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PAGE1/98三十三項(xiàng)重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)實(shí)施指南大唐湖南分公司2011年12月目錄一、汽輪機(jī)通流改造技術(shù) 4二、廢汽廢水余熱回收技術(shù) 111、吸收式熱泵供暖技術(shù) 112、螺桿膨脹機(jī)發(fā)電技術(shù) 15三、汽輪機(jī)冷端綜合治理技術(shù) 181、真空泵密封水降溫節(jié)能改造 182、雙背壓凝汽器抽汽系統(tǒng)改造 213、無中空陀螺式旋轉(zhuǎn)濺水碟在冷卻塔上的應(yīng)用 254、閉式循環(huán)一機(jī)雙塔、兩機(jī)三塔 275、錐體式真空泵 296、真空泵加裝大氣噴射器 30四、煙氣余熱利用技術(shù) 321、加熱給水的低壓省煤器技術(shù) 322、加熱送風(fēng)的復(fù)合相變換熱器 33五、電機(jī)變頻調(diào)速改造技術(shù) 37六、增壓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)合并改造技術(shù) 41七、熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù) 43八、全電泵機(jī)組大功率給水泵變頻技術(shù) 45九、空預(yù)器密封改造技術(shù) 49十、電除塵節(jié)電技術(shù) 57十一、節(jié)油技術(shù) 621、微油點(diǎn)火技術(shù) 622、少油點(diǎn)火技術(shù) 633、等離子點(diǎn)火技術(shù) 644、天燃?xì)恻c(diǎn)火技術(shù) 65十二、鍋爐吹灰智能優(yōu)化技術(shù) 69十三、鍋爐燃燒智能優(yōu)化技術(shù) 72十四、煤粉動(dòng)態(tài)分離技術(shù) 75十五、循環(huán)水泵雙速節(jié)能改造技術(shù) 77十六、空冷島降溫提效及優(yōu)化技術(shù) 80十七、輔機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)汽動(dòng)技術(shù) 83十八、管理和運(yùn)行優(yōu)化類 851、機(jī)組滑壓優(yōu)化運(yùn)行技術(shù) 852、熱力試驗(yàn)管理 883、汽輪機(jī)順序閥控制技術(shù) 904、閥門內(nèi)漏在線監(jiān)控 915、機(jī)組啟動(dòng)優(yōu)化技術(shù) 926、運(yùn)行耗差分析系統(tǒng) 947、自動(dòng)調(diào)節(jié)與溫度控制系統(tǒng)優(yōu)化 958、回?zé)嵯到y(tǒng)優(yōu)化技術(shù) 969、運(yùn)行分析規(guī)范化 9610、全廠節(jié)能效診斷治理 97重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)實(shí)施內(nèi)容一、汽輪機(jī)通流改造技術(shù)(一)現(xiàn)狀和問題2003年以后我國(guó)汽輪機(jī)設(shè)計(jì)、制造水平得到進(jìn)一步提高,三元流場(chǎng)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的新型高效葉片、新型汽封等的采用,汽輪機(jī)熱耗逐步降低,為通流改造及揭缸提效提供了可靠的技術(shù)支持,當(dāng)前亞臨界濕冷200MW機(jī)組實(shí)際檢測(cè)熱耗已達(dá)到8200kJ/kWh,300MW機(jī)組達(dá)到7930kJ/kWh,600MW機(jī)組達(dá)到7900kJ/kWh。對(duì)比當(dāng)前汽輪機(jī)熱耗水平,“十二五”期間我們集團(tuán)尚有多臺(tái)機(jī)組THA工況熱耗高于同等級(jí)機(jī)組改造目標(biāo)值。(二)適用范圍1、通流部分改造2003年以前設(shè)計(jì)生產(chǎn),且后期未進(jìn)行過葉型改良的機(jī)組,在THA工況下,不同類型及配置的汽輪機(jī)二類修正后熱耗率符合以下條件時(shí),可通過汽輪機(jī)通流部分改造提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。1)國(guó)產(chǎn)200MW等級(jí)亞臨界濕冷汽輪機(jī),配置汽動(dòng)給水泵,汽輪機(jī)熱耗率高于8400kJ/kWh;或高壓缸效率低于80%,中缸效率低于89%,低缸效率低于83%。2)國(guó)產(chǎn)300MW等級(jí)亞臨界濕冷汽輪機(jī),配置汽動(dòng)給水泵,汽輪機(jī)熱耗率高于8250kJ/kWh;或高壓缸效率低于82%,中缸效率低于90%,低缸效率低于86%。3)國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型300MW等級(jí)亞臨界濕冷汽輪機(jī),配置汽動(dòng)給水泵,汽輪機(jī)熱耗率高于8200kJ/kWh;或高壓缸效率低于82%,中缸效率低于90%,低缸效率低于86%。4)國(guó)產(chǎn)600MW等級(jí)亞臨界濕冷汽輪機(jī),配置汽動(dòng)給水泵,汽輪機(jī)熱耗率高于8150kJ/kWh;或高壓缸效率低于82%,中缸效率低于90%,低缸效率低于86%。5)國(guó)產(chǎn)300MW等級(jí)亞臨界空冷汽輪機(jī),配置電動(dòng)給水泵,汽輪機(jī)熱耗率高于8450kJ/kWh。2、揭缸提效在THA工況下,符合以下條件之一時(shí)應(yīng)對(duì)汽輪機(jī)通流部分進(jìn)行全面檢查及通流間隙進(jìn)行調(diào)整。1)國(guó)產(chǎn)300MW等級(jí)亞臨界濕冷機(jī)組,配置汽動(dòng)給水泵,在THA工況下汽輪機(jī)熱耗率高于8100kJ/kWh;2)國(guó)產(chǎn)600MW等級(jí)亞臨界濕冷機(jī)組,配置汽動(dòng)給水泵,在THA工況下汽輪機(jī)熱耗率高于8000kJ/kWh;3)國(guó)產(chǎn)300MW等級(jí)亞臨界空冷機(jī)組,配置電動(dòng)給水泵,在THA工況下汽輪機(jī)熱耗率高于8300kJ/kWh。4)國(guó)產(chǎn)超臨界350MW濕冷機(jī)組在不考慮老化修正,THA工況下汽輪機(jī)熱耗率高于7780kJ/kWh,宜盡快安排對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行揭缸處理。5)國(guó)產(chǎn)600MW超(超)臨界機(jī)組,在不考慮老化修正,THA工況下超臨界汽輪機(jī)熱耗率超過7650kJ/kWh,超超臨界汽輪機(jī)熱耗率超過7550kJ/kWh,宜盡快安排對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行揭缸處理。(三)技術(shù)原理和內(nèi)容1、葉型損失、二次流損失、漏汽損失約占級(jí)內(nèi)總損失的90%,采用新型高效葉片和減少漏汽損失是提高通流部分效率的主要措施。采用新型高效葉型后可使級(jí)效率提高約1.5%。2、子午通道優(yōu)化技術(shù)可使調(diào)節(jié)級(jí)效率提高1.5%。3、汽輪機(jī)高中壓缸各級(jí)的漏汽損失約占級(jí)總損失的1/4,改進(jìn)汽封結(jié)構(gòu),減少漏汽損失對(duì)改善級(jí)效率十分有效??烧{(diào)汽封、可調(diào)刷式汽封在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí),級(jí)壓降較大,汽封體在壓差作用下將間隙縮小到正常設(shè)計(jì)值,或更小,可以減小級(jí)間漏汽;采用外平內(nèi)斜的整體圍帶,以增加葉頂汽封齒數(shù),減少漏汽量等。4、中低壓缸第1級(jí)采用蝸殼進(jìn)汽腔室的無葉噴嘴技術(shù)。由于取消了靜葉柵,從而避免了與之相應(yīng)的各項(xiàng)損失。配合采用徑向?qū)~引導(dǎo)汽流軸向進(jìn)入第1級(jí)動(dòng)葉,使級(jí)效率提高約3%(ABB應(yīng)用較多)。5、大型汽輪機(jī)的排汽余速動(dòng)能約為40~50kJ/kg,設(shè)計(jì)良好的排汽缸可使余速動(dòng)能回收約20%,使低壓缸效率提高約1%。6、采用高效可靠的末級(jí)長(zhǎng)葉片。由于末級(jí)功率約占整機(jī)功率的10%,根據(jù)GE公司的改造實(shí)績(jī),末級(jí)的改造可使整機(jī)效率提高0.5%~1.0%。7、國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型300MW汽輪機(jī)普遍存在運(yùn)行中各缸效率低,高壓缸效率隨運(yùn)行時(shí)間增加不斷下降,主要原因是汽輪機(jī)通流部分不完善、汽封間隙大、汽輪機(jī)內(nèi)缸接合面漏汽嚴(yán)重、存在級(jí)間漏汽和蒸汽短路現(xiàn)象。8、國(guó)產(chǎn)350MW超臨界汽輪機(jī)普遍存在熱耗率高、缸效率低、平衡盤漏汽量大、低壓段抽汽溫度高等問題,這主要是汽輪機(jī)通流設(shè)計(jì)存在缺陷、通流間隙調(diào)整偏大所致。9、國(guó)產(chǎn)600MW超(超)臨界機(jī)組普遍存在熱耗率高、缸效率低、平衡盤漏汽量大、5、6、7段抽汽溫度高,這主要是汽輪機(jī)通流設(shè)計(jì)存在缺陷、通流間隙調(diào)整偏大所致。其中5、6、7段抽汽溫度普遍偏高是此類型機(jī)組的共性問題,主要原因是汽缸變形,5、6、7段級(jí)組存在級(jí)間漏汽。(四)項(xiàng)目投資和節(jié)能效果1、項(xiàng)目投資汽輪機(jī)通流部分改造因改造內(nèi)容不同投資費(fèi)用不一,以300MW機(jī)組高、中、低壓缸全部更換新葉型為例,設(shè)備材料約5500萬元,人工安裝費(fèi)約200萬元,共計(jì)5700萬元左右。汽輪機(jī)揭缸提效主要設(shè)備費(fèi)為汽封改造費(fèi),約300萬元,檢修費(fèi)用約200萬元,共計(jì)500萬元。2、能耗分析以引進(jìn)300MW機(jī)組為例,提效后高、中、低壓缸效率提高到85%、92%、90%,按通常高缸效率升高1個(gè)百分點(diǎn),機(jī)組熱耗降低18kJ/kWh;中缸效率升高1個(gè)百分點(diǎn),機(jī)組熱耗降低33kJ/kWh;低缸效率升高1個(gè)百分點(diǎn),機(jī)組熱耗降低36kJ/kWh計(jì)算,缸效提高機(jī)組熱耗降低約246kJ/kWh;軸封漏汽改善機(jī)組,熱耗降低30kJ/kWh;前述總和與目標(biāo)設(shè)定降低270kJ/kWh基本一致。汽輪機(jī)揭缸提效主要是對(duì)汽封進(jìn)行改造和間隙調(diào)整,降低漏汽損失,機(jī)組降低約100kJ/kWh。3、節(jié)能效果以300MW機(jī)組為例,鍋爐效率92.5%,發(fā)電廠用電率5.6%,按通流改造后THA工況供電煤耗降低10g/kWh,揭缸提效THA工況供電煤耗降低3.8g/kWh,年發(fā)電15億kWh計(jì)算:通流改造年節(jié)標(biāo)煤:10×15×100=15000噸;折合人民幣:15000×950÷10000=1425萬元;通流改造靜態(tài)投資回收年限:5700÷1425=4年;揭缸提效年節(jié)約標(biāo)煤:3.8×15×100=3800噸;折合人民幣:3800×950÷10000=361萬元;揭缸提效靜態(tài)投資回收期:500÷361=1.4年。(五)注意事項(xiàng)1、汽輪機(jī)通流改造宜選擇信譽(yù)好、業(yè)績(jī)優(yōu)良的設(shè)計(jì)制造單位的產(chǎn)品,選用新型高效葉型,壓力級(jí)原則上宜采用彎扭葉片,同時(shí)考慮對(duì)汽封進(jìn)行改造,在條件許可的情況下,對(duì)中、低壓缸排汽窩殼進(jìn)行優(yōu)化。2、對(duì)于國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型300MW等級(jí)亞臨界濕冷機(jī)組,汽輪機(jī)通流改造時(shí)調(diào)節(jié)級(jí)宜采用順流布置方案。3、汽輪機(jī)通流部分可采用高、中、低壓缸整體進(jìn)行改造,也可根據(jù)各缸效率情況采用局部改造。如:低壓缸改造。4、汽輪機(jī)實(shí)施通流部分改造后,在不進(jìn)行老化和軸封漏汽量修正的情況下,THA工況下汽輪機(jī)熱耗率應(yīng)達(dá)到表1的目標(biāo)值。