降低600MW超临界火力发电机组厂用电率

牛跃宏

摘 要：厂用电率是影响供电煤耗的主要因素之一。本公司近年来在减低厂用电率方面采取了汽泵代替电泵向锅炉上水启动、机组半侧启动、改变凝结水泵运行方式、优化循环水泵运行方式等有效措施，取得了一定成效。

关键词：厂用电率；煤耗；汽泵代替电泵；凝泵改造；循环水泵优化

河北西柏坡发电第二有限责任公司装有两台600MW超临界火力发电机组。自2006年投产以来，各项运行指标在全国处于中下游水平，尤其是供电煤耗，高于同行业对标机组，影响了企业经济效益，不利于企业竞争。

1 本机组设备配置规范

河北西柏坡第二发电有限责任公司#5、#6锅炉为北京巴布科克·威尔科克斯（B&WB）有限公司生产的B&WB-1950/25.41-M型超临界直流锅炉。

锅炉为超临界参数、单炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、露天布置的P型炉。锅炉采用中速磨冷一次风机正压直吹式制粉系统，吸、送风机为一级动叶调整轴流式风机，一次风机为两级动叶调整轴流式风机。各风机均为两台50%MCR容量配置。

2 本机组采取的降低厂用电方案

2.1 机组启动过程中

600MW超临界机组冷态启动时间较长，尤其是冬天，环境温度较低，锅炉预热、升温升压、汽机暖机都需要较长时间，在将近6、7h的开机过程中，由于初期没有生产电能，后期电量负荷较低，而辅机始终在长时间大功率运行，利用率非常低，而耗电量却不少。那么通过实践，我们采取优化各辅机启动时机，以缩短其实际运行时长，达到节约厂用电的目的。

2.1.1 汽给水泵代替电动给水泵运行

本机组设计用电动给水泵为锅炉上水，功率大，耗电量大。经过分析，汽泵前置泵出口压力为2.426MPa，扬程为145mH2O，而锅炉标高仅约60m，加上系统沿程阻力，也足以满足锅炉上水需要。而其额定功率功率仅为630kw，还不到电动给水泵的十分之一。因此创造性的改用汽泵前置泵给锅炉上水，大大节省了厂用电。当锅炉点火时，炉膛需要大流量时，再开启电动给水泵满足锅炉需求。

2.1.2 锅炉吸风机、送风机半侧启动

按照正常启动方式，锅炉点火前，启动全部两台吸风机、两台送风机、两台一次风机，调整30%MCR风量正常，才能点火。由风机启动一直到机组带300MW负荷需要4～5h，六台大型风机不间断运行，耗电不菲。

根据在机组正常运行中，锅炉风机可以解列半侧消缺的操作经验，吸、送、一次风机容量均为50%MCR，在机组负荷降至300MW时就可以实现风机半侧运行。由此可以推定，在机组启动期间，锅炉风量只需30%MCR，启动半侧风机完全能够满足锅炉启动的要求。只不过在负荷到达300MW时，将另外一侧风机恢复运行即可。按照这一设想，本机组进行了多次风机半侧锅炉点火启动，对燃烧几乎没有影响，得到成功验证。

2.2 机组正常运行中

2.2.1 降低锅炉烟气含氧量

锅炉燃烧中，氧量的大小决定了着火状况、飞灰可燃物的大小、排烟温度等等，并与煤耗紧紧相关。同时，氧量大，风机电耗会相应增加，氧量小，风机电耗就会相应较低。根据燃烧状况，选择合适的较低的氧量也是降低厂用电率的一项重要措施。锅炉吸风机、送风机风机均为6KV高压动力，如果每台风机能够降低20A电流，四台风机每天就要节约很大一部分厂用电。因此，对值班员提出了很高的要求。通过改变绩效考评软件中氧量分值的权重，增强值班员对氧量调节的重视，加强了调节频率，达到节电、节煤的目的。

2.2.2 凝结水系统运行方式的改造

目前，本机组已经实现一台凝结水泵变频控制转速。经过对凝结水系统的认真分析研究，发现机组正常运行时，除氧器主调门、副调门始终处在开度在30%～70%之间，节流损失明显，从而造成凝泵变频器始终处于较高转速，不能最大限度发挥凝泵变频节能的优势。

改造方案：

（1）凝结水系统原运行方式：正常运行时，除氧器主调门、副调门始终处在开度在30%～70%之间，调节除氧器水位，而凝泵变频器处于较高转速，保证凝结水母管压力。

（2）改造后的凝结水系统运行方式：在高负荷时，将除氧器主调门、副调门开展，消除节流损失，利用变频器改变凝泵转速来改变凝泵出力，满足除氧器水位要求；在低负荷时，凝泵变频器转速逐渐降至最低，在保证凝泵出口压力不到联锁值的情况下，利用除氧器主调门、副调门调节除氧器水位。为了解决低负荷时凝泵出口母管压力低影响给水泵密封水压力，增加一台低压给水泵密封水升压泵。

（3）修改凝泵备用泵联泵定值为1.0Mpa，当变频凝泵转速降到最低时，提前及时关小除氧器主调门、副调门实现保证凝结水压力和除氧器水位。

2.2.3 优化循环水泵运行方式

三台大功率循环水泵长期运行，是汽机动力的耗电大户。根据各个季节环境温度的高低以及机组负荷对冷却水量的需求，采取了如下方案：

（1）对其中一台循环水泵进行高低速改造。在冬季循坏水量要求小时，一台循环水泵改为低速运行，循环水泵的运行电流为170A左右，比高速运行时的电流230A降低了整整60A，大大节省了电能。

（2）对另一台循环水泵进行变频改造。当变频循环水泵在最低转速时，电流可以降到70A，可以更加灵活的根据机组真空调节循环水泵转速，保证真空度和耗电量相兼容。

现三台循环水泵运行方式优化为：

（1）冬季环境温度低时，保持一台低速泵和一台变频泵运行，变频泵根据机组负荷及时调节转速，工频泵保持备用状态。

（2）夏季环境温度高时，将低速泵转换成高速运行，保持一台高速泵和一台变频泵运行，变频泵根据机组负荷及时调节转速，另一台高速工频泵根据环境温度和机组负荷进行启停满足冷却水量需求。

经过运行方式优化，不但降低了厂用电率，还增加了循环水系统运行的灵活性，减轻了冬季凉水塔结冰、挂冰现象。

参考文献

[1]600MW火电机组节能对标指导手册[M].中国电力出版社，2009.

[2]范鑫，秦建明，李明，等.超临界600MW汽轮机运行方式的优化研究[J].动力工程学报，2012，32（5）：356-361.

（作者单位：河北西柏坡发电有限责任公司）