火力发电厂降耗节能措施
火力发电厂降耗节能措施 加强工业节能减排，是践行科学发展观，走低碳经济、可持续发展道路的必然要求，是企业降本增效，提高市场竞争力的主要途径。电力行业也在及时转变观念 ,在节能降耗上加大投入 ,加快新技术的开发及应用。下面我为大家分享火力发电厂降耗节能措施，欢迎大家阅读浏览。 一、设备概述 良村热电#1、#2发电机组厂用电率约7.59%、7.89%，与同业对标，与国内先进火电机组有一定差距。本文结合具体情况从节能改造、优化运行方式等方面深挖节能潜力进行探讨,最大限度降低厂用电率.以适应时代对火电厂发展的需求。 石家庄良村热电是河北南网重要的电源、热源支撑点，锅炉为东方锅炉生产的型号为DG1110/17.4-II12 型亚临界一次中间再热自然循环燃煤汽包炉，单机配三台双进双出钢球磨煤机，两台引风机、送风机、一次风机，风机均采用动叶可调轴流式风机。汽轮机为东方汽轮机生产的亚临界、一次中间再热、三缸双排汽、单轴、两级可调整供热抽汽、凝汽式机组。配有两台50%BMCR容量的汽泵，一台35%BMCR容量的电泵，两台凝结水泵(一台变频调节)、两台循环泵。发电机为东方电气制造的QFSN-330-2-20型氢冷发电机，经容量为370MVA的主变接入220kV升压站，发电机出口经高厂变接带厂用电，厂用电分为6KV和400V两个电压等级。机组大容量辅机和低压厂用变接入6KV 系统，低压供电方式采用PC/MCC方式，两台机组设一台高压启动备用变压器。 二、降低厂用电率的具体措施 厂用电率的决定因素有多个，辅机电动机的耗电量对厂用电率起着决定性的作用，同时合理调整、运行方式优化、节能改造同样影响着厂用电率。 通过几年的运行，暴露出部分设备在运行时的节能潜力很大，良村热电通过对设备的节能改造取得了明显的效果，厂用电率得到了有效控制。 1. 磨煤机高铬钢球改造 由于机组为河北南网骨干电厂，经常性参与机组调峰，在晚22:00-次日6:00时间段经常处在机组低负荷状态，有时机组负荷仅略高于最低稳燃负荷，此时即使采用双磨运行,磨煤电耗仍较高依旧居高不下，造成大量能源浪费。通过考察采用铬锰钨抗磨铸铁球(高铬钢球)替代现使用的中铬钢球，并优化磨球级配方案，首先对1B磨进行更换钢球改造试验，技改后根据运行数据统计分析，在磨煤机出力不变、煤粉细度不变的情况下，1B磨煤单耗能明显下降，电流从之前的140A左右降至115A，电机功率从1200kW/h左右降低至1000kW/h，计算每天节电约4800kWh，按每千瓦0.3元，年单磨运行7000小时计算，年节约费用约42万元以上，节电效果明显。同时通过更换钢球，1B磨内装载量下降，通流面积增加，同时降低了一次风压、降低了一次风机电耗，两台一次风机电流减少共计5A，每小时功率减少约45kW，按机组运行5500小时计算，按供电每千瓦0.3元计算，年节约费用约7.4万元。取得成功经验后，陆续对两台机组的六台磨都进行了改造。 2. 循环水泵电机高低速切换改造 良村热电两台300MW机组设有四台循环泵，每台机组配有一台双速循环泵，由于低速电源安装时就存在问题，无法进行高、低速电源切换，冬季仍运行高速循环泵，造成较大的电量损耗。同时也造成凝汽器端差上升至15℃，机组经济性、安全性大幅降低。因此对1B、2B两台双速循环泵进行了电源改造，根据异步电动机的转速公式n=60f/p，只要改变频率f或极对数n就可以改变转速，对于循环泵，只需在小范围内进行不经常的调速，考虑到改造成本和维护量，首选改造磁极对数来改变转速，通过加装高、低速电源切换柜来实现循环泵高、低速电源切换，改造前单台循环泵在12极496r/min转速下运行，电机额定功率为1900KW，改造后单台循环泵在16极373r/min转速下运行，电机额定功率为800KW，设备改造后针对性的制定了与循环泵高、低速相匹配的运行方案，循环泵耗电率及厂用电率同比明显降低。数据显示低速循环泵投运后电流明显下降，由195A降至120A， 通过冬夏季不同方式数据分析循环泵耗电率0.67%下降至0.5%，降幅明显。