表1:汽輪機(jī)通流部分改造后熱耗率目標(biāo)值單位:kJ/kWh國(guó)產(chǎn)300MW等級(jí)亞臨界濕冷汽輪機(jī)(配汽泵)國(guó)產(chǎn)600MW等級(jí)亞臨界濕冷汽輪機(jī)(配汽泵)國(guó)產(chǎn)300MW等級(jí)亞臨界空冷汽輪機(jī)(配電泵)7930790082005、汽輪機(jī)揭缸處理包括:5.1對(duì)汽輪機(jī)通流部分進(jìn)行全面檢查,準(zhǔn)確測(cè)量通流部分間隙,通流部分間隙按偏下限值控制。若汽缸變形量大,應(yīng)測(cè)量汽缸變形造成的隔板洼窩中心的偏差,并修正隔板與轉(zhuǎn)子同心度偏差,據(jù)此調(diào)整通流部分徑向間隙,并合實(shí)缸進(jìn)行檢驗(yàn),尤其是低壓缸變形量較大應(yīng)引起足夠重視。5.2全面改造汽輪機(jī)汽封結(jié)構(gòu)。汽輪機(jī)高、中壓部分可采用彈性可調(diào)汽封或刷式可調(diào)汽封,包括平衡盤汽封和隔板汽封;低壓缸軸端汽封可采用接觸式汽封或常規(guī)汽封,低壓缸隔板汽封可采用蜂窩式汽封或鐵素體浮動(dòng)齒汽封或常規(guī)汽封,彈性可調(diào)汽封、蜂窩汽封、接觸式汽封。5.3檢修中對(duì)低壓缸進(jìn)行揭缸,并吊出下缸,拆掉保護(hù)板,察看工藝孔的法蘭,要求重新上緊工藝孔法蘭螺絲,并焊死接口法蘭。5.4國(guó)產(chǎn)350MW超臨界、600MW超臨界、600MW超超臨界機(jī)組揭缸提效后不考慮老化修正THA工況熱耗分別不超過7730kJ/kWh、7600kJ/kWh、7500kJ/kWh。6、在汽輪機(jī)大修發(fā)現(xiàn),普遍存在低壓缸進(jìn)汽管道導(dǎo)流板損壞,堵塞通流面積,甚至損傷汽輪機(jī)低壓缸通流部分。通過對(duì)導(dǎo)流板加固,避免導(dǎo)流板損壞,尤其是新投產(chǎn)機(jī)組要特別注重提前對(duì)導(dǎo)流板進(jìn)行加固。(六)成功案例1、大唐三門峽電廠#2機(jī)組(東汽D42№13型);2、大唐安陽發(fā)電廠#9、10機(jī)組(東汽D42№14、16);3、國(guó)電漢新電廠#3機(jī)(上汽H156型);4、申能外高橋電廠#1機(jī)(上汽H156);5、國(guó)電雙遼電廠#3機(jī)(哈汽73A型);6、國(guó)電青山電廠#11機(jī)(哈汽73A型)。二、廢汽廢水余熱回收技術(shù)1、吸收式熱泵供暖技術(shù)(一)現(xiàn)狀和問題吸收式熱泵供暖技術(shù)是國(guó)家“十二五”重點(diǎn)推廣節(jié)能技術(shù)?;痣姀S55%以上熱量是通過循環(huán)冷卻系統(tǒng)帶出熱力循環(huán)系統(tǒng),這為吸收式熱泵供暖提供了充足的低溫?zé)嵩?。大唐集團(tuán)公司目前有35家熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè),采暖供熱量6900余萬GJ,有現(xiàn)成的供熱管網(wǎng),適宜推廣吸收式熱泵供暖技術(shù)。(二)適用范圍有采暖供熱市場(chǎng)、管網(wǎng)健全,利用0.3MPa~0.5MPa抽汽供暖的機(jī)組。(三)技術(shù)原理和內(nèi)容溴化鋰吸收式熱泵是以溴化鋰-水溶液作為工質(zhì),實(shí)現(xiàn)將熱量從低溫余熱水轉(zhuǎn)移到高溫?zé)崴哪芰坷醚b置。其中水為制冷劑,溴化鋰水溶液為吸收劑,利用水的飽和壓力與飽和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系來實(shí)現(xiàn)熱量逆向轉(zhuǎn)移的,這是溴化鋰吸收式制冷機(jī)的一個(gè)機(jī)理。溴化鋰溶液是一種極易吸收水(蒸汽)、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的物質(zhì),在溫度越低、濃度越高時(shí)吸收能力越強(qiáng)。當(dāng)濃度為50%、溫度為25℃時(shí),飽和蒸氣壓力0.85kPa,而水在同樣溫度下的飽和蒸氣壓力為3.167kPa。如果水的飽和蒸壓力大于0.85kPa,例如壓力為0.87kPa(相當(dāng)于飽和溫度為5吸收式熱泵主要由再生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器和熱交換器等組成。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:由驅(qū)動(dòng)熱源和發(fā)生器構(gòu)成驅(qū)動(dòng)熱源回路;由熱源水管路和蒸發(fā)器構(gòu)成熱源回路;由熱水管路和吸收器、冷凝器構(gòu)成熱水回路。水在蒸發(fā)器中吸收熱源水的熱量蒸發(fā)變成蒸汽,被溴化鋰濃溶液在吸收器中吸收變成稀溶液,同時(shí)放出吸收熱,實(shí)現(xiàn)水的一次升溫;稀溶液被送到再生器,被高溫?zé)嵩醇訜釢饪s成濃溶液,進(jìn)入吸收器。再生器產(chǎn)生的水蒸汽進(jìn)入冷凝器與溫水換熱,冷凝成水進(jìn)入蒸發(fā)器,溫水在冷凝器中被加熱實(shí)現(xiàn)二次升溫,如此反復(fù)循環(huán)。吸收式熱泵使用的工質(zhì)為L(zhǎng)iBr--H2O或NH3--H2O,其輸出的最高溫度不超過150℃。升溫能力ΔT一般為30-50冬季供暖時(shí)熱泵系統(tǒng)的工藝流程如下圖所示:(四)項(xiàng)目投資和節(jié)能效果1、項(xiàng)目投資按年機(jī)組供熱120萬GJ,全年供熱120天計(jì)算,需安裝30MW吸收式熱泵5臺(tái),按熱泵40萬元/MW計(jì)算需投資6000萬元;管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)2000萬元;廠房建設(shè)費(fèi)500萬元;設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試費(fèi)1000萬元;工程預(yù)算總投資9500萬元。2、能耗分析吸收式熱泵采暖供熱是對(duì)循環(huán)冷卻系統(tǒng)低溫乏熱的利用,一般中間再熱機(jī)組都是利用中缸排汽作為吸收式熱泵的驅(qū)動(dòng)性熱源。125MW、200MW、300MW機(jī)組中缸排汽熱電轉(zhuǎn)化系數(shù)分別為0.255、0.257、0.228。用吸收熱泵供熱120萬GJ,將節(jié)省48萬GJ抽汽,對(duì)于125MW、200MW、300MW機(jī)組將發(fā)電3168萬kWh、3290萬kWh、2845萬kWh。按機(jī)組年利用小時(shí)5000小時(shí),折合到機(jī)組發(fā)電廠用電率則125MW、200MW、300MW機(jī)組分別降低5.06%、3.29%、1.9%,折合到機(jī)組供電煤耗則分別降低18.83g/kWh、12.47g/kWh、6.61g/kWh。3、節(jié)能效果按上網(wǎng)電價(jià)0.37元/kWh計(jì)算,125MW、200MW、300MW機(jī)組售電分別增收1172萬元、1217萬元、1052萬元,按供暖價(jià)格40元/GJ計(jì)算,售熱增收1920萬元,項(xiàng)目靜態(tài)投資回收期分別為3.1年、3.0年、3.2年。(五)注意事項(xiàng)1、溴化鋰水溶液在大氣下對(duì)金屬有很強(qiáng)的腐蝕性,因此對(duì)熱泵機(jī)組的氣密性要求很高。2、操作不當(dāng)時(shí),溴化鋰溶液易發(fā)生結(jié)晶現(xiàn)象。3、產(chǎn)生的熱水最高溫度不超過95℃4、冬季循環(huán)水溫度通常在30℃左右,而城市熱網(wǎng)回水溫度在60℃左右,需市政配套建設(shè)吸收熱泵二極換熱站,將一次熱網(wǎng)回水降低到(六)成功案例1、內(nèi)蒙古赤峰熱電廠循環(huán)水余熱利用工程2、山西瑞光熱電責(zé)任有限公司乏汽余熱利用工程2、螺桿膨脹機(jī)發(fā)電技術(shù)(一)現(xiàn)狀和問題當(dāng)前多數(shù)火電廠鍋爐連排擴(kuò)容器排污水直接排放,熱量損失較大;多數(shù)熱電廠供汽疏水因被污染不得不排放,既損失工質(zhì)又損失熱量;個(gè)別機(jī)組采用節(jié)流降壓供汽,蒸汽做功能力損失較大。(二)適用范圍1、蒸汽壓力0.1~3.5MPa,蒸汽溫度<300℃的蒸汽或熱水;替代壓降1.5MPa以內(nèi)的過熱蒸汽、飽和蒸汽、飽和水節(jié)流降壓。2、溫度>60℃的熱水。3、溫度>150℃的煙氣。(三)技術(shù)原理和內(nèi)容螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)主要是利用工業(yè)中的蒸汽、熱水、熱液或汽液兩相流體等動(dòng)力源,將熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,或直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵等機(jī)械設(shè)備,替代電動(dòng)機(jī),或替代大型制冷機(jī)的膨脹。螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組由“螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)”和“發(fā)電機(jī)”兩部分構(gòu)成,其中動(dòng)力機(jī)工作原理如下:進(jìn)汽過程:熱源介質(zhì)進(jìn)入陰陽螺桿齒槽A;膨脹過程:齒槽中的熱源介質(zhì)膨脹推動(dòng)陰陽螺桿向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng),齒槽A逐步旋轉(zhuǎn)到B、C、D的位置,熱源介質(zhì)容積增大,降壓降溫膨脹作功,功率從主軸陽轉(zhuǎn)子輸出,驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)做功;排汽過程:熱源介質(zhì)從齒槽E排出。附動(dòng)力機(jī)做功示意圖:螺桿膨脹機(jī)做功示意圖螺桿膨脹機(jī)發(fā)電技術(shù),在火電廠可以利用兩臺(tái)鍋爐的連排水安裝一套發(fā)電機(jī),發(fā)電并入電廠低壓母線,或直接拖動(dòng)轉(zhuǎn)機(jī),附系統(tǒng)簡(jiǎn)圖:利用連排水一級(jí)螺桿發(fā)電示意圖(四)項(xiàng)目投資和節(jié)能效益1、項(xiàng)目投資項(xiàng)目總投資包括設(shè)備本體費(fèi)用、輔助設(shè)備費(fèi)用、安裝調(diào)試費(fèi)用等,按300MW機(jī)組,鍋爐排污率0.8%,安裝一套300KW一級(jí)螺桿發(fā)電裝置,整個(gè)項(xiàng)目投資費(fèi)用在150萬元左右。2、節(jié)能效益在80%負(fù)荷率下,一級(jí)螺桿機(jī)的凈發(fā)電能力在220KW以上,每年多發(fā)電量為100萬kWh以上,廠用電率降低0.06%,折合降低供電煤耗0.2g/kWh機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)0.45元/kWh,每年多發(fā)電量100萬kWh,則每年節(jié)能收益為:100×0.45×10000=45萬元;純發(fā)電的靜態(tài)回收期為:150÷45=3.3年;如果熱水有用戶,則螺桿機(jī)的靜態(tài)回收期會(huì)大大縮短;對(duì)于機(jī)組聯(lián)排擴(kuò)容器水位控制存在缺陷,長(zhǎng)期低水位的機(jī)組,應(yīng)用螺桿機(jī)后收益將會(huì)更好。(五)注意事項(xiàng)螺桿機(jī)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選用一級(jí)螺桿發(fā)電、二級(jí)螺桿發(fā)電等多種方式,選用最優(yōu)的組合。(六)成功案例1、國(guó)電九江發(fā)電廠國(guó)電九江發(fā)電廠#3、4機(jī),2X200MW容量,2007年安裝一臺(tái)利用兩臺(tái)爐連排水的300KW螺桿膨脹發(fā)電機(jī),運(yùn)行正常。三、汽輪機(jī)冷端綜合治理技術(shù)發(fā)電廠冷端系統(tǒng)主要包括汽輪機(jī)的低壓缸排汽、凝汽器、真空泵、循環(huán)水泵、管道系統(tǒng)和冷卻塔等,冷端系統(tǒng)運(yùn)行好壞對(duì)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性影響很大,通常用汽輪機(jī)真空(或排汽壓力)作為冷端系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性好壞的衡量標(biāo)準(zhǔn),在相同工況下真空越高越好。但由于設(shè)備制造、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備與系統(tǒng)設(shè)計(jì)銜接等方面的問題,在冷端存在著一些普遍性的問題,影響真空的提高。