應(yīng)增加風(fēng)機功率約800kW，綜合計算靜電除塵器+濕式電除塵器除塵系統(tǒng)仍節(jié)約電耗約300kW°（3）空氣預(yù)熱器：采用豪頓華公司生產(chǎn)的密封性能更加成熟的三分倉回轉(zhuǎn)空預(yù)器，大大降低了系統(tǒng)漏風(fēng)損失和空預(yù)器積灰，間接使引風(fēng)機電機功率下降約130kW(按照空預(yù)器漏風(fēng)率7%降至4%估算)。結(jié)束語綜上所述，影響機組用電率的主要因素有許多，針對這些影響因素，在工作中加強對這些設(shè)備組件的維護與技術(shù)改進，有利于提升設(shè)備的工作效率，減少設(shè)備故障的發(fā)生率，進而達到節(jié)能降耗的最終目的。參考文獻鄧愛忠.某發(fā)電公司CFB空冷機組廠用電率優(yōu)化及實施[J].節(jié)能,2018,37(12):22-23.李煜.火電廠降低廠用電率的方法研究[J].自動化應(yīng)用,2018(11):130-131.陰世澤.廠用電運