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火力發(fā)電廠(chǎng)降耗節能措施
加強工業(yè)節能減排，是踐行科學(xué)發(fā)展觀(guān)，走低碳經(jīng)濟、可持續發(fā)展道路的必然要求，是企業(yè)降本增效，提高市場(chǎng)競爭力的主要途徑。電力行業(yè)也在及時(shí)轉變觀(guān)念 ,在節能降耗上加大投入 ,加快新技術(shù)的開(kāi)發(fā)及應用。下面小編為大家分享火力發(fā)電廠(chǎng)降耗節能措施，歡迎大家閱讀瀏覽。
一、設備概述
良村熱電#1、#2發(fā)電機組廠(chǎng)用電率約7.59%、7.89%，與同業(yè)對標，與國內先進(jìn)火電機組有一定差距。本文結合具體情況從節能改造、優(yōu)化運行方式等方面深挖節能潛力進(jìn)行探討,最大限度降低廠(chǎng)用電率.以適應時(shí)代對火電廠(chǎng)發(fā)展的需求。
石家莊良村熱電是河北南網(wǎng)重要的電源、熱源支撐點(diǎn)，鍋爐為東方鍋爐生產(chǎn)的型號為DG1110/17.4-II12 型亞臨界一次中間再熱自然循環(huán)燃煤汽包爐，單機配三臺雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機，兩臺引風(fēng)機、送風(fēng)機、一次風(fēng)機，風(fēng)機均采用動(dòng)葉可調軸流式風(fēng)機。汽輪機為東方汽輪機生產(chǎn)的亞臨界、一次中間再熱、三缸雙排汽、單軸、兩級可調整供熱抽汽、凝汽式機組。配有兩臺50%BMCR容量的汽泵，一臺35%BMCR容量的電泵，兩臺凝結水泵(一臺變頻調節)、兩臺循環(huán)泵。發(fā)電機為東方電氣制造的QFSN-330-2-20型氫冷發(fā)電機，經(jīng)容量為370MVA的主變接入220kV升壓站，發(fā)電機出口經(jīng)高廠(chǎng)變接帶廠(chǎng)用電，廠(chǎng)用電分為6KV和400V兩個(gè)電壓等級。機組大容量輔機和低壓廠(chǎng)用變接入6KV 系統，低壓供電方式采用PC/MCC方式，兩臺機組設一臺高壓?jiǎn)?dòng)備用變壓器。
二、降低廠(chǎng)用電率的具體措施
廠(chǎng)用電率的決定因素有多個(gè)，輔機電動(dòng)機的耗電量對廠(chǎng)用電率起著(zhù)決定性的作用，同時(shí)合理調整、運行方式優(yōu)化、節能改造同樣影響著(zhù)廠(chǎng)用電率。
通過(guò)幾年的運行，暴露出部分設備在運行時(shí)的節能潛力很大，良村熱電通過(guò)對設備的節能改造取得了明顯的效果，廠(chǎng)用電率得到了有效控制。
1. 磨煤機高鉻鋼球改造
由于機組為河北南網(wǎng)骨干電廠(chǎng)，經(jīng)常性參與機組調峰，在晚22:00-次日6:00時(shí)間段經(jīng)常處在機組低負荷狀態(tài)，有時(shí)機組負荷僅略高于最低穩燃負荷，此時(shí)即使采用雙磨運行,磨煤電耗仍較高依舊居高不下，造成大量能源浪費。通過(guò)考察采用鉻錳鎢抗磨鑄鐵球(高鉻鋼球)替代現使用的中鉻鋼球，并優(yōu)化磨球級配方案，首先對1B磨進(jìn)行更換鋼球改造試驗，技改后根據運行數據統計分析，在磨煤機出力不變、煤粉細度不變的情況下，1B磨煤?jiǎn)魏哪苊黠@下降，電流從之前的140A左右降至115A，電機功率從1200kW/h左右降低至1000kW/h，計算每天節電約4800kWh，按每千瓦0.3元，年單磨運行7000小時(shí)計算，年節約費用約42萬(wàn)元以上，節電效果明顯。