同时采取了循环水并列运行、根据真空冬夏季合理安排循环泵启停方式，通过一段时间的运行，对比优化前、后的数据，发现循环水泵耗电率由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%，变化幅度为6%、7%。采取优化方案后2014年共节约厂用电量约188.23万度，折合人民币62.11万元，节约节能效果明显。 3. 锅炉本体照明改造 良村热电#1炉本体现有灯具546套，均采用70W的金卤灯，截至2014年灯具使用近3年多，老化严重损坏频率极高，人工及材料费等维护费用较高。通过改造将#1炉现有70W的金卤灯全部更换为30W LED节能灯436套，减少灯具110套，且同样满足现场照明需要，将控制箱实现了分区控制(长明部分手动远方控制，夜间照明实现自动光控/手动转换)。#1锅炉本体总计546套灯具，每年维修量约200套，每套灯具更换灯泡(82元)、镇流器(79元)、触发器(15元)共计200套，直接材料费3.52万元， 人工费1.6万元 搭架子费用0.46万元，合计5.58万元 /年，因灯具更换后，寿命为7年免维护，7年可节约维护费34.16万元 。改造前#1锅炉房本体照明耗电20.8万度;改造后耗电为5.57万度，节约电能15.23万度，按照我厂现在上网电价0.4316元计算，节电费用6.39万元/年，7年节约电费44.73万元。根据节约维护和电能费用计算，每年合计可节约费用11.97万元;本次改造费用实际费用39万元，灯具单价约902元，数量为436套，按照每年节约11.97万元计算，3.26年内可收回投资。在2015年大修中对#2炉照明也实施了改造。 4. 合理优化辅机运行方式 (1)汽机专业将凝汽器补水方式改为为自吸补水，停运凝补水泵，通过凝汽器的负压作用将凝补水箱内的除盐水吸进凝汽器，并保证凝补水箱液位不能低于4200mm，防止发生凝汽器漏空现象，特殊情况下自吸补水不能满足要求时再启动凝补水泵补水，大大缩短了凝补泵的运行时间。机组启动阶段采取无电泵启动方式，启动汽泵前置泵向锅炉汽包上水，提前将一台汽泵定速至3100r/min,保证汽包补水要求。 (2)锅炉专业根据磨煤机出力情况定期安排清理分离器及添加钢球，保证制粉系统最佳出力，降低制粉系统耗电率。根据机组运行出力情况，及时安排停止1C、2C磨煤机运行，以保证负荷不受阻为原则，尽量减少C磨煤机的运行。同时加强受热面及空预器吹灰，确保空预器差压不增大、受热面不积灰，减小风机耗电量。 (3)电气专业将变压器的冷却器风扇控制自动运行，尽量避免在手动方式。现场照明以既确保生产现场必要的亮度，又尽可能地节约厂用电为原则，将原来常开照明的场所，根据现场情况两路分控的只开一路，多路控制的`开启一半。现场的空调控制以保证室内设备温度为原则控制启停，因现场照明电压402V偏高，调节照明变压器的有载调压装置至380V,降低工作电压节约电能的同时延长灯具的使用寿命，同时控制办公非生产用电节能。 (4)化学专业超滤出水提升泵采用变频泵运行，尽可能停运工频泵。保持除盐水箱高液位运行，通过液位差自流至凝补水箱，以减少除盐水泵运行时间。液氨卸载时通过液氨储罐和液氨槽车的压力差平衡液位，以减少液氨压缩机启用时间，降低电耗。污废水排放泵按照液位控制自动运行，避免造成空转。 (5)输煤专业缩短上煤时间，避免皮带超负荷运行和长时间小流量运行，如遇堵煤，设备故障等上游设备跳闸，待煤流走空后先将下游设备停运，避免处理缺陷过程中下游设备长时间空转，努力降低输煤设备空运转时间，降低输煤耗电率。 (6)除灰专业在满足环保要求前提下调整除尘器高压参数，限制各电场二次电流极限值。根据机组负荷和空压机负荷情况及时启停空压机，根据锅炉输灰压力曲线，及时调整输灰结束压力设定值，减少压缩空气用量，降低空压机出力。 良村热电经过近三年的技改实践，取得了显著成效，截至到2015年6月，#1、#2发电机组厂用电率分别完成约6.85%、7.19%。