幾年來,集團(tuán)所屬各企業(yè)在冷端治理上做了大量工作,部分企業(yè)在冷端治理上取得了較好成績(jī),部分問題具有普遍性,相應(yīng)的解決措施也具有推廣價(jià)值,可帶動(dòng)集團(tuán)公司煤耗的降低。這里介紹三項(xiàng)節(jié)能潛力大、技術(shù)成熟的技術(shù)。1、真空泵密封水降溫節(jié)能改造(一)現(xiàn)狀和問題汽輪機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中,凝汽器壓力不僅取決于凝汽器本身的運(yùn)行參數(shù)如汽輪機(jī)排汽流量、冷卻水(循環(huán)水)溫度、冷卻水流量及漏入真空系統(tǒng)的空氣量,而且還取決于凝汽器抽氣設(shè)備的運(yùn)行性能,而水環(huán)泵工作水溫會(huì)直接影響到水環(huán)泵的抽氣能力。機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)和冷卻水溫度較高時(shí),如果水環(huán)泵工作水溫適應(yīng)不了凝汽器壓力變化和防止汽蝕的能力不足,則會(huì)出現(xiàn)工作水溫偏高,不能滿足抽氣流量的要求,致使機(jī)組真空降低和水環(huán)泵的汽蝕。水環(huán)泵的極限真空取決于工作水溫對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓力和水環(huán)泵本身的壓縮能力。因此,水環(huán)泵工作水溫越低則極限真空越高,且相同抽氣口壓力下的抽氣流量越大,從而在凝汽器壓力很低的情況下,水環(huán)泵能夠抽走凝汽器內(nèi)的大量不凝結(jié)氣體。通常水環(huán)泵工作水溫設(shè)計(jì)為15-25℃。實(shí)際工作中其溫度要低于入口壓力對(duì)應(yīng)的飽合溫度5℃在設(shè)計(jì)上,水環(huán)真空泵的密封水多數(shù)是采用循環(huán)水或閉冷水冷卻,部分機(jī)組采用生水冷卻,在氣溫稍高的季節(jié),受氣溫和換熱器端差等因素影響,密封水溫?zé)o法降低到設(shè)計(jì)的要求值,影響真空泵的極限真空,制約了凝汽器真空的提高。(二)適用范圍本技術(shù)適用于真空泵密封水溫高、存在真空泵極限真空影響凝汽器真空的機(jī)組。(三)技術(shù)原理和內(nèi)容根據(jù)對(duì)生產(chǎn)實(shí)際分析:有相當(dāng)一部分機(jī)組的真空泵密封水在氣溫較高時(shí)密封水溫基本等于飽合溫度,說明密封水溫已制約了真空泵的極限真空,解決這一問題比較好的措施主要有直接或間接降低密封水溫兩種方式,已有多種方式在部分機(jī)組上應(yīng)用,在實(shí)際應(yīng)用中可結(jié)合機(jī)組實(shí)際采用相關(guān)技術(shù)?,F(xiàn)將幾種方案介紹如下:1、采用低溫水做密封水冷卻水的冷卻水源此種方案適合于有地下水源和中央空調(diào)能力過剩的電廠。具體措施是引一路低溫冷卻水做密封水冷卻器的冷卻水,與現(xiàn)有系統(tǒng)并連連接,在高溫季節(jié)采用低溫水做冷卻水,低溫季節(jié)仍用原來的冷卻方式。該種措施改造量小,費(fèi)用低。2、加裝密封水降溫用制冷機(jī)組有兩種方式:一種是用制冷機(jī)組直接冷卻密封水;另一種是用制冷機(jī)組冷卻密封水的冷卻水,再用冷卻水冷卻密封水。第一方式的優(yōu)點(diǎn)是冷卻效率高,所需制冷機(jī)組容量??;缺點(diǎn)是需要增加一臺(tái)密封水循環(huán)泵,用于密封水循環(huán),增加了轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備,該泵故障會(huì)對(duì)真空泵的出力造成較大的影響,另一方面要用一臺(tái)制冷機(jī)組帶多臺(tái)真空泵系統(tǒng)較復(fù)雜。第二種方式的優(yōu)點(diǎn)是可用一臺(tái)制冷機(jī)冷卻多臺(tái)真空泵密封水,系統(tǒng)簡(jiǎn)單,制冷機(jī)組的故障對(duì)真空泵出力的影響很小。缺點(diǎn)是由于換熱端差等因素影響,冷卻效果較差,要達(dá)到較好的效果需要制冷機(jī)組容量較大。上述措施可根據(jù)機(jī)組實(shí)際情況選擇不同的方案。(四)項(xiàng)目投資和節(jié)能效果1、投資分析對(duì)有低溫水源的機(jī)組改造費(fèi)用很低,各企業(yè)自有資金完全能夠承擔(dān)。對(duì)加裝制冷機(jī)組措施,根據(jù)已有改造經(jīng)驗(yàn),每臺(tái)機(jī)組的總費(fèi)用約在80萬元。2、改造的經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算 該項(xiàng)措施每年的有效期根據(jù)地域等因素不同在6-9個(gè)月,根據(jù)已有改造經(jīng)驗(yàn),可提高真空在0.5-1.0kPa。在此以亞臨界600MW機(jī)組為例測(cè)算如下:有效利用時(shí)間6個(gè)月,機(jī)組負(fù)荷率80%,提高真空0.2kPa,降低發(fā)電煤耗按0.5g/kWh測(cè)算(具體機(jī)組可查真空-熱耗曲線確定),標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)按950元/噸計(jì)算。發(fā)電量=60×24×30×6×80%=207360萬千瓦時(shí)年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤量=207360×0.5÷100=1037噸年節(jié)約燃料成本=1037×950÷10000=98.47萬元投資回收期=80÷98.47=0.81年(五)注意事項(xiàng)1、制冷機(jī)組對(duì)冷卻水質(zhì)要求較高,應(yīng)保證水質(zhì);2、對(duì)于真空嚴(yán)密性好的機(jī)組,改造效果相對(duì)有限。(六)成功案例魯北發(fā)電公司#1、2機(jī)組等。2、雙背壓凝汽器抽汽系統(tǒng)改造(一)現(xiàn)狀和問題300MW以下機(jī)組凝汽式汽輪機(jī)設(shè)計(jì)有單一背壓值,與其配套的凝汽器也僅有單一設(shè)計(jì)值,被稱為單背壓凝汽器。而600MW以上凝汽式汽輪機(jī)與其配套的凝汽器有單一背壓設(shè)計(jì)值,也有二個(gè)設(shè)計(jì)值,(被稱之為雙背壓凝汽器)。在特定的條件下,采用雙背壓凝汽器的經(jīng)濟(jì)性要優(yōu)越于單背壓凝汽器。即循環(huán)水串聯(lián)進(jìn)入兩側(cè)的凝汽器銅管,作成雙壓式凝汽器,兩排汽口空間隔開,低壓側(cè)的凝結(jié)水通過水封進(jìn)入高壓側(cè)凝汽器,由凝結(jié)水泵打出。從理論分析可知,在一定的條件下,雙壓式凝汽器的平均折合排汽壓力低于單壓式凝汽器。對(duì)于不同冷卻面積的凝汽器,有一個(gè)臨界的循環(huán)水進(jìn)水溫度,當(dāng)運(yùn)行循環(huán)水入口溫度高于此值,雙壓凝汽器可提高循環(huán)效率,減小機(jī)組熱耗率。集團(tuán)內(nèi)多數(shù)600MW以上機(jī)組凝汽器是按雙壓配備和設(shè)計(jì)的,而抽氣管路的設(shè)計(jì)上未考慮雙壓的實(shí)現(xiàn),從而造成實(shí)際生產(chǎn)中凝汽器無法實(shí)現(xiàn)雙背壓運(yùn)行,而由于凝汽器抽汽管路是并列布置,管路有均壓作用,兩臺(tái)凝汽器的背壓均運(yùn)行在高背壓下,從而影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。(二)適用范圍此技術(shù)適用于凝汽器按雙背壓配備,抽汽系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)雙背壓的機(jī)組。(三)技術(shù)原理和內(nèi)容針對(duì)按雙背壓配備的凝汽器不能實(shí)現(xiàn)雙背壓?jiǎn)栴},已有部分企業(yè)進(jìn)行了改造,實(shí)現(xiàn)了雙背壓運(yùn)行,主要有兩種方案。1、第一種方案如圖一所示:在高低壓凝汽器抽汽聯(lián)絡(luò)管中間加一聯(lián)絡(luò)門,將三臺(tái)真空泵分成兩組,有一臺(tái)真空泵對(duì)一臺(tái)凝汽器,另二臺(tái)真空泵對(duì)一臺(tái)凝汽器,正常運(yùn)行時(shí)關(guān)閉聯(lián)絡(luò)門,高、低壓凝分別抽氣,自然形成雙背壓。圖一高低壓凝汽器單抽系統(tǒng)圖此方案的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)系統(tǒng)改動(dòng)小,投資費(fèi)用低,易于實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)有三點(diǎn),第一點(diǎn)抽真空系統(tǒng)的安全性下降,當(dāng)僅有一臺(tái)真空泵對(duì)應(yīng)的凝汽器真空泵故障時(shí),如聯(lián)絡(luò)門不能迅速打開,易造成真空過低,導(dǎo)致停機(jī);第二點(diǎn)是三臺(tái)真空泵的負(fù)荷分配不均,如僅有一臺(tái)真空泵的凝汽器空氣量過大時(shí)其它真空泵無法分擔(dān)負(fù)荷,會(huì)造成真空的下降;三是當(dāng)循環(huán)水溫過低時(shí),易造成低壓凝汽器的真空超過極限真空,使機(jī)組效率反而下降。2、第二種方案如圖二所示:真空泵組的抽汽管路由低壓凝汽器側(cè)引出,在高、低壓凝汽器抽汽管聯(lián)系管中間裝一高真空插板調(diào)節(jié)門,用該門來調(diào)節(jié)高、低壓凝汽器的壓力差,保證凝汽器按雙背壓運(yùn)行。圖二高低壓凝汽器聯(lián)絡(luò)管加調(diào)門系統(tǒng)圖該方案的關(guān)鍵是調(diào)節(jié)門的控制,簡(jiǎn)單的控制方法是先繪制出不同循環(huán)水溫和負(fù)荷下最佳背壓差曲線,運(yùn)行中按曲線調(diào)節(jié),但調(diào)節(jié)會(huì)不夠及時(shí),當(dāng)機(jī)組特性發(fā)生改變時(shí)曲線不能及時(shí)修改,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)偏差,不能始終保持最佳的背壓差;另一種方案是通過DCS系統(tǒng)讀取機(jī)組相關(guān)數(shù)據(jù),經(jīng)計(jì)算機(jī)適時(shí)的計(jì)算,得出最佳背壓差,自動(dòng)將背壓差調(diào)到最佳值。該方案的優(yōu)點(diǎn):一是不改變真空泵與凝汽器的匹配方式,保持了原有系統(tǒng)的性能;二是在低溫季節(jié)可避免出現(xiàn)低壓凝汽器真空超過極限真空。(四)項(xiàng)目投資和節(jié)能效果1、項(xiàng)目投資按第一種方案改造只需簡(jiǎn)單的增加一條管路和幾個(gè)閥門,費(fèi)用很低。按第二種方案改造約需費(fèi)用70萬元,主要是調(diào)節(jié)閥和熱控費(fèi)用。2、能耗分析該項(xiàng)措施的每年的有效期根據(jù)地域等因素不同在9個(gè)月以上,根據(jù)已有改造經(jīng)驗(yàn),最高可提高真空0.5kPa。在此以亞臨界600MW機(jī)組為例測(cè)算如下:有效利用時(shí)間9個(gè)月,機(jī)組負(fù)荷率80%,提高真空0.24kPa,降低發(fā)電煤耗按0.5g/kWh測(cè)算(具體機(jī)組可查真空-熱耗曲線確定),標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)按950元/噸計(jì)算。發(fā)電量=60×24×30×6×80%=207360萬千瓦時(shí)年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤量=207360×0.5/100=1037噸年節(jié)約燃料成本=1037×950/10000=98.5萬元投資回收期=70/112=0.71年(五)注意事項(xiàng)采用第一種方案時(shí)注意聯(lián)絡(luò)門的快開性能要保證,避免真空泵故障造成停機(jī)事故。(六)成功案例1、王灘發(fā)電公司#1、2機(jī)組;2、盤山發(fā)電公司#4機(jī)組;3、湘潭發(fā)電公司#3、4機(jī)組。3、無中空陀螺式旋轉(zhuǎn)濺水碟在冷卻塔上的應(yīng)用(一)現(xiàn)狀和問題濕式冷卻塔是目前應(yīng)用最為廣泛的一種冷卻塔。目前國(guó)內(nèi)常用的噴濺裝置主要有重力濺散型、反射型、旋噴型、旋轉(zhuǎn)型,不同程度的存在有傘狀水膜、噴嘴下有無水的濺水“中空”區(qū)域、淋水不均等問題,影響了換熱效果。