电厂的制粉系统、风烟系统和循环水系统有较多的转动机械,厂用电消耗量很大,由此可见,三大系统的厂用电消耗占全厂综合厂用电消耗的绝大部分。近年来,随着湿法烟气脱硫系统的使用,脱硫系统中设置了一定数量的风机和泵,导致厂用电的消耗进一步增大,可以看到,厂用电消耗最多可达2 %.由以上分析可见,制粉系统、风烟系统、循环水系统和脱硫系统的厂用电消耗控制是亚临界参数火电机组降低厂用电率的根本。
2有效降低厂用电率的方法
深圳妈湾发电总厂现有6台300 MW燃煤机组,选用哈尔滨锅炉厂生产的HG - 1025/ 1812 - YM6型亚临界一次中间再热控制循环汽包炉,排渣方式为固态排渣煤粉炉,采用四角切圆燃烧方式,CE雷蒙式中速磨6台,正压直吹,热风送粉;配300 MW汽轮发电机组,其中一次循环冷却水采用海水开式循环。
在2006年7月底统计,妈湾电厂累计发电67亿kWh ,完成全年任务的5514 %;累计厂用电率为4162 % ,同比增加了0131 % ,相比去年发电成本增加93417万元。而今年厂用电率计划为415 % ,如果不能采取有效措施降低厂用电率,将提高发电成本。因此,在2006年下半年,电厂采取了一系列的技术措施,对设备和系统的运行方式进行了改进,减少了厂用电损耗,节约厂用电量2 60719万kWh ,有效降低了厂用电率所示。考虑其他因素的用电损耗,2006年全年综合厂用电率为4141 % ,顺利实现了计划目标。
211合理选择磨煤机运行方式
妈湾电厂锅炉的6台磨煤机,常规情况下运行4台或5台,这种方式在负荷较低时,是不经济的。机组在220~140 MW负荷期间,可以考虑采用3台相邻磨煤机运行方式,既可以节省厂用电又利于稳定燃烧和提高燃烧效率。据资料介绍,国华电力三河发电厂和华能德州电厂均采用了此种方式,收到了较好的效果。在本厂采用时,经计算,3台磨运行和4台磨运行相比,厂用电率下降01039 5 % ,半年内全厂可节省电量117万kWh.
212循环水泵3台运行,1台备用以前由于每期2台机组的循环水母管间没有联络门,循环水系统都采用2台泵运行。现在加装了联络门,2套循环水系统互为备用,在环境温度< 30℃、负荷< 250 MW时,可停1台循环水泵作备用,以节省厂用电,而且对机组真空几乎没有影响。
循环水泵正常运行电流取200 A(一、二期循环水泵电流180 A ,三期循环水泵电流225 A) ,电压等级为613 kV ,根据负荷曲线、气温分析,在2006年下半年有近1 500 h停运1台循环水泵,则6台机组半年可节省厂用电78517万kWh.
显然,在负荷或环境温度不高时,循环水泵3台运行,1台备用,节省厂用电很明显,是低负荷3台磨运行节电的3倍。另一方面,采用3台循环水泵运行、1台备用的方式,受负荷限制范围小,对安全影响也很小,可运行时间也长,在负荷不高的季节里完全可以采用这种运行方式。采用3台循环水泵运行的不足之处在于循环水泵启停次数增多,停泵时出口碟阀关不到位或不能关闭,将使循环水母管压力大幅度下降,真空值迅速下降,影响机组的安全。但是这种故障概率很小,处理难度也不是很大,考虑到它的经济性,这种运行方式还是很可取的。据资料显示, 300 MW机组8517 %负荷下停用1台循环泵,可使厂用电率下降0183 %.