由于2015年下半年电除尘及脱硫脱硝综合改造，新增了大量耗能设备，厂用电率又有所上升，随着国家节能减排政策的不断深化，作为发电企业，应该积极响应国家政策，将降低厂用电率作为一个长期的课题来研究。 三、节能改造的潜力 1、利用新技术，对辅机变频节能改造 火电厂辅机出力随发电机负荷的大小而变化，电网负荷随时在变化，发电机输出功率变化，风机、水泵等主要辅机出力也要相应调整，对于采用调节阀或挡板调节的风机、水泵，运行中的特点是转速在±20%范围内变化时，其运行效率变化不大，其流量与转速的一次方成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的三次方成正比，当转速降低后，其轴功率随转速的三次方降低，驱动风机、水泵的电机所需的电功率亦可相应降低，所以调速是风机、水泵节能的重要途径。在风机、水泵的流量调节中，节流调节最为简单，也是目前应用最多的调节方式，主要缺点是能耗偏大。由于变频调速在频率范围、动态响应、转差补偿、功率因数、工作效率等方面是与交流调速无法比拟的，因此开展变频调速节能降耗势在必行。 2、电气设备改造优化选型 对今后需要改造或者新增的电气设备，要从节能角度出发进行技术经济比较，做好电气设备评标选型。 (1)优先选用高效电动机 高效电动机是指总损耗比标准系列电动机降低20%以上的电动机。高效电动机由于定子铁芯、转子铁芯均采用高导磁、低损耗的优质电工硅钢片构成,且制造工艺较先进,所以电机在运行中各种损耗较低,功率因数高,运行热稳定好,使用寿命长。同等情况下,高效电动机比标准电动机效率提高3%,但制造成本却比标准电机高出30%。对火力发电厂不需要进行状态调节的辅助机械而言,把拖动电动机更换为高效电动机是一种行之有效的方法。 (2)采用节能型变压器。 由于材料技术的不断发展和变压器厂对结构的不断改进 ,节能型变压器发展也很快 , 目前已发展到 S10型甚至S11型。而以节能为技术特点的S9型变压器与节能效果更好的S11型相比较已变成“费能”型。S11变压器适用范围广，性能水平高于S9型变压器，空载损耗平均降低30%，空载电流降低70%。因此应优先选择节能的S11型变压器或更新型的节能变压器。 在选用配电变压器(容量2500KVA及以下)时应优先选用S11型干式变取代同容量的油浸变或其他干式变压器，可明显降低无功损耗。 3、通过调节厂用电经济电压来降低厂用电率 高电压状态下，不仅危及电动机绝缘，而且使电动机损耗大大增加,过高的运行电压会增加无谓的电能浪费。所以需要给厂用辅机优选一个合理的运行电压范围，进一步挖掘设备的节能潜力，降低厂用电率。电力行业标准和企业标准《规程》规定：电动机的运行电压范围为95%～110%额定电压，在此范围内电动机的总损耗是不一样的，分析外加电压的目的是寻找一个最经济的运行电压。想找出全厂所有辅机电动机损耗最小的函数表达式的方法十分繁冗。所以对于全厂众多的厂用辅机电动机运行中自身损耗可以用试验(调节电压)方法的来求函数的极值，以便找出对应的6kV母线电压Uj即经济电压。就目前400V厂用段运行电压来看，通过调节分接头适当降低厂用母线电压应是可行的，预期节电量非常可观，参考同行降压节电效果，可使厂用电率降低约0.1%。 4、减少发电机组封闭母线输电过程中的铁磁性损耗 大型发电机组从发电机至主变压器等回路采用封闭母线输电，减少输电过程中的铁磁性损耗。由于封闭母线局部分接位置磁屏蔽不严及其钢构安装形成闭合回路等原因，在交变磁场的作用下钢材料会产生涡流损耗和磁滞损耗 ,称为铁磁性损耗，如果铁磁性损耗过大 ,会造成钢材料局部过热，可能会威胁到人身安全、设备安全或结构安全 ,还造成大量电能损耗。要减少铁磁性损耗 ,应从减少交变磁场中钢材料的使用、增加屏蔽、避免形成闭合来回路、改善钢材料与载流导体空间关系等方面处理。 5、有效控制电气设备运行过热问题 电气设备如开关、母线等由于设计安装不当或者维护不到位以及环境条件恶劣等影响，在运行中经常会造成开关隔离触头、母线接头等部位过热现象，不仅威胁设备安全运行，还会损耗一定的电能。对设计安装容量不足的情况要对设备进行有针对性的增容技术改造。对维护不到位及环境影响的情况，要严格执行检修工艺标准，处理过热部位，使用电力导电膏。在承载负荷电流的开关触头、母线接头清理后涂敷导电膏，接触电阻比未涂敷下降25%至95%，温升比未涂敷下降25%至70%，可节省有功电量。 ;
