熱力系統運行方式節能優化調整

摘 要：結合300MW機組設備運行特點及我廠熱力系統改造，對目前設備運行方式進行了優化調整和改造，節約了廠用電，減少了工質的損失和浪費，實現了機組節能降耗。

關鍵詞：運行方式；節能；調整

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.063

1 前言

近年，我公司通過歷次大小修，對#5、#6、#7、#8機組熱力系統進行了優化改造，目前，#5、#6、#7、#8機組名牌出力由原來的300MW提升為330MW，機組熱力系統優化改造后，使得機組出力增大，給公司帶來的巨大的經濟效益。然而機組熱力系統的優化改造不僅僅帶來的是機組名牌出力的提升，同時給我們的運行方式的調整也開闊了空間，近兩年來，運行部加強節能管理，采用技術上可行，經濟上合理以及環境和社會認可的措施，進行了多項運行方式優化改革嘗試，通過優化設備運行方式，進一步節約廠用電，減少各個環節中的損失和浪費，更加有效、合理地利用能源， 進而實現機組節能降耗，最大限度的提高機組的經濟性，實現公司利益的最大化。下面就機組熱力系統改造后，在機組運行方式方面做的調整及優化逐一論述。

2 運行方式優化調整

2.1 采用汽泵代替電泵提高機組啟停的經濟性和安全性

我公司四臺機組給水系統配置2臺50%汽泵和1臺50%電動給水泵。原設計機組啟動時采用電泵向鍋爐上水，直至點火、升溫升壓、汽機沖轉、暖機、發電機并網，當機組負荷升至100MW-150MW時，才依次啟動兩臺汽泵。汽泵帶負荷正常后將電泵停運投備。這個過程大約10-12小時甚至更長，機組停運過程中也需運行5小時以上，由于啟停機過程中電泵運行小時數均較多，導致廠用電消耗大，機組經濟性差；另外如果啟停過程中電泵故障跳閘，鍋爐將面臨斷水干燒的危險。因此，充分利用輔汽汽源，通過優化小機進汽和汽泵給水管路，實現機組啟停全程用汽泵代替電泵上水，既可大量節約廠用電，實現了節能降耗；同時因有電泵始終備用，又極大的提高了機組啟停的安全性。

2.1.1改造方案：

小機汽源正常由四段抽汽供給，為實現機組啟停全過程小機代替電泵運行，經過研究采取給四段供輔汽逆止門加裝旁路手動門的辦法，在機組啟動時開啟該手動門由輔汽向四段抽汽供汽，提供小機啟動汽源。同時為保證鍋爐水位調整需要，在A汽泵出口電動門加裝旁路調整門，用于給水流量調整，在機組啟動接帶負荷至100MW～150MW時進行小機汽源切換，將小機汽源倒為四段抽汽接帶，系統改造如圖1：

通過上述改造實現了汽泵代替電泵的全過程機組啟停

2.1.2 經濟及安全性分析：

對運行方式優化改造前機組啟、停過程中電泵全程上水運行電耗搜集、匯總、整理如下：

從上表可以看出：利用電泵全程進行鍋爐上水：機組冷態滑啟電耗在1.3-2.0萬KWH，滑停電耗也近1.2萬KWH，如果再加上組織管理、人員操作、缺陷的影響，廠用電耗十分驚人，這明顯大大增加了機組正常啟、停費用。

通過對改善后機組啟停過程中用A汽泵代替電泵全程上水時A前置泵運行電耗搜集、匯總、整理如下：

為了科學論證改造效果，必須計入A小機在機組啟停過程中的熱耗等價電耗進行比較。結合多次開停機跟蹤記錄A小機運行情況如下：

（1）冷態啟動等效電耗：3602KWh

（2）滑停等效電耗：2001KWh

計入啟停機過程中的A小機等效電耗，得出采用A汽泵代替電泵全程上水的實際電耗如下表：

機組啟停過程中，用汽泵全程代替電泵運行，節能效果十分顯著：單機啟動節電1.2萬KWH，停運節電0.7萬KWH 。以我公司4臺機每年各啟停3次計算，可節約外購電量22.8萬KWH ，以0.36元/KWH計算可節約人民幣8.208萬元，長期效益及推廣前景十分廣闊。

從統計資料看，300MW機組啟動過程中因電泵故障跳閘導致鍋爐干鍋的事故并不鮮見，而采用汽泵全程代替電泵從根本上杜絕了此類事故的發生，機組啟停安全性大為提高。

2.2 機組啟停過程、低負荷使用單臺循環泵，降低廠用電

我公司#5、#6機組循環水系統配置三臺循環水泵，以前機組啟停及低負荷過程中兩臺循環泵運行，由于循環泵實際流量比設計流量大，在機組啟動或低負荷時，兩臺循環泵運行流量明顯富裕，經過試驗，目前機組啟停時保持一臺循環泵運行就可以滿足需要。春秋季由于環境溫度較低，循環水溫度在8-15℃之間，機組負荷在200MW及以下時保持一臺循環泵運行，大大節約了廠用電，實現了節能降耗。