同時(shí)通過(guò)更換鋼球，1B磨內裝載量下降，通流面積增加，同時(shí)降低了一次風(fēng)壓、降低了一次風(fēng)機電耗，兩臺一次風(fēng)機電流減少共計5A，每小時(shí)功率減少約45kW，按機組運行5500小時(shí)計算，按供電每千瓦0.3元計算，年節約費用約7.4萬(wàn)元。取得成功經(jīng)驗后，陸續對兩臺機組的六臺磨都進(jìn)行了改造。
2. 循環(huán)水泵電機高低速切換改造
良村熱電兩臺300MW機組設有四臺循環(huán)泵，每臺機組配有一臺雙速循環(huán)泵，由于低速電源安裝時(shí)就存在問(wèn)題，無(wú)法進(jìn)行高、低速電源切換，冬季仍運行高速循環(huán)泵，造成較大的電量損耗。同時(shí)也造成凝汽器端差上升至15℃，機組經(jīng)濟性、安全性大幅降低。因此對1B、2B兩臺雙速循環(huán)泵進(jìn)行了電源改造，根據異步電動(dòng)機的轉速公式n=60f/p，只要改變頻率f或極對數n就可以改變轉速，對于循環(huán)泵，只需在小范圍內進(jìn)行不經(jīng)常的調速，考慮到改造成本和維護量，首選改造磁極對數來(lái)改變轉速，通過(guò)加裝高、低速電源切換柜來(lái)實(shí)現循環(huán)泵高、低速電源切換，改造前單臺循環(huán)泵在12極496r/min轉速下運行，電機額定功率為1900KW，改造后單臺循環(huán)泵在16極373r/min轉速下運行，電機額定功率為800KW，設備改造后針對性的制定了與循環(huán)泵高、低速相匹配的運行方案，循環(huán)泵耗電率及廠(chǎng)用電率同比明顯降低。數據顯示低速循環(huán)泵投運后電流明顯下降，由195A降至120A， 通過(guò)冬夏季不同方式數據分析循環(huán)泵耗電率0.67%下降至0.5%，降幅明顯。同時(shí)采取了循環(huán)水并列運行、根據真空冬夏季合理安排循環(huán)泵啟停方式，通過(guò)一段時(shí)間的運行，對比優(yōu)化前、后的數據，發(fā)現循環(huán)水泵耗電率由2012年度0.85%降至2013年度0.8%、2014年度0.79%，下降幅度0.05%、0.06%，變化幅度為6%、7%。采取優(yōu)化方案后2014年共節約廠(chǎng)用電量約188.23萬(wàn)度，折合人民幣62.11萬(wàn)元，節約節能效果明顯。
3. 鍋爐本體照明改造
良村熱電#1爐本體現有燈具546套，均采用70W的金鹵燈，截至2014年燈具使用近3年多，老化嚴重損壞頻率極高，人工及材料費等維護費用較高。通過(guò)改造將#1爐現有70W的金鹵燈全部更換為30W LED節能燈436套，減少燈具110套，且同樣滿(mǎn)足現場(chǎng)照明需要，將控制箱實(shí)現了分區控制(長(cháng)明部分手動(dòng)遠方控制，夜間照明實(shí)現自動(dòng)光控/手動(dòng)轉換)。#1鍋爐本體總計546套燈具，每年維修量約200套，每套燈具更換燈泡(82元)、鎮流器(79元)、觸發(fā)器(15元)共計200套，直接材料費3.52萬(wàn)元， 人工費1.6萬(wàn)元 搭架子費用0.46萬(wàn)元，合計5.58萬(wàn)元 /年，因燈具更換后，壽命為7年免維護，7年可節約維護費34.16萬(wàn)元 。