淺析降低660MW火電機組啟動電耗

韓彥杰 石曉玲 李志勇

摘 要：在火電機組的啟動過程中，存在許多節能降耗的地方。通過對660MW超超臨界火電機組啟動過程中電耗高的現象進行分析，采取鍋爐側單邊風機運行，汽機側使用鄰機循環水和鄰機加熱改造的措施，有效的降低了機組啟動過程中的電耗，為同類型機組提供了借鑒。

關鍵詞：節能降耗；單邊風機；鄰機循環水；鄰機加熱

中圖分類號：TK284.8 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）24-0126-02

隨著我國電力行業的不斷發展，大容量、高參數機組已成為火力發電的主力并在逐年增加。同時，隨著電力供需矛盾緩解，火電機組利用小時下降，調峰次數增多，導致機組的開、停機次數增加的態勢，大大加劇了發電成本，面對這種不利的局面，某660MW超超臨界火機組的電廠組織各專業技術人員積極分析做好內部挖潛，不斷降低生產費用，其中，特別是針對2016年#2機組啟動過程所用電耗進行了統計，并對機組啟動過程中對電耗影響較大的原因進行了深入的比較和分析。

1 機組啟動電耗及與同類型機組比較

2016年該火電廠的#2機組共啟動6次，對每次啟動過程中所消耗的廠用電進行了統計，統計結果如圖1所示。由圖中的數據可以看出#2機組每次啟動過程的耗電量平均在25萬kW·h。同時，對同一省網內的相同類型機組啟動的耗電量進行了對比，發現該廠比其他5家電廠的耗電量均高出約5萬kW·h，機組啟動耗電量明顯高于同類型機組。因此，該廠機組啟動耗電量有較大降低的潛力。

2 機組啟動過程耗電量高的原因分析

機組啟動過程有較強的規律性和階段性，通過對機組啟動過程輔機電耗高原因分析，將機組啟動過程，進行優化分解，著重方式優化，抓好節點控制。在不影響機組啟動進程的情況下，盡量推遲相關輔機啟動時間，可以達到減低電耗的目的。

2.1 機組啟動時采用雙側風機運行

2016年該廠機組啟動時均采用啟動兩臺引風機、兩臺送風機和兩臺一次風機的運行方式，但從節能角度考慮電耗較大，不經濟。通過查閱該廠運行規程和相關文獻發現，機組啟動初期用風量較小，風門開度很小，單臺引、送和一次風機能滿足50-60MW負荷的風量。機組冷態啟動，從點火到機組帶50MW負荷需要7h左右，采用單臺風機啟動方式可節省引風機、送風機和一次風機的電耗[1-2]。機組啟動初期所需風量及單側風機運行的風量如表1所示。從表中可以看出，機組啟動初期采用單側風機運行的方式可以滿足風量的需求。因此，機組啟動時采用雙側風機運行提高了機組啟動的耗電量。

2.2 循環水泵啟動時間不合理

在機組啟動初期，排入凝汽器的熱量相對較少，在能保證凝汽器排汽溫度和維持機組啟動所需真空的前提下，凝汽器所需的循環水量較小，而啟動#2機組一臺低速循環水泵的水量遠大于機組啟動初期所需循環水量。機組啟動初期所需循環水量與低速循環水泵的流量對比如圖2所示。因此，過早啟動本機循環水泵提高了機組啟動過程的電耗。

2.3 鍋爐進水溫度較低

機組在啟動初期，鍋爐需要經過冷態沖洗和熱態沖洗，使得儲水箱出口水質達到標準要求，而鍋爐的冷、熱態沖洗通常是在制粉系統和風煙系統運行后逐步進行的，同時，通過統計分析發現進入鍋爐的水溫越高，鍋爐沖洗合格所需的時間就越短，如圖3所示，我們可以發現進水溫度越高，鍋爐清洗時間越短，常溫下（25℃）清洗時間為12.5小時，當進水溫度達到80℃時，清洗時間只需要7小時。因此，進入鍋爐的水溫越低，鍋爐沖洗所用時間越長，進而造成制粉系統和風煙系統較高的電耗。

