火電機組啟停能源損失試驗及分析

顏雪琴，陳增宏

（1.上海電力股份公司吳涇熱電廠，上海 200241；2.上海明華電力技術工程有限公司，上海 200090）

吳涇熱電廠9號機組為300MW發電容量，配備汽輪機為330MW亞臨界，中間再熱、單軸、雙缸、雙排汽、凝汽抽汽式汽輪機。與1 125t／h亞臨界、中間再熱、強制循環汽包鍋爐；制粉系統選用正壓直吹式，配五臺HP-863碗式中速磨煤機及315MW水氫冷卻發電機配套。鍋爐與汽輪機熱力系統采用單元布置。

為掌握機組冷態啟動和正常停爐過程損失中的各項能量損失情況，進而為節能提供基礎數據，利用9號機組B級檢修機會，特地進行了一次機組啟停能源損失試驗。

1 試驗方案

在發電機解列瞬間開始計算停爐損失，當6kV輔機全部停役瞬間為機組停爐結束時刻，此時間段內機組的用電、用水和熱量損失計為停爐損失；當給水泵向鍋爐開始進水瞬間作為機組冷態啟動開始時刻，當發電機并網瞬間作為機組啟動完成時刻，此時間段內產生的用電、用燃料、用水量損失計為啟動損失；機組啟動和停爐為一個周期，不能分裂成單一的啟動或停止，機組的損失由用電損失、用燃料損失、用水量損失組成。

（1）用電量損失 在啟停過程中的開始到結束時刻內所有單元機組發生的用電量全部計入啟動損失。公用段的輸煤耗電，氣泵耗電等無法分攤到每臺機組上，故不作考慮.

（2）燃料量損失 在啟停過程中全部采用的是等離子燃燒器，沒有用油量。所以，燃油損失不存在，僅計量用煤量損失。

（3）水量損失 啟動過程中，當鍋爐內汽包水位到達0位時，開始計凝汽器補水流量；停爐過程中，機組與電網解列后的補水流量作為損失量；充入鍋爐的水容積、除氧器的水容積、凝汽器熱井水容積損失在停爐過程中計入，啟動過程中不再計入。

用電量損失的主要設備如表1所示。

2 試驗結果

2.1 機組停機損失結果

2013年8月30日4：25機組滑參數停爐到2013年9月8日14：29閉冷泵停止。對用電量、凝結水補水量、燃煤量等各項損失進行測試，停爐過程中共計用電量4869.54kWh，按0.4元的上網電價計算，損失19.47萬元；整個停爐過程中沒有投用油槍，用油量為零；容積水量損失為355.0t，凝結水價格按26.37元／t（不含稅）計算，折合人民幣為0.936萬元；停爐總的損失費用折合人民幣20.406萬元。

表1 主要用電量設備表

（1）用電量損失

停爐各設備用電量及占比如表2所示。從試驗結果來看，循泵、廠變和閉冷泵是機組停機過程中用電量排名前三位，三者合計占用電量損失的79.54%。

表2 停爐各設備用電量及占比

名 稱 用電量／kWh 金額／萬元 占百分比／%6kV 9B段凝泵B 0 0.00 0.00循泵B 714 0.03 0.15吸風機B 477 0.02 0.10一次風機B 312 0.01 0.06送風機B 194.4 0.01 0.04給泵C 9862.1 0.39 2.03廠變34 16211 0.65 3.33除塵器變 1268 0.05 0.26脫硫備用電源 00.000.00閉冷泵B 0 0.00 0.00循冷泵B 0 0.00 0.00爐水泵B 15445.2 0.62 3.17磨煤機B 0 0.00 0.00磨煤機D 0 0.00 0.00合計4869.5 19.47 100

停爐輔機用電量按損失百分比排列（表3）。

表3 停爐輔機用電量按損失百分比的排行榜

（2）容積水量損失

容積水量損失按照設備的容積和運行水位計算出停爐后放掉的水量。容積水量損失計算結果如表4所示。

表4 容積水量損失

2.2 機組啟動損失試驗

2013年10月20日18：30機組冷態啟動到2013年10月21日6：34發電機并網，歷時12h，對用電量、凝結水補水量、燃煤量等各項損失進行了測試，在啟動過程中，到汽輪機沖轉用電量共計2017.7kWh，到發電機并網用電量共計2273.7kWh。如折算到電費：點火到汽輪機沖轉階段為8.05萬元；點火到發電機并網階段為9.09萬元；凝結水補水量損失151t，折算為人民幣損失費用為0.398萬元；燃料量損失114.062 t，燃煤價格按600元／t計算，損失費用為6.84萬元。啟動總的損失費用16.328萬元。

（1）用電量損失

啟動各設備用電量及占比如表5所示。從試驗結果來看，循泵、廠變和凝泵是機組啟動過程中用電量排名前三位，三者合計占用電量損失的63.35%。

表5 啟動各設備用電量及占比

按損失百分比排列名次見表6。

（2）凝結水補水量損失

啟動階段凝結水補水量如表7所示。

（3）燃料量損失

燃料量損失如表8所示。

3 數據分析

停爐過程一直要持續到汽輪機盤車停止，循泵始終運行著，所以，用電量遠大于啟動過程。無論是啟動還是停爐過程的用電量，循泵排第一，廠變33+34排第二。廠變33+34停爐階段占18%、啟動階段占19%，其比例遠遠大于送風機、引風機和一次風機。在停爐階段，400V母線上的所有設備一直到閉冷泵停止時才全部停止；在啟動階段，400V母線上的設備在點火初期已經運行，鑒于上述原因，它的用電量所占的份額比較大。廠變33+34的用電量無論在啟動和停爐過程中，占據的份額除循泵外比其它設備都大，需進一步分析原因，這是減少啟停損失的一個目標。停爐與啟動損失比較見表9。

表6 機組啟動輔機用電量排行榜

表7 啟動階段凝結水補水量

表8 用煤量數據表 t

表9 停爐與啟動損失比較 萬元

本次啟動過程中使用無電給泵方式，直接用汽動給水泵上水點火，節約廠用電。接下來可以嘗試機組在啟動并網前采用單側風機（送、引、一次風機），減少廠用電。機組的啟停過程是一個復雜的變工況過程，在保證安全的基礎上，縮短啟停時間，就減少了廠用電量，減少了啟停損失。