改造前#1鍋爐房本體照明耗電20.8萬(wàn)度;改造后耗電為5.57萬(wàn)度，節約電能15.23萬(wàn)度，按照我廠(chǎng)現在上網(wǎng)電價(jià)0.4316元計算，節電費用6.39萬(wàn)元/年，7年節約電費44.73萬(wàn)元。根據節約維護和電能費用計算，每年合計可節約費用11.97萬(wàn)元;本次改造費用實(shí)際費用39萬(wàn)元，燈具單價(jià)約902元，數量為436套，按照每年節約11.97萬(wàn)元計算，3.26年內可收回投資。在2015年大修中對#2爐照明也實(shí)施了改造。
4. 合理優(yōu)化輔機運行方式
(1)汽機專(zhuān)業(yè)將凝汽器補水方式改為為自吸補水，停運凝補水泵，通過(guò)凝汽器的負壓作用將凝補水箱內的除鹽水吸進(jìn)凝汽器，并保證凝補水箱液位不能低于4200mm，防止發(fā)生凝汽器漏空現象，特殊情況下自吸補水不能滿(mǎn)足要求時(shí)再啟動(dòng)凝補水泵補水，大大縮短了凝補泵的運行時(shí)間。機組啟動(dòng)階段采取無(wú)電泵啟動(dòng)方式，啟動(dòng)汽泵前置泵向鍋爐汽包上水，提前將一臺汽泵定速至3100r/min,保證汽包補水要求。
(2)鍋爐專(zhuān)業(yè)根據磨煤機出力情況定期安排清理分離器及添加鋼球，保證制粉系統最佳出力，降低制粉系統耗電率。根據機組運行出力情況，及時(shí)安排停止1C、2C磨煤機運行，以保證負荷不受阻為原則，盡量減少C磨煤機的運行。同時(shí)加強受熱面及空預器吹灰，確�？疹A器差壓不增大、受熱面不積灰，減小風(fēng)機耗電量。
(3)電氣專(zhuān)業(yè)將變壓器的冷卻器風(fēng)扇控制自動(dòng)運行，盡量避免在手動(dòng)方式�，F場(chǎng)照明以既確保生產(chǎn)現場(chǎng)必要的亮度，又盡可能地節約廠(chǎng)用電為原則，將原來(lái)常開(kāi)照明的場(chǎng)所，根據現場(chǎng)情況兩路分控的只開(kāi)一路，多路控制的開(kāi)啟一半�，F場(chǎng)的空調控制以保證室內設備溫度為原則控制啟停，因現場(chǎng)照明電壓402V偏高，調節照明變壓器的有載調壓裝置至380V,降低工作電壓節約電能的同時(shí)延長(cháng)燈具的使用壽命，同時(shí)控制辦公非生產(chǎn)用電節能。
(4)化學(xué)專(zhuān)業(yè)超濾出水提升泵采用變頻泵運行，盡可能停運工頻泵。保持除鹽水箱高液位運行，通過(guò)液位差自流至凝補水箱，以減少除鹽水泵運行時(shí)間。液氨卸載時(shí)通過(guò)液氨儲罐和液氨槽車(chē)的壓力差平衡液位，以減少液氨壓縮機啟用時(shí)間，降低電耗。污廢水排放泵按照液位控制自動(dòng)運行，避免造成空轉。
(5)輸煤專(zhuān)業(yè)縮短上煤時(shí)間，避免皮帶超負荷運行和長(cháng)時(shí)間小流量運行，如遇堵煤，設備故障等上游設備跳閘，待煤流走空后先將下游設備停運，避免處理缺陷過(guò)程中下游設備長(cháng)時(shí)間空轉，努力降低輸煤設備空運轉時(shí)間，降低輸煤耗電率。
(6)除灰專(zhuān)業(yè)在滿(mǎn)足環(huán)保要求前提下調整除塵器高壓參數，限制各電場(chǎng)二次電流極限值。根據機組負荷和空壓機負荷情況及時(shí)啟�？諌簷C，根據鍋爐輸灰壓力曲線(xiàn)，及時(shí)調整輸灰結束壓力設定值，減少壓縮空氣用量，降低空壓機出力。
