火電機(jī)組停機(jī)備用期間節(jié)能降耗措施

王巍

(湖南華電長沙發(fā)電有限責(zé)任公司，長沙 410000)

火電機(jī)組停機(jī)備用期間節(jié)能降耗措施

王巍

(湖南華電長沙發(fā)電有限責(zé)任公司，長沙 410000)

為降低火電機(jī)組停機(jī)備用期間的能耗，在分析停機(jī)備用期間主要能耗的基礎(chǔ)上，將氫壓降至0.150 MPa并停運(yùn)定冷水系統(tǒng)、氫氣干燥器、閉式水泵和密封油泵，氫氣純度及露點(diǎn)仍符合要求，每年可節(jié)約電費(fèi)及設(shè)備維護(hù)費(fèi)約80萬元，節(jié)能降耗效果顯著。

火電機(jī)組；停機(jī)備用；氫壓；露點(diǎn)；能耗

0 引言

近幾年，火電機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)逐年減少，發(fā)電機(jī)停機(jī)備用時(shí)間逐漸增加。在機(jī)組長周期停機(jī)備用時(shí)，采取合理的運(yùn)行方式，在保證機(jī)組正常備用的情況下，盡可能降低備用保養(yǎng)的費(fèi)用，是必須要考慮的問題，同時(shí)也具備可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

1 設(shè)備概況

湖南華電長沙發(fā)電有限公司(以下簡稱長沙電廠)2×600 MW火電機(jī)組是湖南電網(wǎng)的主力機(jī)組，是國內(nèi)首批、中國華電集團(tuán)公司首座燃煤脫硫脫硝發(fā)電機(jī)組。

發(fā)電機(jī)為東方電機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的QFSN-600-2-22C型三相同步汽輪發(fā)電機(jī)，額定容量為667 MV·A，額定功率為600 MW,額定功率因數(shù)為0.9(滯后)，最大連續(xù)輸出功率為655.2 MW，級對數(shù)為1，定子額定電壓為22 kV。發(fā)電機(jī)采用自并勵(lì)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)，采用水氫氫冷卻方式：定子線圈(包括定子引線)水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子線圈氫冷，定子鐵芯氫冷，定子出線氫冷。

每臺機(jī)組設(shè)2臺定子冷卻水泵電機(jī)，為YB225M-2型三相鼠籠式異步電動機(jī)，電機(jī)功率為45 kW，額定電壓為380 V，額定電流為83.9 A。2臺交流密封油泵電機(jī)為YB132N型異步電機(jī)，電機(jī)功率為7.5 kW，額定電壓為380 V，額定電流為15.4 A。1臺直流事故密封油泵，功率為5.5 kW。

2套氫氣除濕裝置為北京藍(lán)艾迪電力技術(shù)有限公司生產(chǎn)的電子冷凝式氫氣干燥機(jī)，額定功率為50 kW。冷卻水取自機(jī)組閉式水系統(tǒng)，閉式冷卻水泵電機(jī)為Y315S-4型異步電機(jī)，功率為110 kW，額定電壓為380 V，額定電流為200.8 A。

2 600 MW機(jī)組停機(jī)備用期間主要能耗

長沙電廠#1機(jī)組接入220 kV電網(wǎng)，接帶長沙市區(qū)負(fù)荷，長期并網(wǎng)運(yùn)行，#2機(jī)組接入500 kV電網(wǎng)。由于湖南省電力緊張形勢趨緩，近幾年#2機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間較短，長期停機(jī)備用。

停機(jī)備用期間，發(fā)電機(jī)充氫備用，保持氫壓0.300 MPa，定冷水系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，保持水壓0.280 MPa(定冷水入口)。為保證氫氣干燥，投入氫氣干燥器及氫氣循環(huán)風(fēng)機(jī)，投入閉式水系統(tǒng)和密封油系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，維持運(yùn)行油壓0.850 MPa。

停機(jī)備用期間運(yùn)行設(shè)備及其功率見表1[1]。如連續(xù)停機(jī)備用1個(gè)月，消耗的電能=262.5×24×30=189 000 (kW·h)，按上網(wǎng)電價(jià)0.47元/(kW·h)計(jì)算，共計(jì)88 830元。

表1 停機(jī)備用期間運(yùn)行設(shè)備及其功率

3 降耗措施

發(fā)電機(jī)停機(jī)備用期間的能耗主要是輔機(jī)的電耗，降低耗電量，是降低能耗的關(guān)鍵和出發(fā)點(diǎn)，因此，主要的節(jié)能措施就是在保證發(fā)電機(jī)可靠備用的前提下，通過優(yōu)化輔機(jī)運(yùn)行方式來降低能耗。

發(fā)電機(jī)停機(jī)后，為保證機(jī)組安全可靠備用，一般采用保持額定參數(shù)的運(yùn)行方式。這種方式存在充足的冗余量，在保證安全的前提下實(shí)現(xiàn)運(yùn)行方式的優(yōu)化，既可節(jié)約大量廠用電，又可延長設(shè)備檢修周期，從而節(jié)省設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。

3.1 氫氣系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化

長沙電廠氫氣系統(tǒng)運(yùn)行額定壓力為0.414 MPa，停機(jī)備用時(shí)降至0.300 MPa運(yùn)行?？紤]到發(fā)電機(jī)停機(jī)備用時(shí)沒有發(fā)熱源，不需要進(jìn)行及時(shí)冷卻，可以降低氫壓運(yùn)行。機(jī)組停運(yùn)后，將氫壓降至0.150 MPa，完全可以滿足發(fā)電機(jī)冷卻、干燥的需求，同時(shí)為優(yōu)化其他輔助系統(tǒng)運(yùn)行方式提供了可能性。