(二)適用范圍適應(yīng)于各種大型濕式冷卻塔,可替代現(xiàn)有各種噴濺裝置(三)技術(shù)內(nèi)容應(yīng)用陀螺旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性,將一中空陀螺置于一流動(dòng)的水室內(nèi),依靠水的浮力支撐陀螺,在陀螺上部安裝一周葉片,將來水用分水器均勻的以水平略微向上的方向沿周向分配,周向?yàn)R的水沖擊陀螺上的葉片,使陀螺高速旋轉(zhuǎn),高速旋轉(zhuǎn)的陀螺上的葉片將水打成細(xì)小的水滴,均勻的濺向四周。使?jié)袷嚼鋮s塔得噴濺裝置噴濺出的水滴均勻、細(xì)小、無中空、無傘狀水膜,保證水在填料頂面上分布均勻,減小通風(fēng)阻力,增大與空氣接觸面積、提高熱交換效率。(四)節(jié)能量論證冷卻塔噴濺裝置對(duì)冷卻塔的性能不僅影響到其本身的換熱性能,還影響到主要換熱部件填料的換熱性能,淋水不均是現(xiàn)有冷卻塔普遍存在的問題,根據(jù)相關(guān)資料淋水的均勻性可影響水塔出水溫度1-2℃,由于無中空陀螺式旋轉(zhuǎn)濺水碟基本達(dá)到了冷卻塔對(duì)噴濺裝置的理想要求,相對(duì)現(xiàn)的各種噴濺裝置,根據(jù)其性能不同,無中空陀螺濺水碟可降低出水溫度0.5-1.5℃,平均為1℃按有效利用時(shí)間9個(gè)月,機(jī)組負(fù)荷率80%,提高真空0.3KPa,降低發(fā)電煤耗按0.6g/kWh測(cè)算(具體機(jī)組可查真空-熱耗曲線確定),投資按120萬元,標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)按600元/噸計(jì)算。發(fā)電量:60×24×30×9×80%=311040萬千瓦時(shí)年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤量:311040×0.6÷100=1866噸年節(jié)約燃料成本:1866×600÷10000=112萬元投資回收期:120÷112=1.07年(五)注意事項(xiàng)1、應(yīng)保持配水與原設(shè)一致。2、節(jié)能量難以做到定量核算。(六)案例1七臺(tái)河發(fā)電公司600MW機(jī)組冷卻塔。(進(jìn)行中)2哈爾濱第一熱電廠300MW機(jī)組冷卻塔。(進(jìn)行中)4、閉式循環(huán)一機(jī)雙塔、兩機(jī)三塔(一)現(xiàn)狀和問題對(duì)于采用閉式循環(huán)水系統(tǒng)的電廠,在夏季高溫天氣時(shí),普遍存在冷卻水溫過高、機(jī)組真空偏低的現(xiàn)象,不僅降低了機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,嚴(yán)重時(shí)甚至造成機(jī)組降出力運(yùn)行。在設(shè)計(jì)中,一個(gè)單元的兩臺(tái)機(jī)組冷卻塔一般互不相關(guān),在夏季高溫天氣、單機(jī)運(yùn)行時(shí),無疑造成一個(gè)冷卻塔的閑置,而運(yùn)行機(jī)組冷卻能力不足的矛盾現(xiàn)象。(二)適用范圍采用閉式循環(huán)水系統(tǒng)、具備兩個(gè)及兩個(gè)以上冷卻塔的火電企業(yè)。(三)技術(shù)內(nèi)容通過簡(jiǎn)單的管道系統(tǒng)改造,將兩臺(tái)或多臺(tái)機(jī)組冷卻塔進(jìn)水管道聯(lián)通,并配置相應(yīng)切換閥門,當(dāng)有機(jī)組停運(yùn)時(shí),可以將停運(yùn)機(jī)組冷水塔投入使用,增加冷卻面積,降低循環(huán)水溫度,提高機(jī)組真空。(四)節(jié)能量論證根據(jù)改造經(jīng)驗(yàn),一機(jī)雙塔改造后,在夏季高溫季節(jié)可降低循環(huán)水溫度4℃左右,其他季節(jié)降低3℃左右,投用狀態(tài)下平均可提高機(jī)組真空0.8KPa。按600MW機(jī)組有效利用時(shí)間100天,機(jī)組負(fù)荷率80%,提高真空0.8KPa,降低發(fā)電煤耗按2.08g/kWh測(cè)算,投資按900萬元,標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)按950元/噸計(jì)算。年節(jié)約標(biāo)煤量:600×10^3×24×100×80%×2.08÷10^6≈2400噸標(biāo)煤/年折合人民幣收益:2400×950÷10000=228萬元靜態(tài)投資回收期:900÷228=3.95年(五)注意事項(xiàng)(六)案例1、大唐華銀金竹山火力發(fā)電公司#1、2機(jī)組;2、遼寧東方發(fā)電有限責(zé)任公司#1、2機(jī)組。5、錐體式真空泵(一)現(xiàn)狀和問題水環(huán)式真空泵分為平面式和錐體式,平面式真空泵出現(xiàn)較早,應(yīng)用較廣,但屬于早期產(chǎn)品,能耗相對(duì)偏高。(二)適用范圍所有采用平面式水環(huán)真空泵的火電廠。(三)技術(shù)內(nèi)容相比于平面式水環(huán)真空泵,錐體式真空泵單位抽汽能耗在18%~28%之間;對(duì)進(jìn)口氣體中水汽含量不敏感,在工作液溫度過高、汽化嚴(yán)重影響真空泵工作性能的情況下,可以在進(jìn)口前加裝冷凝噴嘴提高工作性能、減輕汽蝕和振動(dòng)。(四)節(jié)能量論證根據(jù)某廠600MW機(jī)組使用經(jīng)驗(yàn),平面式水環(huán)真空泵正常運(yùn)行電流約240A,錐體式真空泵電流為190A。按機(jī)組年運(yùn)行6000小時(shí)、上網(wǎng)電價(jià)0.45元/kWh計(jì)算節(jié)能量如下:年節(jié)約電量:1.732×0.38×(240-190)×0.85×6000÷10000=16.78萬kWh折合人民幣收益:0.45×16.78=7.55萬元靜態(tài)投資回收期:65÷7.55=8.6年(五)注意事項(xiàng)(六)案例1、大唐華銀金竹山火力發(fā)電公司#3機(jī)組。6、真空泵加裝大氣噴射器(一)現(xiàn)狀和問題水環(huán)式真空泵因?yàn)榱鞯澜Y(jié)構(gòu)變化,各部分壓力并不一致,在高溫天氣或冷卻器工作異常,工作液溫度過高時(shí),真空泵內(nèi)對(duì)應(yīng)飽和壓力降低,在壓力低的區(qū)域汽化,壓縮加壓過程中又凝結(jié),產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象,不僅降低了真空泵抽吸的極限真空,制約機(jī)組真空提高,同時(shí)對(duì)設(shè)備安全、環(huán)境噪音造成不利影響。(二)適用范圍所有采用式水環(huán)真空泵的火電廠。(三)技術(shù)內(nèi)容對(duì)水環(huán)式真空泵加裝大氣噴射器,結(jié)構(gòu)圖如下:在大氣噴射器投人且真空泵運(yùn)行后,由于3號(hào)門開啟,其連接管道與汽水分離器的頂部的大氣相連,由于泵的人口處為負(fù)壓,有一部分空氣便通過3號(hào)門進(jìn)入到大氣噴射器內(nèi)與從凝汽器抽來的氣體相混合,通過縮放噴嘴加速形成高速氣流,從吸氣管進(jìn)入到真空泵內(nèi),從而可以達(dá)到提高其“極限抽吸壓力”,改善凝汽器壓力并減輕了真空泵的汽蝕的可能性,達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行的目的。(四)節(jié)能量論證具體節(jié)能效果有待進(jìn)一步檢驗(yàn)。(五)注意事項(xiàng)(六)案例1、湘潭發(fā)電公司2、石門發(fā)電公司四、煙氣余熱利用技術(shù)(一)現(xiàn)狀和問題由于當(dāng)前鍋爐實(shí)際入爐煤質(zhì)偏離設(shè)計(jì)值較多等原因的影響,鍋爐排煙溫度超過設(shè)計(jì)值較多的現(xiàn)象成為普遍現(xiàn)象,不但直接造成鍋爐效率的降低,而且還大大縮短了除塵器濾袋的適用壽命。(二)適用范圍1、排煙溫度高于設(shè)計(jì)溫度,或排煙溫度高于煙氣酸露點(diǎn)溫度30℃2、脫硫系統(tǒng)未安裝GGH等煙氣降溫裝置,脫硫塔入口煙溫高于90℃(三)技術(shù)原理和內(nèi)容1、加熱給水的低壓省煤器技術(shù)在鍋爐空預(yù)器之后的煙道中增加低壓省煤器,與凝結(jié)水主回路成并聯(lián)布置,其進(jìn)口水源取自低壓加熱器系統(tǒng),設(shè)計(jì)特定的進(jìn)水方式與電調(diào)閥配合,可實(shí)現(xiàn)低壓省煤器進(jìn)水量水溫的切換與調(diào)整,保證受熱面最低管壁溫度高于煙氣露點(diǎn)。進(jìn)入低壓省煤器的凝結(jié)水吸收排煙熱量后,在#5低加出口或入口與主凝結(jié)水匯合。這種設(shè)計(jì)系統(tǒng),低壓省煤器的給水跨過若干級(jí)加熱器,實(shí)現(xiàn)排煙余熱的梯級(jí)利用。低壓省煤器采用防磨耐腐蝕的特殊材質(zhì),總體布置采用了錯(cuò)列管排逆流布置,實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)和煙氣的逆向流動(dòng),一方面可大大提高低壓省煤器的傳熱系數(shù),減少布置空間;另一方面,可使排煙溫度的降低不受介質(zhì)出口水溫的限制,最大限度地降低排煙溫度。附低壓省煤器現(xiàn)場(chǎng)布置示意圖:低壓省煤器系統(tǒng)布置示意圖2、加熱送風(fēng)的復(fù)合相變換熱器在多根并聯(lián)的密閉管排束構(gòu)件內(nèi)利用相變工質(zhì)汽化潛熱傳遞熱量,相變下段的水吸收煙氣的熱量汽化為飽和蒸汽,蒸汽在一定的壓差下上升到相變上段,加熱送風(fēng)機(jī)或一次風(fēng)機(jī)入口空氣后,放出熱量,然后凝結(jié)成液體,飽和水經(jīng)汽水分離器回到相變下段,并再次汽化,往復(fù)循環(huán),完成了把熱量從高端向低端的單向?qū)帷8綇?fù)合相變低壓省煤器工作原理示意圖:復(fù)合相變低壓省煤器工作原理示意圖(四)項(xiàng)目投資和節(jié)能效益1、加熱給水的低壓省煤器技術(shù)a、項(xiàng)目投資項(xiàng)目總投資包括設(shè)備本體費(fèi)用、輔助設(shè)備費(fèi)用、安裝調(diào)試費(fèi)用等,按300MW機(jī)組,低壓省煤器入口排煙溫度150℃,低壓省煤器出口排煙溫度130b、能耗分析改造后排煙溫度設(shè)計(jì)降低值20℃,根據(jù)測(cè)算,折合降低供電煤耗2g/kWhc、節(jié)能效益機(jī)組年發(fā)電量15億/kWh,標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)950元/噸,供電煤耗降低2g/kWh,則:每年節(jié)能收益:15×2X950÷100=285萬元靜態(tài)回收期為:750÷285=2.65年2、加熱送風(fēng)的復(fù)合相變換熱器技術(shù)a、項(xiàng)目投資項(xiàng)目總投資包括設(shè)備本體費(fèi)用、輔助設(shè)備費(fèi)用、安裝調(diào)試費(fèi)用等,按300MW機(jī)組,低壓省煤器入口排煙溫度150℃,低壓省煤器出口排煙溫度138b、能耗分析改造后排煙溫度設(shè)計(jì)降低值12℃,根據(jù)測(cè)算,折合降低供電煤耗2.04g/kWhc、節(jié)能效益機(jī)組年發(fā)電量15億/kWh,標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)900元/噸,供電煤耗降低2.04g/kWh,每年可用時(shí)間半年,則每年節(jié)能收益為:15×2.04×950÷100÷2=145萬元靜態(tài)回收期為:850÷145=5.8年(五)注意事項(xiàng)1、需通過調(diào)整進(jìn)口水溫來調(diào)節(jié)低壓省煤器出口排煙溫度,保證該溫度高于煙氣酸露點(diǎn)溫度,防止結(jié)露腐蝕。2、低壓省煤器會(huì)增加煙道阻力,系統(tǒng)改造前需對(duì)煙氣系統(tǒng)阻力及風(fēng)機(jī)壓頭進(jìn)行核算。3、加熱送風(fēng)的技術(shù)方案中,換熱器如安裝在送風(fēng)機(jī)入口風(fēng)道,夏季時(shí)投運(yùn)會(huì)造成風(fēng)機(jī)軸溫高。(六)成功案例1、大唐耒陽發(fā)電廠大唐耒陽發(fā)電廠#3爐,300MW容量,于2011年安裝了一套加熱給水的低壓省煤器,測(cè)試平均煙溫降35℃以上,煙氣阻力平均增加不超過230Pa,達(dá)到了目標(biāo)設(shè)計(jì)值。2、大唐石門發(fā)電公司大唐石門發(fā)電公司#2爐,300MW容量,于2011年安裝了一套加熱給水的低壓省煤器,測(cè)試平均煙溫降30℃以上,煙氣阻力平均增加不超過210Pa,達(dá)到了目標(biāo)設(shè)計(jì)值。