良村熱電經(jīng)過(guò)近三年的技改實(shí)踐，取得了顯著(zhù)成效，截至到2015年6月，#1、#2發(fā)電機組廠(chǎng)用電率分別完成約6.85%、7.19%。由于2015年下半年電除塵及脫硫脫硝綜合改造，新增了大量耗能設備，廠(chǎng)用電率又有所上升，隨著(zhù)國家節能減排政策的不斷深化，作為發(fā)電企業(yè)，應該積極響應國家政策，將降低廠(chǎng)用電率作為一個(gè)長(cháng)期的課題來(lái)研究。
三、節能改造的潛力
1、利用新技術(shù)，對輔機變頻節能改造
火電廠(chǎng)輔機出力隨發(fā)電機負荷的大小而變化，電網(wǎng)負荷隨時(shí)在變化，發(fā)電機輸出功率變化，風(fēng)機、水泵等主要輔機出力也要相應調整，對于采用調節閥或擋板調節的風(fēng)機、水泵，運行中的特點(diǎn)是轉速在±20%范圍內變化時(shí)，其運行效率變化不大，其流量與轉速的一次方成正比，壓力與轉速的平方成正比，軸功率與轉速的三次方成正比，當轉速降低后，其軸功率隨轉速的三次方降低，驅動(dòng)風(fēng)機、水泵的電機所需的電功率亦可相應降低，所以調速是風(fēng)機、水泵節能的重要途徑。在風(fēng)機、水泵的流量調節中，節流調節最為簡(jiǎn)單，也是目前應用最多的調節方式，主要缺點(diǎn)是能耗偏大。由于變頻調速在頻率范圍、動(dòng)態(tài)響應、轉差補償、功率因數、工作效率等方面是與交流調速無(wú)法比擬的，因此開(kāi)展變頻調速節能降耗勢在必行。
2、電氣設備改造優(yōu)化選型
對今后需要改造或者新增的電氣設備，要從節能角度出發(fā)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟比較，做好電氣設備評標選型。
(1)優(yōu)先選用高效電動(dòng)機
高效電動(dòng)機是指總損耗比標準系列電動(dòng)機降低20%以上的電動(dòng)機。高效電動(dòng)機由于定子鐵芯、轉子鐵芯均采用高導磁、低損耗的優(yōu)質(zhì)電工硅鋼片構成,且制造工藝較先進(jìn),所以電機在運行中各種損耗較低,功率因數高,運行熱穩定好,使用壽命長(cháng)。同等情況下,高效電動(dòng)機比標準電動(dòng)機效率提高3%,但制造成本卻比標準電機高出30%。對火力發(fā)電廠(chǎng)不需要進(jìn)行狀態(tài)調節的輔助機械而言,把拖動(dòng)電動(dòng)機更換為高效電動(dòng)機是一種行之有效的方法。
(2)采用節能型變壓器。
由于材料技術(shù)的不斷發(fā)展和變壓器廠(chǎng)對結構的不斷改進(jìn) ,節能型變壓器發(fā)展也很快 , 目前已發(fā)展到 S10型甚至S11型。而以節能為技術(shù)特點(diǎn)的S9型變壓器與節能效果更好的S11型相比較已變成“費能”型。S11變壓器適用范圍廣，性能水平高于S9型變壓器，空載損耗平均降低30%，空載電流降低70%。因此應優(yōu)先選擇節能的S11型變壓器或更新型的節能變壓器。 在選用配電變壓器(容量2500KVA及以下)時(shí)應優(yōu)先選用S11型干式變取代同容量的油浸變或其他干式變壓器，可明顯降低無(wú)功損耗。
3、通過(guò)調節廠(chǎng)用電經(jīng)濟電壓來(lái)降低廠(chǎng)用電率