浅析火力发电厂生产现状及降耗优化措施
浅析火力发电厂生产现状及降耗优化措施 摘 要： 在我国发电厂仍然是以火力发电为主，火电装机容量占所有发电装机容量的百分之七十左右。本文将简单介绍一下我国火力发电厂生产的现状并就如何降耗节能提出具体的优化措施，期望为广大电力工作者提供一点理论参考。 关键词： 火力发电;节能;现状;措施 Abstract : In our country is still a coal-fired power plants mainly thermal power installed capacity accounted for about 70 percent of all power generation capacity. This article will briefly explain the current situation of power plant production and on how to optimize specific energy-saving measures, it is desirable for the majority of electricity workers to provide a theoretical reference point. Keywords: thermal power; energy; status; measures 1 火力发电厂降能减排的意义所在 由于火力发电的缺点是能源浪费严重、污染等问题多多。有必要对正在运行的火力发电厂进行技术改造使其生产效率大步提升，采取必要的降低消耗的措施是当前火力发电的重中之重。尤其是充分利用现代高科技的力量、现代网络的鼎力支持把现在的火力发电厂精心打造成为发电量大、服务功能强、生产效率高、运行成本低的现代化、智能化、节俭化、环保型的发电厂。这是历史赋予火力发电厂的责任。要想火力发电厂达到现代化的生产水平。无论是大型发电厂企业还是处于正在快速发展阶段的中小型火力发企业，都应将企业生产运行管理的重心放在如何降耗优化上;如何控制发电成本上，如何提高火力发电企业的竞争力上。目前，来看火力发电厂火力发电在运行时要消耗大量的煤。我国烟尘排放量的百分之七十，二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等污染物的百分之八十以上都是烧煤惹的祸。且火力发电时用煤较多是空气污染的“主因”、对空气污染的“贡献” 最大。 可见，火力发电企业的节能、降耗、减排任务非常重、责任非常大，不得不对火力发电厂的降耗措施进行科学的分析和探究。这是火力发电工作者的历史使命。 2 火力发电企业节能减排的重要措施 现代科学技术的高速发展为火力发电企业降能减排提供了智力支持，多元化的信息手段、快捷的通讯技术、电子计算机的广泛应用、智能控制、变频技术等现代化的管控能力的日益成熟，为火力发电厂的高效运行、精细化管理，和发电全程优化打开了一扇扇“方便之门“。通常，火力发电厂节能工作总体上可分为：设计施工、运行管理、技术改造三大部分。一般来讲发电企业在施工、运管、技改几个方面对节能的贡献最大。在节能方面，首先可对电厂使用的锅炉汽轮机以及主要辅机进行技改，借以提高主机的热效率、还可降低主要辅机的电力消耗。其二对发电厂的热力系统进行科学改造，譬如，优化配置热力系统以及它的辅助设备，科学改进操作的方式、方法，使发电运行的效率得到提高。节能工作永远在前行的路上。