五、電機(jī)變頻調(diào)速改造技術(shù)(一)現(xiàn)狀和問題由于DL5000-2000《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的限制,火電機(jī)組高壓輔機(jī)選型容量偏大是一普遍現(xiàn)象,很難滿足高效、低能耗變工況運(yùn)行的需要;火電機(jī)組投產(chǎn)后進(jìn)行大型輔機(jī)節(jié)電改造成為普遍而又不爭(zhēng)的事實(shí)。變速調(diào)節(jié)是輔機(jī)調(diào)節(jié)的最高效手段。隨著高壓變頻技術(shù)的發(fā)展,變頻器功率越來越大,可靠性不斷提高,已能滿足火電機(jī)組可靠運(yùn)行的要求,并得到普遍應(yīng)用。目前尚有風(fēng)機(jī)、水泵未實(shí)現(xiàn)變頻運(yùn)行,且耗電率較高。(二)適用范圍連續(xù)運(yùn)行,且在經(jīng)常運(yùn)行工況運(yùn)行效率較低或系統(tǒng)節(jié)流調(diào)節(jié)壓降較嚴(yán)重的離心式水泵、風(fēng)機(jī)或靜葉調(diào)節(jié)軸流式風(fēng)機(jī)。(三)技術(shù)原理和內(nèi)容1、電機(jī)變速的原理根據(jù)交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=60f(1-s)/p,保持電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)p和轉(zhuǎn)速差s不變,通過改變電源頻率f來該改變電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速。2、風(fēng)機(jī)、水泵變速運(yùn)行的節(jié)能原理離心式或軸流式水泵、風(fēng)機(jī)均屬于葉片式,近似符合比例定律:(n、n2工頻、變頻轉(zhuǎn)速,H、H2、Q、Q2、P、P2工頻額定工況、變頻工況泵或風(fēng)機(jī)的揚(yáng)程(全壓)流量、軸功率)。輔機(jī)非變頻變工況運(yùn)行,若采用節(jié)流調(diào)節(jié),大量功耗消耗在節(jié)流閥門上;采用擋板調(diào)節(jié),使風(fēng)機(jī)偏離了高效區(qū),能耗高于設(shè)計(jì)效率下能耗。采用變頻調(diào)節(jié),<1,因此變頻運(yùn)行輔機(jī)軸功率小于工頻運(yùn)行軸功率,達(dá)到節(jié)能的作用。(四)項(xiàng)目投資和節(jié)能效果1、項(xiàng)目投資中間容量變頻器(800~3800kW)平均價(jià)格450元/kVA左右,其余小容量及大容量變頻器價(jià)格較高。動(dòng)力電纜、控纜、DCS卡件、變頻間及環(huán)境溫度維持設(shè)備費(fèi)用,因變頻間位置不同,冷卻方式不同,費(fèi)用差別較大。安裝調(diào)試費(fèi)用一般在15~20萬元。2、能耗分析2.1水泵變頻改造能耗分析水泵變工況調(diào)節(jié)原設(shè)計(jì)多為節(jié)流調(diào)節(jié)。一般大容量水泵(凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵)設(shè)計(jì)效率均在84%以上,Q-η曲線相對(duì)較為平滑,變工況運(yùn)行效率劣化較少。變工況運(yùn)行水泵效率下降不是泵組耗電率升高的主要原因,耗電率較高的主要原因是系統(tǒng)節(jié)流調(diào)節(jié)阻力損失較大。在75%額定負(fù)荷時(shí),有的機(jī)組凝結(jié)水主調(diào)閥開度不足40%,閥門前后壓差達(dá)到1.7MPa,此壓降接近凝泵出口壓力的一半。變頻調(diào)節(jié)的目的就是讓調(diào)閥全開,從而降低了對(duì)泵的揚(yáng)程需求,根據(jù)泵的輸入功率P=QH/η,變頻調(diào)節(jié)電機(jī)輸入到水泵軸端功率減少△P=Q△H/η(△H為調(diào)節(jié)閥工作節(jié)流損失與調(diào)閥全開節(jié)流損失之差)。2.2風(fēng)機(jī)變頻改造能耗分析設(shè)備設(shè)計(jì)選型時(shí),電站離心風(fēng)機(jī)多采用入口擋板調(diào)節(jié),靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)采用入口靜葉調(diào)節(jié)。在變工況運(yùn)行時(shí),依靠改變擋板或靜葉的開度來改變氣流進(jìn)入動(dòng)葉輪的角度,節(jié)流損失較??;但因氣流入口角偏離了最高效率的對(duì)應(yīng)的入口角,風(fēng)機(jī)效率下降較嚴(yán)重。當(dāng)前,大型風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)效率一般在83%以上,實(shí)際檢測(cè)裝置效率78%左右。工頻變工況運(yùn)行中,在75%額定負(fù)荷時(shí),有的風(fēng)機(jī)效率不足50%。風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)的主要目的是提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率,根據(jù)P電=QP/η(Q:流量、P:風(fēng)機(jī)全壓),那么風(fēng)機(jī)變頻時(shí)均節(jié)能量△P電=QP/η1-QP/η2(η1工頻運(yùn)行風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)裝置在最經(jīng)濟(jì)開度時(shí)的裝置效率,η2變頻運(yùn)行風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)裝置在最經(jīng)濟(jì)開度時(shí)的裝置效率)3、節(jié)能效果以100%容量配置的300MW機(jī)組為例,75%負(fù)荷時(shí)凝結(jié)水泵耗電率0.3%,變頻后凝泵耗電率可降低到0.18%。按年均發(fā)電15億kWh,上網(wǎng)電價(jià)0.45元/kWh計(jì)算。年節(jié)電量=15×10∧4×(0.3%-0.18%)=180萬kWh年節(jié)約電量收益=180×0.45=81萬元按一拖二方式實(shí)施變頻改造,需投資110萬元左右,靜態(tài)投資回收期不足2年。(五)注意事項(xiàng)1、對(duì)于電機(jī)自身的散熱風(fēng)機(jī)與電機(jī)本體同軸的,需考慮電機(jī)低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)散熱是否滿足電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求。2、電機(jī)變頻運(yùn)行需考慮機(jī)械設(shè)備及其匹配電機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)的振動(dòng)是否滿足規(guī)程規(guī)定的允許值范圍內(nèi)。3、變頻調(diào)速系統(tǒng)改造需考慮機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)電機(jī)工、變頻切換的要求。(六)成功案例輔機(jī)變頻節(jié)電技術(shù)已廣泛應(yīng)用,成功案例較多,不再對(duì)具體案例剖析,技術(shù)用戶略舉如下:1、大唐華銀株洲電廠#3、4機(jī)組引風(fēng)機(jī)變頻(一拖一,手動(dòng)旁路)2、大唐耒陽發(fā)電廠#3、4機(jī)組凝結(jié)水泵變頻(一拖二,手動(dòng)旁路)3、大唐湘潭電廠#3、4機(jī)組引風(fēng)機(jī)變頻(一拖一,手動(dòng)旁路)PAGEPAGE98六、增壓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)合并改造技術(shù)(一)現(xiàn)狀和問題隨著國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB13323-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的頒布,火電機(jī)組的脫硝改造、脫硫系統(tǒng)增容改造、電除塵布袋改造等勢(shì)在必行。鍋爐進(jìn)行上述改造之后,煙氣系統(tǒng)阻力大大增加,增壓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)都要重新選型。(二)適用范圍進(jìn)行脫硝等改造設(shè)計(jì)時(shí),煙氣系統(tǒng)阻力超過了原風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)全壓,需要對(duì)煙氣系統(tǒng)各風(fēng)機(jī)進(jìn)行重新選型更換的機(jī)組。(三)技術(shù)原理和內(nèi)容根據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》(DL5000-2000),引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量選擇計(jì)算取鍋爐燃用設(shè)計(jì)煤種在鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)的煙氣量、空氣預(yù)熱器中漏入煙氣側(cè)的風(fēng)量、除塵器漏風(fēng)量和煙道漏風(fēng)之和考慮。風(fēng)機(jī)的風(fēng)量裕量不低于10%,并另加10℃鑒于煙氣系統(tǒng)阻力大為增加和考慮風(fēng)機(jī)的安全高效運(yùn)行,選用動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)。項(xiàng)目實(shí)施中,充分利用現(xiàn)有設(shè)施,合理布置設(shè)備及煙道,取消脫硫增壓風(fēng)機(jī),引風(fēng)機(jī)與脫硫增壓風(fēng)機(jī)合并,引風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)維持原設(shè)計(jì)不變,每臺(tái)鍋爐配2臺(tái)引風(fēng)機(jī)。對(duì)煙道阻力進(jìn)行分段計(jì)算,重新選擇引風(fēng)機(jī)使之滿足改造后煙氣系統(tǒng)阻力要求,并預(yù)留煙氣脫硝設(shè)施阻力等的空間。(四)項(xiàng)目投資和節(jié)能效益1、項(xiàng)目投資項(xiàng)目總投資包括設(shè)備本體費(fèi)用、輔助設(shè)備費(fèi)用、安裝調(diào)試費(fèi)用等,按300MW機(jī)組,改造前增壓風(fēng)機(jī)額定功率2600KW,引風(fēng)機(jī)額定功率4000KW,改造后風(fēng)機(jī)額定功率6000KW,整個(gè)改造項(xiàng)目投資費(fèi)用在800萬元以上。2、能耗分析改造前增壓風(fēng)機(jī)廠用電率為0.5%,引風(fēng)機(jī)廠用電率為0.8%,改造后風(fēng)機(jī)的廠用電率為1.1%,廠用電率降低0.2%,折合降低供電煤耗0.6g/kWh左右。3、節(jié)能效益機(jī)組年發(fā)電量15億/kWh,上網(wǎng)電價(jià)0.45元/kWh,廠用電率降低0.2%,則每年節(jié)能收益:15×0.2×0.45×10000=135萬元靜態(tài)回收期為:800÷135=5.9年(五)注意事項(xiàng)1、改造后風(fēng)機(jī)的最大瞬時(shí)負(fù)壓有可能會(huì)超過鍋爐爐膛瞬態(tài)防爆設(shè)計(jì)壓力,需進(jìn)行準(zhǔn)確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算。2、脫硫等系統(tǒng)的運(yùn)行邏輯需要重新修改以滿足運(yùn)行需要。(六)成功案例1、大唐托克托電廠、國(guó)電益陽電廠、國(guó)電泰州電廠等。七、熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)(一)現(xiàn)狀和存在的問題熱電聯(lián)產(chǎn)能夠大幅度的提高能源的利用率,減少汽輪機(jī)冷源損失,實(shí)現(xiàn)能量的按質(zhì)使用,梯階利用,并發(fā)揮集中供熱的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)供熱生產(chǎn)集中進(jìn)行,從而可通過集中處理和提效,減少單位供熱量的各種污染物排放,是實(shí)現(xiàn)國(guó)家節(jié)能減排目標(biāo)的一項(xiàng)重要措施。熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱的節(jié)能機(jī)理有兩個(gè)方面:一方面是熱電聯(lián)產(chǎn),發(fā)電部分的固有的熱力學(xué)冷源損失用于供熱,從而節(jié)約了燃料,稱“聯(lián)產(chǎn)節(jié)能”;另一方面是熱電廠的大型鍋爐熱效率比分散供熱小鍋爐高,從而節(jié)約了燃料,稱“集中節(jié)能”。目前已出現(xiàn)了600MW熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。對(duì)一些快速發(fā)展的城市,并在城區(qū)附近已建有火電廠的地區(qū),新上熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組對(duì)電力供應(yīng)負(fù)荷的分配不盡合理,因此,對(duì)一些在城市附近的純凝發(fā)電機(jī)組進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)改造是十分必要的。(二)適用范圍供熱半徑20公里內(nèi)有熱水采暖或8公里范圍內(nèi)有蒸汽熱負(fù)荷需求的純凝發(fā)電廠或需增加供熱能力的熱電廠。(三)技術(shù)內(nèi)容對(duì)新建熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組可在設(shè)計(jì)階段對(duì)供熱參數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化,而對(duì)于已建成的純凝機(jī)組只能根據(jù)機(jī)組的實(shí)際,選取抽汽點(diǎn),如:300MW機(jī)組一般只能在中壓缸到低壓缸的導(dǎo)汽管上抽汽供熱,抽汽參數(shù)偏高,因此在改造前必須進(jìn)行充分的技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證,必要時(shí)采取相應(yīng)的技術(shù)措施利用蒸汽的能量,如背壓機(jī)等。集團(tuán)內(nèi)七臺(tái)河發(fā)電公司已成功的在350MW機(jī)組上進(jìn)行了改造。多數(shù)300MW以上機(jī)組設(shè)計(jì)上有一定的輔汽量,一般都有四抽和冷再兩路汽源,有些電廠實(shí)際輔汽用量較小,輔汽供汽有較大的余量,在外界熱負(fù)荷需求不是很大時(shí)可考慮利用這兩部分余量來供熱,尤其是機(jī)組臺(tái)數(shù)較多的電廠,這樣可以大幅度降低改造費(fèi)用。(四)投資及節(jié)能量熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目投資較大,根據(jù)機(jī)組和熱負(fù)荷需要不同,投資差別也很大,在實(shí)際實(shí)施前要充分的對(duì)各種可能的方案進(jìn)行論證,做好可行性研究,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定技術(shù)上可行經(jīng)濟(jì)上合理的方案。(五)實(shí)施過程注意事項(xiàng)及防范措施1、確定熱負(fù)荷需求,根據(jù)熱負(fù)荷情況由有設(shè)計(jì)資質(zhì)的設(shè)計(jì)院進(jìn)行可行性研究,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后方可確定。2、改造后須保證汽輪機(jī)排汽量不低于廠家規(guī)定的最低排汽量。3、保證機(jī)組在原允許運(yùn)行范圍內(nèi)安全運(yùn)行,保證葉片的安全系數(shù)和葉片抗疲勞破壞的能力,保證無葉片斷裂事故。4、抽汽工況下機(jī)組的推力不大于機(jī)組改造前,保證推力瓦溫不超過機(jī)組改造前。(六)成功案例1、國(guó)電雙遼發(fā)電廠300MW機(jī)組純凝改供熱。八、全電泵機(jī)組大功率給水泵變頻技術(shù)(一)現(xiàn)狀和問題在使用電動(dòng)給水泵的火力發(fā)電企業(yè)中,給水泵的耗電量為所有輔機(jī)之最。在安裝液力耦合器的電動(dòng)給水泵中,200MW等級(jí)機(jī)組給水泵耗電量約占發(fā)電量的占2.3%,300MW等級(jí)機(jī)組占2.9%,600MW等級(jí)機(jī)組占2.7%。由于設(shè)計(jì)及負(fù)荷率的影響,導(dǎo)致給水泵耦合器長(zhǎng)期不能輸出額定轉(zhuǎn)數(shù),泵組效率下降,節(jié)能潛力巨大。(二)適用范圍在全部使用電動(dòng)給水泵的企業(yè)中,如果電動(dòng)給水泵耦合器勺管控制機(jī)構(gòu)全年平均開度在75%以下,要求加裝大功率變頻裝置。(三)技術(shù)原理和內(nèi)容1、電動(dòng)給水泵加裝變頻給水泵的液力耦合器調(diào)節(jié),是以油做工質(zhì),由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵輪(主動(dòng)輪)將機(jī)械功率傳遞給工作油,帶動(dòng)渦輪(從動(dòng)輪)旋轉(zhuǎn),耦合器接受給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)的流量、汽壓、水位信號(hào),通過勺管控制機(jī)構(gòu)改變液力耦合器充油量來調(diào)節(jié)給水泵轉(zhuǎn)速。額定輸出轉(zhuǎn)速下最高效率約為97%,受滑差率影響,泵組整體效率隨耦合器輸出轉(zhuǎn)速降低而直線下降。變頻器則是通過改變異步電動(dòng)機(jī)定子的供電電源頻率f及電壓u使同步轉(zhuǎn)速變化,從而改變異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,變頻器接受給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量、汽壓、水位信號(hào),通過改變電源頻率和電壓調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。變頻器效率約97%,且效率受頻率輸出的影響很小。節(jié)電率高,與液力耦合器比較節(jié)電率可達(dá)20%以上。改造內(nèi)容:a、前置泵采用電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng),保留耦合器,將耦合器的工作油泵、潤(rùn)滑油泵單獨(dú)用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),變頻器采用一拖二(200MW機(jī)組,全容量給水泵)或者二拖三方式(300MW或600MW機(jī)組,二運(yùn)一備),并具備旁路裝置,可以實(shí)現(xiàn)變頻器工頻和變頻在線切換。b、將一臺(tái)給水泵(全容量給水泵)用增速變速箱連接替代耦合器,前置泵采用電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng),變頻器采用一拖一方式。另一臺(tái)給水泵不做改動(dòng),僅作為緊急備用。2耦合器增速齒輪改造耦合器主要由增速齒輪和耦合器構(gòu)成。采用減小耦合器增速齒輪傳動(dòng)比的方法,同樣能夠使得勺管開度增大、液力耦合器滑差減小,降低液力耦合器工作油溫,進(jìn)而提高液力耦合器實(shí)際運(yùn)行效率。從而達(dá)到降低廠用電率。(四)項(xiàng)目投資和節(jié)能效果1、加裝變頻器技術(shù)a、項(xiàng)目投資200MW等級(jí)機(jī)組改造投資約700萬元;300MW等級(jí)機(jī)組改造投資約1350萬元;600MW等級(jí)機(jī)組改造投資約2600萬元;綜合單價(jià)為每千瓦0.12萬元。若采用變速箱代替耦合器方案則需增加90萬元/臺(tái)變速箱。b、能耗分析按照機(jī)組平均電負(fù)荷75%預(yù)測(cè),綜合各容量等級(jí)、需要改造的企業(yè)給水泵的節(jié)能量。變頻改造后的給水泵,廠用電預(yù)計(jì)下降0.5%。c、節(jié)能效果項(xiàng)目實(shí)施后,廠用電率下降0.5%,供電煤耗下降1.5g/kWh。2、耦合器增速齒輪改造a、項(xiàng)目投資按機(jī)組容量不同及耦合器形式不同投資約30-35萬元。b、能耗分析c、節(jié)能效果根據(jù)電廠給水泵夏季最高工作轉(zhuǎn)速及耦合器設(shè)計(jì)輸出轉(zhuǎn)速的不同,廠用電率下降約0.08%~0.11%(五)注意事項(xiàng)1、應(yīng)該仔細(xì)研究變頻器裝置冷卻方案,選取最經(jīng)濟(jì)且可靠的冷卻方式,建議變頻裝置變壓器與功率柜獨(dú)立布置,變壓器采用風(fēng)冷,功率柜采用空水冷卻并要求冗余設(shè)計(jì),同時(shí)安裝空調(diào)冷卻,作為空水冷的輔助冷卻,當(dāng)空水冷部分或全部故障,空調(diào)可以滿足功率柜的冷卻要求。2、建議采用保留液力耦合器的方案,變頻器采用一拖二,帶工頻旁路,即可以解決兩臺(tái)泵的互為備用問題,也可以保證任一臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)均可由變頻器驅(qū)動(dòng)。但是由于液力耦合器在最高轉(zhuǎn)速時(shí)存在滑差,其運(yùn)行效率要比增速齒輪組低1-2%,即犧牲節(jié)電率換取可靠性。3、耦合器增速齒輪改造需注意夏季機(jī)組滿負(fù)荷出力時(shí)給水泵輸出轉(zhuǎn)速與耦合器設(shè)計(jì)最大輸出轉(zhuǎn)速的差值,并需留有一定余量。(六)成功案例1、長(zhǎng)春第二熱電廠長(zhǎng)春第二熱電廠#6號(hào)機(jī)組,200MW容量,#1給水泵采用一拖一變頻調(diào)速系統(tǒng),2008年11月完成改造。前置泵采用單獨(dú)低壓電機(jī)驅(qū)動(dòng),取消液力耦合器,采用一個(gè)增速齒輪組,并設(shè)置了獨(dú)立的稀油站及潤(rùn)滑系統(tǒng)確保增速齒輪箱及電機(jī)的潤(rùn)滑。改造后節(jié)電率21.2%。2、大唐雙鴨山熱電公司大唐雙鴨山熱電公司#1機(jī)組,200MW容量,2011年實(shí)施了電泵變頻改造,采用一拖二的變頻器,增加液力耦合器外置泵,取消液力耦合器主油泵,改造后節(jié)電率20%以上。3、鎮(zhèn)江電廠鎮(zhèn)江電廠#1、#2機(jī)組135MW容量,2002年實(shí)施了給水泵耦合器增速齒輪改造。廠用電率下降0.1%九、空預(yù)器密封改造技術(shù)(一)現(xiàn)狀和問題回轉(zhuǎn)式空預(yù)器在正常熱態(tài)運(yùn)行時(shí),由于“蘑菇狀”變形和傳熱元件腐蝕變形等因素的影響,會(huì)造成漏風(fēng)逐步增加,降低鍋爐效率,增加風(fēng)機(jī)電耗。傳統(tǒng)的機(jī)械密封即使在冷態(tài)時(shí)調(diào)整到位,但在開機(jī)之后,由于空預(yù)器轉(zhuǎn)子的熱變形會(huì)一直存在,機(jī)械密封將逐步磨損,漏風(fēng)會(huì)不斷增大。(二)適用范圍漏風(fēng)率大于10%的回轉(zhuǎn)式空預(yù)器。(三)技術(shù)原理和內(nèi)容1、柔性密封技術(shù)??疹A(yù)器的密封改造采用采用自潤(rùn)滑復(fù)合材料,合頁(yè)式彈簧結(jié)構(gòu),將扇形板固定在某一合理位置,柔性接觸式密封系統(tǒng)安裝在徑向轉(zhuǎn)子格倉(cāng)板上,在未進(jìn)入扇形板時(shí),柔性接觸式密封滑塊高出扇形板5mm-10mm柔性接觸式密封運(yùn)行示意圖2、帶回收風(fēng)系統(tǒng)的空預(yù)器密封技術(shù)帶回收風(fēng)的空預(yù)器密封技術(shù),密封結(jié)構(gòu)采用扇形板與殼體焊接固定,同時(shí)采用具有熱補(bǔ)償功能的密封組件替代傳統(tǒng)的熱端密封片,可彌補(bǔ)“雙密封技術(shù)”放棄動(dòng)靜間密封間隙調(diào)整的不足,在運(yùn)行期間,密封組件隨溫度變化而自動(dòng)增減支撐力,始終保持調(diào)整好的動(dòng)靜密封間隙,又和固定的扇形板形成多級(jí)密封轉(zhuǎn)動(dòng)副,使內(nèi)部漏風(fēng)率降低。外部回收風(fēng)裝置是由各區(qū)域回收管道、匯集聯(lián)箱、回收熱風(fēng)機(jī)、進(jìn)出口風(fēng)道及風(fēng)道開關(guān)門等組成,外回收裝置與密封機(jī)構(gòu)相連接,共同完成轉(zhuǎn)子漏風(fēng)的回收,回收的熱量送到二次風(fēng)去鍋爐做功。附帶回收風(fēng)系統(tǒng)的密封裝置示意圖:帶回收風(fēng)系統(tǒng)的密封裝置示意圖3、漏風(fēng)間隙自動(dòng)跟蹤和控制系統(tǒng)熱端徑向漏風(fēng)間隙自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)由程控柜、就地控制柜、AH專用執(zhí)行器、間隙探頭、信號(hào)放大器箱組成??