高電壓狀態(tài)下，不僅危及電動(dòng)機絕緣，而且使電動(dòng)機損耗大大增加,過(guò)高的運行電壓會(huì )增加無(wú)謂的電能浪費。所以需要給廠(chǎng)用輔機優(yōu)選一個(gè)合理的運行電壓范圍，進(jìn)一步挖掘設備的節能潛力，降低廠(chǎng)用電率。電力行業(yè)標準和企業(yè)標準《規程》規定：電動(dòng)機的運行電壓范圍為95%～110%額定電壓，在此范圍內電動(dòng)機的總損耗是不一樣的，分析外加電壓的目的是尋找一個(gè)最經(jīng)濟的運行電壓。想找出全廠(chǎng)所有輔機電動(dòng)機損耗最小的函數表達式的方法十分繁冗。所以對于全廠(chǎng)眾多的廠(chǎng)用輔機電動(dòng)機運行中自身?yè)p耗可以用試驗(調節電壓)方法的來(lái)求函數的極值，以便找出對應的6kV母線(xiàn)電壓Uj即經(jīng)濟電壓。就目前400V廠(chǎng)用段運行電壓來(lái)看，通過(guò)調節分接頭適當降低廠(chǎng)用母線(xiàn)電壓應是可行的，預期節電量非�？捎^(guān)，參考同行降壓節電效果，可使廠(chǎng)用電率降低約0.1%。
4、減少發(fā)電機組封閉母線(xiàn)輸電過(guò)程中的鐵磁性損耗
大型發(fā)電機組從發(fā)電機至主變壓器等回路采用封閉母線(xiàn)輸電，減少輸電過(guò)程中的鐵磁性損耗。由于封閉母線(xiàn)局部分接位置磁屏蔽不嚴及其鋼構安裝形成閉合回路等原因，在交變磁場(chǎng)的作用下鋼材料會(huì )產(chǎn)生渦流損耗和磁滯損耗 ,稱(chēng)為鐵磁性損耗，如果鐵磁性損耗過(guò)大 ,會(huì )造成鋼材料局部過(guò)熱，可能會(huì )威脅到人身安全、設備安全或結構安全 ,還造成大量電能損耗。要減少鐵磁性損耗 ,應從減少交變磁場(chǎng)中鋼材料的使用、增加屏蔽、避免形成閉合來(lái)回路、改善鋼材料與載流導體空間關(guān)系等方面處理。
5、有效控制電氣設備運行過(guò)熱問(wèn)題
電氣設備如開(kāi)關(guān)、母線(xiàn)等由于設計安裝不當或者維護不到位以及環(huán)境條件惡劣等影響，在運行中經(jīng)常會(huì )造成開(kāi)關(guān)隔離觸頭、母線(xiàn)接頭等部位過(guò)熱現象，不僅威脅設備安全運行，還會(huì )損耗一定的電能。對設計安裝容量不足的情況要對設備進(jìn)行有針對性的增容技術(shù)改造。對維護不到位及環(huán)境影響的情況，要嚴格執行檢修工藝標準，處理過(guò)熱部位，使用電力導電膏。在承載負荷電流的開(kāi)關(guān)觸頭、母線(xiàn)接頭清理后涂敷導電膏，接觸電阻比未涂敷下降25%至95%，溫升比未涂敷下降25%至70%，可節省有功電量。
拓展資料：
火力發(fā)電廠(chǎng)簡(jiǎn)稱(chēng)火電廠(chǎng)，是利用可燃物（例如煤）作為燃料生產(chǎn)電能的工廠(chǎng)。它的基本生產(chǎn)過(guò)程是：燃料在燃燒時(shí)加熱水生成蒸汽，將燃料的化學(xué)能轉變成熱能，蒸汽壓力推動(dòng)汽輪機旋轉，熱能轉換成機械能，然后汽輪機帶動(dòng)發(fā)電機旋轉，將機械能轉變成電能。
原動(dòng)機通常是蒸汽機或燃氣輪機，在一些較小的電站，也有可能會(huì )使用內燃機。它們都是通過(guò)利用高溫、高壓蒸汽或燃氣通過(guò)透平變?yōu)榈蛪嚎諝饣蚶淠@一過(guò)程中的壓降來(lái)發(fā)電的。
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