摘 要:分析了山西漳电同达热电有限公司2×330MW循环流化床机组影响机组厂用电率的因素,在现有设备基础上通过优化辅机运行方式、技术改造、加强运行管理达到了降低厂用电率的目的。
关键词:330MW循环流化床机组;运行优化;技术改造;降低厂用电率
循环流化床锅炉在我国应用已有二十多年,在清洁燃烧尤其是燃烧劣质煤方面有很强的优势,它具有污染物排放低、燃料适应范围广、调峰能力强、燃烧效率高等特点。但因循环流化床锅炉需要的风机压头高、风机数量多,与煤粉炉相比成为其不可忽视的缺点。这也大大增加了电厂的生产成本,增加了厂用电率。
1 重要性和必要性
电力行业形势不容乐观,年利用小时数逐年下降,2018年公司下达的生产经营指标厂用电率下降,但从目前来看,厂用电率偏高,在现有设备的基础上,如何降低厂用电率,提高机组的经济性,发挥机组的最大效益,是目前机组运行的重点。
2 厂用电率简单分析
山西漳电同达热电有限公司于2014年投产运行,经过一段时间的运行,发现厂用电率较设计值偏高。合理分解厂用电率指标,进行科学分析,找出差距。
厂用电率设计值为9.14%,而2015年的年平均值为10.95%,分解各主要辅机耗电量值。
从以上可以看出主要设备的耗电率基本超出参考值,而风烟、给水系统辅机耗电占全部厂用电的65%―70%,因此挖掘高压辅机节电潜力,减少风烟、给水系统辅机耗电是降低机组厂用电的关键。另外,在空压机的使用上,当时设计为6运3备,为了更好的控制NOx排放值,防止NOx排放值超标,新增了COA脱硝系统的用气量,现在双机运行空压机已基本没有备用,增加了厂用电量,也导致了厂用电率比实际值偏高。
3 降低主要辅机单耗
3.1 降低一、二次风机及引风机单耗
3.1.1通过优化运行方式,降低厂用电率
在运行初期,一次风量和二次风量都存在偏高现象,这样不仅增加了一二次风机、引风机的电耗,也增加了对受热面及风帽的磨损。经过后期的逐步调整,在保证煤质颗粒度、床料流化良好的前提下,在230MW负荷时,一次风量由38万Nm3/h降至34万Nm3/h,一次风机电流则由138A降低至125A,若按小时平均负荷230MW计算,全天可节省电量约5000 KW.h-1;在低负荷165MW时,床压由8KPa降至6.5KPa,维持低床压运行,在保证下二次风管不烧红的情况下降低二次风机出口风压,二次风机电流则由70A降至了65A,若按小时平均负荷165MW计算,全天可节省电量约2000KW.h-1,这样引风机电耗也将得到降低。
3.1.2通过更换空预器部分管箱和封堵部分漏风管束,降低厂用电率
机组经过长时间的运行,其他参数正常的情况下,发现空预器后氧量偏高,排烟温度降低,由原来的120℃,下降至100℃左右,一次风机在满出力的情况下一次风量只能维持28万Nm3/h,机组负荷最大只能达到230MW时,引风机已经满出力,机组带负荷能力大幅下降,可判定为空预器管箱泄露。空预器漏风不仅降低了锅炉的燃烧效率,加大了一二次风机、引风机的电耗,同时还增加了脱硫脱硝成本。
机组停运后,对空预器一次风管箱进行了整体更换,对空预器二次风部分漏风管束进行了封堵,机组整体运行状况得到了很大的改善。空预器前后氧量基本一致,机组在230MW负荷时,一次风机电流由206A降至138A,二次风机电流由82A降至76A,引风机电流由254A降至182A,根据机组日满负荷运行计算,可降低厂用电率0.7%。
3.2 降低给水泵单耗
山西漳电同达热电有限公司每台机组设有3台功率为6000kW 的电动给水泵,是机组辅机中耗电量最大的转机。经过改造,将两台电动给水泵改造为变频给水泵,保留1台电动给水泵做为备用。仅这一项改造,厂用电率降低了0.3%。