梢赃m時(shí)檢測(cè)關(guān)鍵位置密封間隙,與整定好的目標(biāo)值進(jìn)行比較后,驅(qū)動(dòng)電機(jī)改變扇形板位置,跟蹤轉(zhuǎn)子形變,使得不同的機(jī)組負(fù)荷下,都能夠維持穩(wěn)定可靠的低漏風(fēng)率水平。示意圖如下:4、多密封及48分倉(cāng)技術(shù)該技術(shù)以豪頓華為代表,主要是通過增加轉(zhuǎn)子倉(cāng)格、增加密封片數(shù)目形成多重密封,從而達(dá)到減少漏風(fēng)的目的。結(jié)構(gòu)圖如下:三密封技術(shù)5、刷式密封在預(yù)熱器內(nèi)部徑向和軸向密封上補(bǔ)充了一道鋼絲刷密封,采用0.1mm直徑、150mm長(zhǎng)鋼絲刷,在低負(fù)荷階段依靠鋼絲刷的彈性來補(bǔ)償密封間隙變化,達(dá)到零間隙密封。原理圖如下:6、拖曳式軟密封采用薄鋼片拖曳式軟迷宮密封在現(xiàn)行密封片后增加一道或兩道0.5~0.8mm厚的折角密封片,構(gòu)成兩重或三重迷宮密封,結(jié)構(gòu)圖如下:7、美國(guó)博瑞通(堪帕斯)密封技術(shù)采用特殊材質(zhì)密封片,在高溫下能變軟,以此來減小安裝間隙。密封片結(jié)構(gòu)圖如下:(四)項(xiàng)目投資和節(jié)能效益1、柔性密封技術(shù)a、項(xiàng)目投資項(xiàng)目總投資包括設(shè)備本體費(fèi)用、輔助設(shè)備費(fèi)用、安裝調(diào)試費(fèi)用等,按300MW機(jī)組,回轉(zhuǎn)式空預(yù)器,24分倉(cāng),整個(gè)改造項(xiàng)目投資費(fèi)用在190萬元左右。b、能耗分析改造前空預(yù)器漏風(fēng)率在10%,改造后漏風(fēng)率6%,降低4%,根據(jù)測(cè)算,折合降低供電煤耗0.56g/kWh。c、節(jié)能效益機(jī)組年發(fā)電量15億/kWh,標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)950元/噸,供電煤耗降低0.56g/kWh,則每年節(jié)能收益為:15×0.56×950÷100=79.8萬元靜態(tài)回收期為:190÷79.8=2.4年2、帶回收風(fēng)系統(tǒng)的空預(yù)器技術(shù)a、項(xiàng)目投資項(xiàng)目總投資包括設(shè)備本體費(fèi)用、輔助設(shè)備費(fèi)用、安裝調(diào)試費(fèi)用等,按300MW機(jī)組,回轉(zhuǎn)式空預(yù)器,24分倉(cāng),整個(gè)改造項(xiàng)目投資費(fèi)用在320萬元左右。b、能耗分析改造前空預(yù)器漏風(fēng)率在10%,改造后漏風(fēng)率3%,降低7%,根據(jù)測(cè)算,折合降低供電煤耗0.98g/kWh。c、節(jié)能效益機(jī)組年發(fā)電量15億/kWh,標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)950元/噸,供電煤耗降低0.98g/kWh,則每年節(jié)能收益為:15×0.98×950÷100=139.65萬元靜態(tài)回收期為:320÷139.65=2.3年3、其他密封技術(shù)其他密封技術(shù)雖然結(jié)構(gòu)、原理略有差異,但是功能相同,所能達(dá)到的節(jié)能收益計(jì)算方法沒有大的差別,區(qū)別只在于初投資及相應(yīng)的回收期。(五)注意事項(xiàng)1、柔性密封裝置滑塊磨損和彈簧失效的檢查,在燃用高硫煤情況下的長(zhǎng)期應(yīng)用需多檢查。2、回收風(fēng)系統(tǒng)降低了二次風(fēng)溫,要注意低負(fù)荷下對(duì)鍋爐燃燒的影響。3、安裝時(shí)密封片間隙的調(diào)整直接影響漏風(fēng)效果。(六)成功案例1、柔性密封裝置應(yīng)用于陽城電廠、陽邏電廠、發(fā)耳電廠等。2、帶回收風(fēng)的密封裝置應(yīng)用于湘潭發(fā)電公司、濰坊電廠等。十、電除塵節(jié)電技術(shù)(一)現(xiàn)狀和問題電除塵器作為環(huán)保除塵的重要設(shè)備,其作用就是要高效除塵,減少粉塵排放。電除塵器又是火電機(jī)組的大型耗能設(shè)備,其能否有效供電對(duì)廠用電影響較大,有些機(jī)組的除塵耗電率高達(dá)0.5%。當(dāng)前電除塵節(jié)電技術(shù)主要有以提高除塵器有效供電為目的的智能控制技術(shù);高頻電源替代普通單相整流變技術(shù),三相電源替代普通單相整流變技術(shù)等。這些技術(shù)已在除塵領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,節(jié)電效果明顯,經(jīng)濟(jì)效益可觀。其中高頻電源及三相電源改造通常與以提高除塵器有效供電為目的的控制系統(tǒng)改造相結(jié)合。對(duì)標(biāo)分析,集團(tuán)公司仍有部分機(jī)組電除塵耗電率較高,需進(jìn)一步對(duì)除塵節(jié)電技術(shù)進(jìn)行推廣。(二)適用范圍1、以提高除塵器有效供電為目的的控制系統(tǒng)改造技術(shù)適用于沒配置此功能的靜電除塵器控制系統(tǒng)改造。除煤質(zhì)灰分較小,除塵器出口煙塵濃度遠(yuǎn)低于環(huán)保要求標(biāo)準(zhǔn)值的除塵器單獨(dú)使用外,一般配合電源改造實(shí)施。2、三相電源改造適用于機(jī)組煙塵排放濃度低于當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求標(biāo)準(zhǔn)值的靜電除塵器。一般用在四電場(chǎng)除塵器的第一電場(chǎng),五電場(chǎng)除塵器的第一、第五電場(chǎng)。3、高頻電源適用于機(jī)組煙塵排放濃度大于當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求標(biāo)準(zhǔn)值,但不超過環(huán)保要求標(biāo)準(zhǔn)20%的靜電除塵器。一般用于電除塵的第一電場(chǎng),對(duì)于環(huán)保要求標(biāo)準(zhǔn)特高的也可以全部電場(chǎng)配置高頻電源。(三)技術(shù)原理和內(nèi)容1、以提高除塵器有效供電為目的的控制系統(tǒng)的技術(shù)原理電除塵高壓供電控制方式主要有:火花自動(dòng)跟蹤、少火花、恒定火花、最高平均電壓、間歇供電等。除塵器有效供電控制系統(tǒng)是在上位機(jī)中引入機(jī)組負(fù)荷及燃煤信號(hào)作為電場(chǎng)電源輸出控制信號(hào),通過優(yōu)化試驗(yàn),對(duì)高壓供電控制方式進(jìn)行優(yōu)化組合,在不提高煙塵濃度的前提下,有效抑制反電暈發(fā)生,降低電場(chǎng)耗電;同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓供電系統(tǒng)的管理,自動(dòng)控制加熱裝置運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)降壓振打等,抑制二次揚(yáng)塵,降低除塵電耗。2、三相電源的節(jié)電原理三相電源是采用三相380V交流電源輸入,通過3路6只可控硅反并聯(lián)調(diào)壓,經(jīng)過三相變壓器升壓整流,并聯(lián)成1路直流信號(hào)加到電除塵器。在輸出相同的二次直流下,三相電源的輸出電壓比單相高10%以上;在輸出相同的二次電壓下,三相電源二次電流較低;控制反電暈發(fā)生,有助于改善微顆粒物的擴(kuò)散荷電,提高除塵效率;三相電源能源轉(zhuǎn)化效率高,一般達(dá)到93%左右,而普通整流變能源轉(zhuǎn)化效率在70%左右,在相同輸出二次電壓、電流的情況下,三相電源比普通電源降低電耗26%左右。3、高頻電源節(jié)電原理高頻電源是把三相工頻電源通過整流形成直流電,通過逆變電路形成高頻交流電,再經(jīng)整流變壓器升壓整流后形成高頻脈動(dòng)電流送至除塵器,其工作頻率可達(dá)到20kHZ。高頻電源的工作平均電壓高于工頻電源20%左右,接近于工頻擊穿峰值電壓,有效地增強(qiáng)了粉塵的荷電強(qiáng)度,增強(qiáng)粉塵的電驅(qū)動(dòng)力提高了除塵效率;高頻電源每個(gè)脈沖的供電時(shí)間遠(yuǎn)短于工頻電源,一旦監(jiān)測(cè)到火花立刻關(guān)斷脈沖電源,火花消耗能量小;高頻電源的能源轉(zhuǎn)化效率一般達(dá)到96%,高于工頻電源;用高頻電源后電場(chǎng)除塵能力提高20%以上,用于除塵器一電場(chǎng)后,可以為后面電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)間歇供電提供空間。(四)項(xiàng)目投資和節(jié)能效果1、項(xiàng)目投資1.1除塵器控制系統(tǒng)優(yōu)化改造除塵器控制系統(tǒng)改造一般包括高壓控制柜改造、上位機(jī)及系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整。2臺(tái)雙室五電場(chǎng)除塵器改造費(fèi)用在100萬元左右;若為原控制系統(tǒng)生產(chǎn)廠家改造,費(fèi)用可控制在50萬元以下。1.2三相電源改造三相電源改造內(nèi)容包括更換改造電場(chǎng)整流變,對(duì)控制柜及上位機(jī)升級(jí)改造等,總投資260萬左右(含安裝、優(yōu)化調(diào)整費(fèi))。1.3高頻電源高頻電源改造內(nèi)容包括更換改造電場(chǎng)的整流變,補(bǔ)充電纜,對(duì)控制柜及上位機(jī)升級(jí)改造等。高頻電源容量升高,其采購(gòu)價(jià)格會(huì)有增幅。僅一個(gè)電場(chǎng)改高頻電源,一般總投資180萬左右(含安裝、優(yōu)化調(diào)整費(fèi))。2、能耗分析電除塵高壓部分耗電量一般占除塵器總耗電量的80%。高壓部分主要是電極積灰增厚,灰層間電壓差值大,灰層擊穿,發(fā)生反電暈現(xiàn)象及二次揚(yáng)塵現(xiàn)象,耗電量大。特別是后幾個(gè)電場(chǎng),灰的粒度小,荷電困難,易形成反電暈,其電能利用率達(dá)不到20%??刂葡到y(tǒng)優(yōu)化主要是抑制反電暈的發(fā)生;三相電源及高頻電源提高了供電電壓,對(duì)細(xì)小灰塵荷電、驅(qū)動(dòng)有利;高頻電源還縮短了火花發(fā)生時(shí)間,進(jìn)一步降低了反電暈電耗。3、節(jié)能效果對(duì)除塵耗電率高于0.4%的機(jī)組,實(shí)施控制系統(tǒng)改造,除塵耗電率可以降低0.25%以下,在機(jī)組低負(fù)荷下尤為明顯。以300MW機(jī)組為例,年均發(fā)電15億kWh,按上網(wǎng)電價(jià)為0.45元/kWh計(jì)算。年節(jié)電量:15×10∧4×0.4%×40%=240萬kWh年節(jié)電收益:240×0.45=108萬元采用控制系統(tǒng)優(yōu)化則靜態(tài)投資回收期:100÷108≈1年采用三相電源改造靜態(tài)投資回收期:260÷108=2.4年一個(gè)電場(chǎng)采用高頻電源改造的靜態(tài)投資回收期:180÷108=1.7年(五)注意事項(xiàng)1、電除塵實(shí)施節(jié)電改造前要對(duì)灰的比電阻進(jìn)行測(cè)試,若運(yùn)行溫度下灰的比電阻大于1×1012Ωcm,最好先實(shí)施煙氣調(diào)質(zhì)改造,再改電氣部分;2、若除塵器二電場(chǎng)以后電場(chǎng)二次電流經(jīng)常大于300mA,且煙塵排放達(dá)標(biāo),應(yīng)對(duì)控制邏輯優(yōu)化后再對(duì)電源改造。3、實(shí)施高頻電源需對(duì)輸灰設(shè)備(倉(cāng)泵、灰管道)輸送能力進(jìn)行核算,避免輸灰困難;4、除塵器節(jié)電改造可研階段應(yīng)對(duì)除塵耗電量進(jìn)行分析。前文所言耗電率是指除塵變耗電量與發(fā)電量的百分比,除塵變下負(fù)載僅包含整流變、灰斗及除塵器內(nèi)部加熱、振打裝置、氣化風(fēng)加熱器、氣化風(fēng)機(jī);若除塵變下有其它負(fù)載,需另行計(jì)算。(六)成功案例1、煙氣調(diào)質(zhì)+控制系統(tǒng)優(yōu)化:托電公司8臺(tái)600MW機(jī)組等;2、控制系統(tǒng)優(yōu)化:大唐安陽電廠9、10號(hào)機(jī)組,大唐洛陽首陽山3、4號(hào)機(jī)組等;3、高頻電源:大唐魯北發(fā)電有限責(zé)任公司1、2號(hào)機(jī)組,大唐淮南洛河2、3、4號(hào)機(jī)組等;4、三相電源:大唐雞西熱電有限責(zé)任公司1、2號(hào)機(jī)組,大唐哈爾濱第一熱電廠1、2號(hào)機(jī)組等。