3.2 定子冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化

氫壓降至0.150 MPa后，此時(shí)停運(yùn)定子冷卻水系統(tǒng)，定子線圈內(nèi)外壓差最高只有0.150 MPa，小于0.200 MPa，氫氣不會從線圈的接口處漏入定冷水系統(tǒng)，也符合電力行業(yè)規(guī)定。基于這種考慮，2015年11月#2發(fā)電機(jī)停機(jī)備用期間，長沙電廠調(diào)整氫壓至0.150 MPa，停運(yùn)定冷水系統(tǒng)。

3.3 發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化

氫壓降至0.150 MPa后，發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)壓力不需要維持在0.850 MPa，考慮倒換發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)由主機(jī)潤滑油系統(tǒng)接帶，可維持密封油壓在0.240 MPa，保持油氫差壓為0.075 MPa，這種運(yùn)行方式完全能夠滿足發(fā)電機(jī)的密封要求。2015年11月，#2發(fā)電機(jī)停機(jī)備用期間，長沙電廠調(diào)整氫壓至0.150 MPa后，將發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)切換至主機(jī)潤滑油帶，停運(yùn)發(fā)電機(jī)密封油泵。調(diào)整后系統(tǒng)各參數(shù)為：主機(jī)潤滑油壓，0.260 MPa；發(fā)電機(jī)密封油壓，0.250 MPa；氫壓，0.150 MPa；油氫差壓，0.050 MPa。

3.4 發(fā)電機(jī)干燥器及閉式水泵運(yùn)行方式優(yōu)化

氫壓降至0.150 MPa后，氫氣露點(diǎn)提高至-12.2 ℃(常壓下氫氣露點(diǎn)為-22.0 ℃)。

#2發(fā)電機(jī)停機(jī)備用期間，在保證發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣足夠干燥的前提下，停運(yùn)氫氣干燥器，保持氫氣循環(huán)風(fēng)機(jī)運(yùn)行。氫氣純度及露點(diǎn)檢查結(jié)果見表2。

表2 氫氣純度及露點(diǎn)檢查情況

QFSN-600-2-22C三相同步汽輪發(fā)電機(jī)氫氣露點(diǎn)要求低于-2.5 ℃、高于-15 ℃，降壓備用期間，停用氫氣干燥器后仍可滿足要求，可以保證發(fā)電機(jī)可靠備用。停運(yùn)氫氣干燥器后，閉式水無實(shí)際用戶，停運(yùn)閉式水泵[2]。

3.5 注意事項(xiàng)

(1)定冷水系統(tǒng)停用后，將發(fā)電機(jī)定子線圈內(nèi)存水排盡，防止長期積水導(dǎo)致定子線棒結(jié)垢。

(2)發(fā)電機(jī)停機(jī)備用期間，每天檢測#2發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣純度及露點(diǎn)，防止發(fā)電機(jī)內(nèi)部結(jié)露。

(3)發(fā)電機(jī)氫氣純度降低時(shí)，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)排氫置換，保證氫氣純度在95%以上。

4 降耗效果

按照長沙電廠#2發(fā)電機(jī)2015年運(yùn)行2 752 h、停機(jī)備用6 008 h計(jì)算，每年可節(jié)約電量262.5×6 008=1 577 100 (kW·h)，節(jié)約電費(fèi)約74萬元/年，節(jié)約設(shè)備維護(hù)費(fèi)用約6萬元/年，共計(jì)80萬元/年，達(dá)到了預(yù)期的節(jié)能效果。

5 結(jié)束語

縱觀整個(gè)工作的全局，有兩點(diǎn)需強(qiáng)調(diào)：一是節(jié)能降耗必須以機(jī)組安全可靠備用為前提，不能為片面追求降低能耗而對機(jī)組安全產(chǎn)生影響；二是節(jié)能降耗工作忌諱“眼高手低”，必須堅(jiān)持從小處著手，以取得更大收益。

電力行業(yè)的節(jié)能降耗工作對解決我國能源問題至關(guān)重要，也是實(shí)現(xiàn)我國“十一五”節(jié)能降耗目標(biāo)的根本保證，節(jié)能降耗工作已列入各個(gè)發(fā)電企業(yè)的重點(diǎn)工作項(xiàng)目。降低廠用電設(shè)備的電能消耗是發(fā)電企業(yè)直接增加產(chǎn)出提高能源轉(zhuǎn)化效率的有效途徑，應(yīng)通過借鑒經(jīng)驗(yàn)和自主創(chuàng)新改革，堅(jiān)持不懈地把節(jié)能降耗工作抓好、做好。

[1]湖南華電長沙發(fā)電有限公司600 MW集控主機(jī)規(guī)程：Q/CSFD 10301102—2015[S].

[2]電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程：DL/T 596—1996[S].

(本文責(zé)編：劉芳)

2017-02-18；

2017-03-10

TM 621

B

1674-1951(2017)03-0068-02

王巍(1976—)，男，湖北武漢人，工程師，從事電廠集控運(yùn)行及電氣專業(yè)管理工作(E-mail:wangwei3245@163.com)。