故而，电力企业在生产中要始终贯彻一个减排节能的理念，将这一理念运用在发电的全过程做到不放松任何一个过程和细节。尤其是是对热力设备要全程监测做好各种数据参数的科学分析工作，尽可能的挖掘发电运行中的降耗潜力。要定期有计划的对发电时热力设备、设施进行科学检测、维护。 3 技术改造的重点所在 3.1 锅炉、汽轮机的改造是节能减排的首选 对锅炉的改造可以加装吹灰器;使风粉混合物的温度得以提升，还可以降低制粉系统的漏风达到节能的目的。也可以考虑用降低排烟温度的方式、燃烧优化的方式，对输送的氧量、一次性风的速度、浓度等工作运行参数进行全方位的在线监控，使得配风效果达到最优，使锅炉燃烧性能最佳，借以实现降能减排的目的。而，对汽轮机组通流部分的科学改造能提高火电机组的通流效率。例如对火电汽轮组的高、中、低压三缸实行合理改造，不但可以效提高机组效率、还可使其工作运行起来更安全可靠、并延长了它的使用寿命。现在流行的新型点火装置新技术能保证火电锅炉炉膛的受热面吹灰优化，避免炉膛中结渣现象的出现，有效的提高了减排、降耗的效果。 3.2 加强对机组辅机设备的改造同样可以节能减排 对辅机变频改造实现电机无级变速，避免了电机轴承电流的形成，减少了电机轴承的损坏程度，可以节省许多电能。变频技术还可以使耗电较大的风机、水泵的耗电参数减少，对真空、给水、循环水等系统进行改造就可以到达节约大量电能的效果。 3.3 科学运行管理是提高节能效率的重要措施 管控科学是节能减排的关键。对运行的火电机组控制系统的升级改造，可以优化管理控制系统。对系统运行时参数偏离最佳值的情况进行实时计算纠偏，可以找出机组的各种情况下煤耗的最小值，制定出一个基准曲线，适时提醒具体操作人员及时调整，能确保机组运行时燃煤消耗基本达到最佳值。可使火电机组在发电运行时耗煤最小、效率最高，这就是科学运行管理的“功劳”表征。 3.4 堵住系统内漏的窟窿 火电机组中的内漏，使锅炉中蒸汽、再热汽等蕴含的大量可用能被循环水带走，并使热力试验的精确度大打折扣。还有，许多阀门的内漏导致水温度下降也会给火力发电带来巨大经济损失。堵住内漏的“窟窿”科学证明节能效果可以倍增。 3.5 凝汽器的高度真空也是节能减排的'重要渠道 通过让火电机组中凝汽器的科学改进使其到达高度真空，汽轮机的蒸汽压力大大低于大气压强，能多做功。据科学计算凝汽器的真空度每升高1% ，机组输出功率可增加1% 。当然，火电机组燃燃煤消耗也会下降1% ，这三个1%对火电机组的节能减排效果是显而易见的。对此机组操作人员要高度重视。科学管理的方法是：第一尽量减少凝汽器的热负荷：在火电机组冷凝器的喉部安放一整套雾化式的喷头，吸收蒸汽凝结热，降低凝汽器的热负荷，提升凝汽器的真空程度。 其二有计划的定期检修、清洗受热面：除去除污垢提高传热系数，可使凝汽器真空度提高达到8% ，就可极大提高火电机组的节能效果。 4 结语 强化对火力发电厂的燃烧过程的控制 ，提高锅炉的燃烧效率 优化发电运行时汽轮机的工作效率 加强对辅机的技术改造 ，在辅机上广泛采用高压变频技术;对“冷端”系统实行科学改造; 对空气预热器实行密封改造;都可以使火力发电的效率提高。采用新材料 、新技术、新工艺 同样可以降低煤的消耗，降低火力发电厂的发电运行的经济损失，提高燃煤的使用效率，减少烟尘、二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等污染物排放量，使火力发电降耗工作事半功倍。相信只要火电人追逐降能减排的脚步没有停下，火电节能 降耗事业必能做得 风生水起，为我国的环保大业作出自己的贡献。 参考文献： [1]何海航，罗成辉，付峥嵘.火力发电厂节能减排策略探讨[J].中国科技信息，2008. [2]顾鑫，鹿娜，邵雁鹏.浅析火力发电厂节能减排的现实意义及措施[J].才智，2008. [3]乔欢欢.浅谈火力发电厂节能减排[J].中国电力教育，2009. [4]于新颖，王浩.火电厂主要辅机能耗现状与节能潜力分析[J].电站辅机，2009. ;