效果分析：

啟停機時停運一臺循環泵可節約廠用電如下：

電機功率：P=1.732UIcosφ =1.732 × 6 × 137×0.85 =1210KW；

按照啟動至接帶200MW負荷用時10小時計算，可節約廠用電12100 KWH；

按照200MW負荷滑停至盤車投入2小時計算，可節約廠用電2420 KWH；

春秋季機組負荷在200MW及以下時，由于循環水溫度較低，一般在8-15℃之間，并且兩臺循環泵流量富裕，停運一臺循環泵機組真空下降不大于1Kpa，而廠用電率下降0.8%，按照機組真空每下降1Kpa時對應供電煤耗增加2.6g，廠用電率下降1%時對應供電煤耗減少3.2g計算，只要循環泵停運時真空下降不大于1Kpa就可以實現節能目的。我廠#5、6機組在200MW負荷，循環水溫度在13℃以下時，停運一臺循環泵，真空下降0.5-0.7Kpa左右，可降低煤耗1g左右，達到了節能降耗的目的，提高了機組的經濟性。

2.3 暖風器疏水系統改造

2.3.1 暖風器疏水系統改造方案

在現有的兩臺疏水泵系統基礎上安裝一套多級水封系統，在原有的暖風器疏水至管擴管道上增加一管道與凝汽器相連，利用凝汽器真空來抽吸暖風器疏水。工作流程為：爐暖風器疏水→暖風器疏水箱 →多級水封→高加疏水擴容器 →凝汽器。通過多級水封及其后調整門共同維持暖風器疏水箱水位在正常范圍，防止疏水箱被抽干，造成暖風器內的蒸汽被直接抽至凝汽器而影響機組經濟性。

2.3.2 效果分析

暖風器疏水回收至凝汽器后，每天可節約除鹽水80噸，效益明顯。另外，暖風器疏水回收至凝汽器后，無需啟動暖風器疏水泵，每天可節省電耗約500度，降低廠用電率，同時，系統改造后且減少了暖風器疏水泵的日常維護工作，使暖風器水泵運行時“跑、冒、滴、漏”的現象得到解決，符合現場文明生產要求。

2.4 #7、8機循環泵兩機三泵運行方式

2.4.1 運行方式調整方案

我廠#7、8機組各配有兩臺循環泵，正常運行時一臺循環泵運行，一臺備用，但在夏季工況時，由于循環水溫度高，單臺循環泵不能滿足需求，而啟動兩臺循環泵循環水流量又過大，冷卻塔冷卻能力不足，造成循環水溫度過高，影響機組真空下降，并且廠用電增加較多。而我廠#7、8機循環泵出口母管安裝有聯絡門，經過試驗調整，在夏季工況時運行三臺循環泵，開啟循環泵出口聯絡門進行調整保證兩臺機組循環水流量平衡，同時開啟塔池自流溝聯絡門保持塔池水位平衡，這樣即滿足了兩臺機組真空的需求，又將廠用電的增加降低至最小，提高了經濟性。

2.4.2 效果分析

#7、8機雙機運行時采取兩機三泵的運行方式，表5是兩機三泵運行時的主要參數：

由上表可以看出，兩機三泵運行時，兩機真空均上升1.2KPA左右。廠用電#8機上升1%左右，#7機6KV母線電流僅上升10A，幾乎可以忽略不計。由以上所述，根據經驗值可推算出#7、8機供電煤耗平均可下降1.5g/kwh左右。另外，由于兩機三泵運行時塔池淋水密度與單機兩泵運行時相對較小，而且塔池在設計時都有一定的裕度，故循環水溫度與單機單泵運行時幾乎沒有變化，在很大程度上保證了機組運行的安全性。

2.5 凝汽器放水系統優化

凝汽器檢修后，為了查找凝汽器銅管存在的脹口松弛，管道腐蝕破損，真空系統泄漏點等情況，利用除鹽水充滿凝汽器汽側查找泄露點是火力發電廠一項重要工作，每次大小修后都要進行灌水找漏工作，但是找漏結束后凝汽器中的水就直接排放至地溝，造成浪費，并且由于排水井等限制，放水速度不能夠太快，影響了檢修工期，同時我廠#7、8機組凝汽器地溝無下水井，排水依靠潛水泵排出，流量有限，并且需要浪費廠用電，因此對凝汽器放水系統進行了優化改造。

將凝汽器放水回收至凝汽器循環水回水管道，排放至塔池，改造系統如圖：

效果分析：凝汽器灌水所用除鹽水量大，約需1000噸除鹽水。將1000噸除鹽水回收排放至塔池后，可節約1000噸原水，1噸原水按1元計算，每臺機組每次可節約1000元原水成本。每臺機組投資增加低壓閥門2只、部分管道，為一次性投 資，且投資小。#7、8機組無需啟動潛水泵，節約了人工及廠用電。

凝汽器放水時間由原來的6-8小時縮短為2-3小時，大大節約了放水時間，為檢修工作創造了有利條件。

2.6 除氧器排氧門調整，降低除鹽水耗

除氧器的主要作用就是用它來除去鍋爐給水中的氧氣，保證給水的品質。傳統方式下正常運行中，除氧器的排氧門保持常開，工質浪費較大，為了減小工質浪費，在保證給水溶氧合格的前提下，將除氧器排氧門關閉，根據化學監督除氧器溶氧指標進行間斷開啟調整溶氧，從而達到降低工質損失的目的。

排氧門調整后四臺機組每天節約除鹽水約40噸左右，達到了節能減排目的。

3 結論

經過上述運行方式優化調整，節能效果顯著，實現了節能減排的目標，同時保證了機組安全運行。

參考文獻：

[1]廠家技術資料及說明書[R].2007（10）.

[2]靖遠第二發電有限公司汽機系統圖[R].2009（11）.

[3]靖遠第二發電有限公司汽輪機運行規程[R].2009（11）.

作者簡介：牛志成（1972-），男，甘肅涇川人，本科，工程師，主要從事汽輪機運行技術管理工作。