十一、節(jié)油技術(shù)(一)現(xiàn)狀和問題在國(guó)家發(fā)改委出臺(tái)的“十一五”《節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃》中,“節(jié)約和替代石油工程”國(guó)家十大重點(diǎn)實(shí)施的節(jié)能工程之一。電力工業(yè)燃料油的消耗量約占全國(guó)燃料油消耗總量的40%,是燃料油消耗的大戶。我國(guó)在役火電廠煤粉鍋爐最普遍的方式是用油槍點(diǎn)火和助燃,燃油消耗很大,采用鍋爐節(jié)油技術(shù),可以達(dá)到節(jié)約和替代燃油的目的。(二)適用范圍1、微油點(diǎn)火適用于燃用貧煤、煙煤等煤種的鍋爐。2、少油點(diǎn)火適用于燃用無煙煤、貧煤、煙煤等煤種的鍋爐。3、等離子點(diǎn)火適用于處于基建階段、燃用揮發(fā)份較高煤種(Vdaf>20%)的機(jī)組,可以節(jié)約大量的調(diào)試用油。4、天燃?xì)恻c(diǎn)火適用于天燃?xì)夤?yīng)充足的電廠,對(duì)煤種沒有要求。(三)技術(shù)原理和內(nèi)容1、微油點(diǎn)火技術(shù)微油點(diǎn)火技術(shù)是利用壓縮空氣的高速射流將燃料油直接擊碎,霧化成超細(xì)油滴進(jìn)行燃燒,同時(shí)用燃燒產(chǎn)生的熱量對(duì)燃料進(jìn)行初期加熱、擴(kuò)容及后期加熱,在極短的時(shí)間內(nèi)完成油滴的蒸發(fā)氣化,使油槍在正常燃燒過程中直接燃燒氣體燃料,從而大大提高燃燒效率及火焰溫度。油槍噴出的燃油燃燒形成的高溫火焰,使進(jìn)入一次室的濃相煤粉顆粒溫度急劇升高、破裂粉碎,并釋放出大量的揮發(fā)分迅速著火燃燒,然后由已著火燃燒的濃相煤粉在二次室內(nèi)與稀相煤粉混合并點(diǎn)燃稀相煤粉,實(shí)現(xiàn)了煤粉的分級(jí)燃燒,燃燒能量逐級(jí)放大,達(dá)到點(diǎn)火并加速煤粉燃燒的目的,大大減少煤粉燃燒所需引燃能量。改造時(shí)需更換一層燃燒器為帶有微油小油槍的燃燒器。微油點(diǎn)火燃燒器工作原理示意圖微油點(diǎn)火燃燒器工作原理示意圖2、少油點(diǎn)火技術(shù)少油點(diǎn)火技術(shù)利用中心油槍引燃煤粉,實(shí)現(xiàn)少量燃油點(diǎn)燃大量煤粉,達(dá)到以煤代油完成點(diǎn)火啟動(dòng)過程,節(jié)約燃油的目的。少油點(diǎn)火由點(diǎn)火燃燒器本體(含油燃燒器)、小油槍專用油氣系統(tǒng)、助燃風(fēng)系統(tǒng)、一次風(fēng)加熱系統(tǒng)、火檢監(jiān)控系統(tǒng)、壁溫測(cè)量系統(tǒng)、點(diǎn)火控制系統(tǒng)等組成。少油點(diǎn)火燃燒器示意圖3、等離子點(diǎn)火技術(shù)等離子發(fā)生器是利用空氣做等離子的載體,用直流接觸引弧放電的方法制造功率達(dá)150kW的等離子體,該等離子體在燃燒器的一次燃燒筒中形成T>5000K的梯度極大的局部高溫區(qū),煤粉顆粒通過該等離子"火核"受到高溫作用,迅速釋放出揮發(fā)物,并使煤粉顆粒破裂粉碎,從而迅速燃燒。附示意圖:等離子點(diǎn)火工作原理示意圖4、天燃?xì)恻c(diǎn)火技術(shù)天然氣點(diǎn)火采用天然氣氣源,燃?xì)獾臀粺嶂礠Ydw=35500kJ/m3左右,燃?xì)饷芏圈?0.8kg/m3左右,經(jīng)過減壓調(diào)壓后進(jìn)入保持0.4MPa左右送往電廠。燃?xì)馊紵b置選用強(qiáng)混式燃?xì)馊紵?,燃燒熱效率約92%,燃?xì)馊紵骺衫迷腿紵魑恢?,按油、氣相間布置方式,天然氣氣槍的點(diǎn)火方式仍使用原油槍所配點(diǎn)火槍,天然氣氣槍固定不動(dòng),點(diǎn)火槍利用原推進(jìn)裝置實(shí)現(xiàn)推進(jìn)。附燃?xì)馊紵鹘Y(jié)構(gòu)示意圖:燃?xì)馊紵鹘Y(jié)構(gòu)示意圖(四)項(xiàng)目投資和節(jié)能效益1、微油點(diǎn)火技術(shù)a、項(xiàng)目投資項(xiàng)目總投資包括設(shè)備本體費(fèi)用、輔助設(shè)備費(fèi)用、安裝調(diào)試費(fèi)用等,按300MW機(jī)組,單支油槍出力50~80kg/h,設(shè)計(jì)8支油槍,整個(gè)改造項(xiàng)目投資費(fèi)用在200萬元左右。b、能耗分析改造后單次冷態(tài)開機(jī)耗油在10噸左右,較改造前可降低50%以上,全年耗油率降低40%。c、節(jié)能效益機(jī)組年耗油200噸,燃油單價(jià)8500元/噸,節(jié)油率40%,則每年節(jié)能收益為:200×0.4×8500÷10000=68萬元靜態(tài)回收期為:200÷68=2.9年2、少油點(diǎn)火技術(shù)a、項(xiàng)目投資項(xiàng)目總投資包括設(shè)備本體費(fèi)用、輔助設(shè)備費(fèi)用、安裝調(diào)試費(fèi)用等,按300MW機(jī)組,單支油槍出力150~400kg/h,設(shè)計(jì)4支油槍,整個(gè)改造項(xiàng)目投資費(fèi)用在150萬元左右。b、能耗分析改造后單次冷態(tài)開機(jī)耗油在18噸左右,較改造前可降低40%左右,全年耗油率降低30%。c、節(jié)能效益機(jī)組年耗油200噸,燃油單價(jià)8500元/噸,節(jié)油率30%,則每年節(jié)能收益為:200×0.3×8500÷10000=51萬元靜態(tài)回收期為:2.9年3、等離子點(diǎn)火技術(shù)a、項(xiàng)目投資項(xiàng)目總投資包括設(shè)備本體費(fèi)用、輔助設(shè)備費(fèi)用、安裝調(diào)試費(fèi)用等,按300MW機(jī)組,整個(gè)改造項(xiàng)目投資費(fèi)用在450萬元左右。b、能耗分析改造后基建調(diào)試耗油在300噸左右,常規(guī)調(diào)試需要2000噸左右,節(jié)約1700噸燃油。c、節(jié)能效益機(jī)組年節(jié)油1700噸,燃油單價(jià)8500元/噸,則每年節(jié)能收益為:1700×8500÷10000=1445(萬元)4、天燃?xì)恻c(diǎn)火技術(shù)a、項(xiàng)目投資項(xiàng)目總投資包括設(shè)備本體費(fèi)用、輔助設(shè)備費(fèi)用、安裝調(diào)試費(fèi)用等,按300MW機(jī)組,設(shè)計(jì)12只天燃?xì)馊紵?,整個(gè)改造項(xiàng)目投資費(fèi)用在240萬元左右,加上天燃?xì)庠鋈葙M(fèi)250萬元,合計(jì)490萬。b、能耗分析改造前冷態(tài)開機(jī)耗油30噸,改造后冷態(tài)開機(jī)消耗天然氣1.5萬立方,折合耗油12.5噸,相當(dāng)于改造后耗油減少了17.5噸,降低58%。c、節(jié)能效益改造前機(jī)組年耗油200噸,改造后年消耗天燃?xì)?4萬立方,燃油8500元/噸,天燃?xì)?.6元/立方,則每年節(jié)能收益為:200×8500÷10000-24×2.6=107.6萬元靜態(tài)回收期為:490÷107.6=4.6年(五)注意事項(xiàng)1、微油點(diǎn)火技術(shù)對(duì)煤種有一定要求,無煙煤不適用。2、等離子點(diǎn)火技術(shù)的陰陽極壽命短,更換工作量大,對(duì)煤種要求也較高。3、天燃?xì)恻c(diǎn)火技術(shù),初始投資較大,且對(duì)氣源供應(yīng)要求高。(六)成功案例1、湘潭發(fā)電公司湘潭發(fā)電公司#4爐,600MW容量,2010年安裝了一套微油點(diǎn)火裝置,冷態(tài)開機(jī)耗油最低到了5噸,較改造前減少50噸以上。2、山東黃島電廠山東黃島公司#6爐,670MW容量,2007年隨基建安裝等離子點(diǎn)火,基建調(diào)試階段節(jié)約燃油6000噸,2010年全年沒有耗油。3、株洲發(fā)電公司株洲發(fā)電公司#3、4爐,單機(jī)310MW容量,2010年全部改為天燃?xì)恻c(diǎn)火,全年耗油較2009年減少295噸。十二、鍋爐吹灰智能優(yōu)化技術(shù)現(xiàn)狀和問題在電站及工業(yè)鍋爐運(yùn)行中,鍋爐結(jié)渣、積灰是個(gè)長(zhǎng)期存在的問題。由于缺乏科學(xué)的監(jiān)測(cè)方法指導(dǎo)鍋爐水冷璧、再熱器、過熱器、省煤器“四管”及省煤器后部煙道空預(yù)器進(jìn)行吹灰,導(dǎo)致吹灰頻次不合理,“四管”局部污染和磨損嚴(yán)重及結(jié)焦,從而造成吹灰汽源浪費(fèi)、鍋爐效率降低,并給鍋爐的安全和可靠運(yùn)行帶來很大隱患。鍋爐結(jié)渣、積灰不但增加了鍋爐受熱面的傳熱阻力,使受熱面?zhèn)鳠釔夯?、煤耗增加,降低鍋爐的熱經(jīng)濟(jì)性,還可能造成煙氣通道的堵塞,影響鍋爐的安全運(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生設(shè)備損壞、人身傷害事故,對(duì)鍋爐運(yùn)行危害嚴(yán)重。適用范圍鍋爐吹灰智能優(yōu)化技術(shù)適用于燃煤鍋爐。技術(shù)原理和內(nèi)容1.技術(shù)原理將鍋爐水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器“四管”及省煤器后尾部煙道、空預(yù)器污染程度進(jìn)行量化處理和圖像轉(zhuǎn)換,顯示實(shí)時(shí)參考畫面和污染數(shù)據(jù),并根據(jù)臨界污染因子及機(jī)組運(yùn)行狀況提出吹灰優(yōu)化策略,實(shí)現(xiàn)污染監(jiān)測(cè)與智能吹灰優(yōu)化閉環(huán)反饋監(jiān)測(cè)控制相結(jié)合。同時(shí)根據(jù)熱力系統(tǒng)狀態(tài)空間原理和主導(dǎo)因素原理,建立鍋爐、主要輔助系統(tǒng)及設(shè)備的運(yùn)行模型,開發(fā)爐膛結(jié)焦預(yù)警系統(tǒng)、高溫區(qū)金屬超溫預(yù)警系統(tǒng),建立結(jié)焦預(yù)警、超溫預(yù)警控制數(shù)據(jù)庫(kù)和鍋爐爐膛及高溫區(qū)結(jié)焦動(dòng)態(tài)模型,可視化地在線顯示爐內(nèi)狀態(tài)和結(jié)焦過程。2.關(guān)鍵技術(shù)在鍋爐各受熱面污染在線監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開環(huán)運(yùn)行操作指導(dǎo)與閉環(huán)反饋監(jiān)測(cè)控制相結(jié)合的智能吹灰運(yùn)行模式,降低排煙溫度,提高鍋爐效率;采用有限元法研究膜式水冷壁特點(diǎn),建立鍋爐、主要輔助系統(tǒng)及設(shè)備的運(yùn)行模型,開發(fā)爐膛結(jié)焦預(yù)警系統(tǒng)、高溫區(qū)金屬超溫預(yù)警系統(tǒng),建立結(jié)焦預(yù)警、超溫預(yù)警控制數(shù)據(jù)庫(kù)和鍋爐爐膛及高溫區(qū)結(jié)焦動(dòng)態(tài)模型,可視化地展示爐內(nèi)狀態(tài)和結(jié)焦過程;配合建立燃料管理系統(tǒng)、制粉優(yōu)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、燃燒優(yōu)化系統(tǒng)和鍋爐運(yùn)行防結(jié)焦經(jīng)驗(yàn)管理模型。3.工藝流程項(xiàng)目投資和節(jié)能收益1、項(xiàng)目投資項(xiàng)目總投資包括新增測(cè)點(diǎn)、1套采集器、1臺(tái)套服務(wù)器、1臺(tái)工控機(jī)和1套顯示器等設(shè)備和安裝調(diào)試費(fèi)用,建立數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng),建立優(yōu)化吹灰優(yōu)化和結(jié)焦預(yù)警系統(tǒng)。根據(jù)機(jī)組容量不同需新增測(cè)點(diǎn)數(shù)量等不同投資額約150~180萬元。2、節(jié)能收益注意事項(xiàng)案例1、大唐托克托發(fā)電有限責(zé)任公司600MW機(jī)組#6鍋爐;2、華電鄒縣發(fā)電有限公司300MW機(jī)組#2鍋爐、1000MW機(jī)組#7鍋爐。
十三、鍋爐燃燒智能優(yōu)化技術(shù)現(xiàn)狀和問題煤質(zhì)多變是我國(guó)電站鍋爐的特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)電站鍋爐燃燒運(yùn)行主要依
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