3 針對造成機組啟動電耗高所采取的措施和效果

3.1 采用單邊風機運行

將機組啟動過程中的一次風機、送風機和引風機運行數量分別由兩臺改為一臺，采用單側風機運行的方式。具體操作為：在開機前確定運行側風機和備用側風機，啟動A、B側空預器運行正常。將備用側空預器一次風進、出口擋板關閉，打開空預器煙氣側進出口擋板，打開空預器送風出口門，保證兩側送風聯通，冷卻備用風機側空預器，防止其受熱不均。單側送風機和一次風機啟動后，均維持在手動狀態下運行，送風機啟動后強制風量2測點為400t/h，備用側送風機啟動后解除強制，保證單側風機運行時送風量穩定。單側風機運行時，加強停運風機側煙溫監視和空預器吹灰，保證機組兩側煙溫均衡。機組并網前0.5-1小時，啟動備用側風機并入系統。單邊風機運行方式如圖4所示。

機組啟動通過采用單側風機運行，引、送、一次風機電流總和較雙側風機運行電流總和下降約200A，每小時節約電量2078kW·h，如表2所示。機組正常冷態啟動單側風機運行約12小時，機組開機一次可節約廠用電量24936kW·h。

3.2 采用鄰機循環水推遲本機循環水泵啟動

由于該廠#1、2機組的循環水泵出口通過聯通管互聯，因此，根據機組啟動初期所需的循環水量較小，在保證鄰機所需循環水量的前提下，通過調節開啟機組的凝氣器循環水進出口電動門開度來調節鄰機所提供的循環水量，從而控制凝汽器的排汽溫度在正常范圍內。夏季時，機組并網前1個小時啟動本機循環水泵；冬季時，機組并網后啟動本機循環水泵。

機組啟動時采用鄰機循環水所節省的電耗如表3所示，從表中可以看出采用鄰機循環水提供機組啟動所需循環水后，機組在并網前可以不啟動本機循環水泵。

因此，機組啟動時通過采用鄰機循環水向本機提供循環冷卻水，每次開機過程中減少本機7h循環水泵運行時間，節約循環水泵電量約為20097kW·h。

3.3 進行鄰機加熱改造提高鍋爐進水溫度

通過機組鄰機加熱系統改造，在鍋爐冷、熱態清洗時利用輔助蒸汽，通過鍋爐循環泵（BCP）和本機2號高加來加熱爐水，縮短機組的冷態、熱態沖洗時間和鍋爐點火升溫升壓時間，很大程度地減少了制粉系統和風煙系統的電耗。鄰機加熱系統如圖5所示。

通過鄰機加熱系統的改造和使用可縮短風煙系統和制粉系統啟動約5h，不但節約風機、磨煤機等輔機耗電量，而且也節省燃煤的用量，同時也縮短機組開機時間，有利于機組提前并網接帶負荷。如表4所示，每小時節約電耗5195kW·h ，機組啟動一次可節約廠用電耗25975kW·h。

4 結語

機組啟動過程中通過采用單邊風機運行、使用鄰機循環水和鄰機加熱系統改造后的使用共同節約的電耗，按照該廠兩臺機組全年共啟動8次，上網電價為0.4元來折算成經濟效益為：（24936+20097+25975）×8×0.4=22.72萬元。

由此看出，通過采取上述技術措施，優化了機組啟動過程，可以明顯的降低機組啟動廠用電耗并取得了一定的經濟效益，達到了節能降耗和降本增效的目的。

參考文獻

[1]660MW超超臨界機組集控運行規程（第六版）[G].國家電投景德鎮發電廠，2017.

[2]武宇.大型燃煤機組能耗分布與回熱系統優化分析[D].華北電力大學（北京），2011.