213锅炉强制循环水泵2台运行,1台备用锅炉2台强制循环水泵能满足100 % ECR负荷,1台泵满足63 % ECR负荷,2台运行1台备用时,安全且经济。 1台炉水泵停下作备用,虽然泵运行电流只有20 A左右,但是,可以让1台炉水泵长时间地停下作备用,其累计的节电量就相当可观。在下半年备用了2 350 h ,6台机组共节省电量24514万kW?h ,获得了可观的效益。
另外,在负荷低于63 %ECR时,还可以采用单台炉水泵运行方式,进一步节省厂用电。但是,机组安全性会降低,一旦运行炉水泵故障跳闸,锅炉MFT保护将动作,因此不推荐采用这种方式。
214单侧送风机和引风机运行
在煤价油价不断上涨、发电成本日益增加的今天,单侧风机运行在有些电厂已经采用。机组负荷为180MW时,风机单侧运行,送风机电流总的可下降约20A ;引风机电流总的可下降60A.电压等级为613kV.下半年约有1 000 h采用单侧风机运行,节省厂用电为978万kWh.按每kWh 0145元算,可产生经济效益440万元。
虽然单侧风机运行方式产生的经济效益可观,但是这种运行方式不够安全,一旦运行风机事故跳闸,将引起锅炉MFT保护动作,另外,单侧风机运行只能在220 MW以下负荷可行,因此,在今后不推荐采用单侧风机运行方式。
215合理安排厂用变压器运行方式
目前,一期布置的400 V排水变压器2台,机组正常运行时,这2台变压器基本不带负荷,变压器基本保护空载损耗增加了厂用电消耗,我们尝试停运1台排水变,让其冷备用,这样可减少热备用变压器的空载损耗。按变压器平均空载损耗3 %计算,采用冷备用后,排水变半年可节电2178517万kWh.另外,今后化水变、制冷变同样可实现1台运行1台备用和定期切换,达到变压器冷备用和降低空载损耗的目的。
216脱硫系统曝气风机、吸收泵1台运行1台备用脱硫系统是电厂耗电大户,在不影响脱硫效果的情况下,把曝气风机、吸收泵各停运1台作备用。正常运行时曝气风机电流为42 A ,吸收泵电流为24 A ,电压等级均为613 kV ,半年节省厂用电11512万kWh.
在采取以上措施的基础上,通过合理安排机组启停方式、时间,优化机组启停操作,同时抓好经济运行小指标竞赛,以小指标促进大指标的完成,并积极进行用电管理及节能宣传,使下半年的厂用电率大大降低,顺利完成了全年的计划指标。
3结论
通过对妈湾电厂降低厂用电率技术的论述,结合其他电厂经验,针对电厂制粉系统、风烟系统、循环水系统和脱硫系统等几个消耗厂用电量的主要系统,经过论证分析和计算统计,得到了有效降低300 MW亚临界参数机组厂用电率的具体措施。
1)合理选择磨煤机运行方式和风机运行方式。在保证机组正常运行的条件下,可采取减少磨煤机运行台数的措施,经过比较分析,妈湾电厂6台机组可在半年时间内节省厂用电117万kWh ;同时在条件允许下,可适当采取单侧风机运行方式,但是这种运行方式不够安全,故不推荐长期采用。
2)循环水泵和炉水循环泵采取部分备用运行方式。可停1台循环水泵作备用,对机组真空几乎没有影响,运行1 500 h ,可节省厂用电量78517万kWh.
1台炉水泵作备用,虽然运行电流只有20 A左右,但是,长时间备用时的累计节电量相当可观,在下半年备用了2 350 h ,6台机组共节省电量24514万kWh.
3)脱硫系统风机和吸收泵部分备用。脱硫系统是电厂耗电大户,在不影响脱硫效果的情况下,可以把风机和循环吸收泵部分停运作备用。妈湾电厂脱硫系统曝气风机、吸收泵1台运行1台备用,半年节省厂用电11512万kWh.
4)合理安排厂用变压器运行方式。停运1台排水变,让其冷备用,这样可减少热备用变压器的空载损耗,也能够有效节省厂用电。