4 其他减少厂用电率措施
4.1 合理安排,减少设备启停
(1)设备频繁的启停,将会造成设备寿命减少及厂用电率增大。这就要充分发挥原煤仓储煤的作用,延长设备启停操作。利用每台机组约4×400t储煤量的原煤仓,减少上煤次数,延长每次设备启动后的运行時间。每台锅炉满负荷耗煤按 230t计算,同时为确保给煤机来煤正常,不发生断煤现象及考虑设备启动延误,将现在每天上煤 6次改为 5次,延长每次上煤时间 0.5h~1h,输煤单耗将会有所降低。
(2)在运行初期,锅炉启动前,进行平床料、做严密性试验、临界流化风试验及床料平整度试验时,所以10KV风机需要启动两次,经过合理安排及提高检修质量后,在上完一次床料进行平床料时同时进行锅炉严密性及床料平整度试验,临界流化风试验则在机组启动时做。这样就减少了10kV风机启动的次数,节约了厂用电。
4.2 检修阀门,提高机组效率
(1)主蒸汽、再热汽蒸汽参数达不到额定值,会致使汽轮机做功效率下降,尤其低压缸的效率,而再热蒸汽参数大多时间达不到额定,平均温度只有532℃,原因为阀门内漏较大。机组停运后对再热器阀门进行检修,再热器的温度达到了537℃。
(2)通过测温枪测温发现,锅炉定期排污阀门内漏情况较多,主要原因是每天后夜班进行排污,频繁操作导致阀门冲刷内漏,内漏严重会降低机组的热效率。机组停运后对全部内漏阀门进行了检修,再次通过测温枪进行测温,阀体温度降至70℃以下,机组补水率得到了降低,热效率得到了提高。
4.3 真空度影响机组效率
(1)通过定期的真空严密性试验,发现机组真空严密性不合格,真空系统存在泄漏问题。及时查找原因,停机后做排气装置灌水实验,发现漏点并进行处理,机组启动后真空严密性实验合格,在同等200MW负荷情况下,背压下降了约3kPa。
(2)山西漳电同达热电有限公司位于大同地区,属于温带大陆性气候,最明显的特征是:寒冷、昼夜温差大、风沙多,空冷散热翅片很容易赃污。通过检查发现,空冷翅片上除了灰尘多外,还有树木上飞扬的絮状物,降低了空冷的换热效果,尤其是在夏季机组背压高导致负荷带不上去,严重影响了机组的发电量及厂用电率。对空冷换热翅片进行冲洗后,对比发现,在同等200MW负荷的情况下背压可以降低约7kPa,煤量可降低约10t/h,厂用电率势必会降低。
4.4 通过减少变压器空载损耗,减少厂用电率
随着山西火电总装机容量的增加,总需求电量的减少,供热机组出现了在夏季需要全部停运2~3个月的局面。机组全面停运后,低压变压器的运行方式由并列运行全部切换为由相邻母线串带,将会停运总数量一半的空载变压器,大大减少了变压器的空载损耗,降低了厂用电率。
4.5 从细微处着手,降低厂用电率
从细微处着手,增强人员节能意识。现场照明、办公设施、生活设施等用电也是相当可观的电量消耗。现场照明开关在原来分层控制的基础上增加分区域控制,又通过制度夏季和冬季不同的开关照明时间杜绝了长明灯现象,也起到了降低厂用电的作用。
5 结语
随着国家环境政策的日趋严格,作为一种高效、低污染的清洁燃烧设备,循环流化床机组将在能源环保领域发挥越来越重要的作用。山西漳电同达热电有限公司自建厂以来,本着精益求精的原则,积极响应集团公司的号召,着手开展降低厂用电的各项工作,提高了企业的经济效益和竞争力。
参考文献:
[1]杨建华,王智微,姜烈,等.循环流化床锅炉设备及运行(第二版)[M].北京:中国电力出版社,2010.5.
[2]赵慷.火力发电厂降低厂用电率的有效措施[J].甘肃电力技术,2007.
作者简介:张晋平(1987-),男,山西晋中人,本科,助理工程师,从事300MW循环流化床机组集控运行工作。