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火力發(fā)電廠降耗節(jié)能措施
加強工業(yè)節(jié)能減排，是踐行科學發(fā)展觀，走低碳經(jīng)濟、可持續(xù)發(fā)展道路的必然要求，是企業(yè)降本增效，提高市場競爭力的主要途徑。電力行業(yè)也在及時轉(zhuǎn)變觀念 ,在節(jié)能降耗上加大投入 ,加快新技術的開發(fā)及應用。下面小編為大家分享火力發(fā)電廠降耗節(jié)能措施，歡迎大家閱讀瀏覽。
一、設備概述
良村熱電#1、#2發(fā)電機組廠用電率約7.59%、7.89%，與同業(yè)對標，與國內(nèi)先進火電機組有一定差距。本文結合具體情況從節(jié)能改造、優(yōu)化運行方式等方面深挖節(jié)能潛力進行探討,最大限度降低廠用電率.以適應時代對火電廠發(fā)展的需求。
石家莊良村熱電是河北南網(wǎng)重要的電源、熱源支撐點，鍋爐為東方鍋爐生產(chǎn)的型號為DG1110/17.4-II12 型亞臨界一次中間再熱自然循環(huán)燃煤汽包爐，單機配三臺雙進雙出鋼球磨煤機，兩臺引風機、送風機、一次風機，風機均采用動葉可調(diào)軸流式風機。汽輪機為東方汽輪機生產(chǎn)的亞臨界、一次中間再熱、三缸雙排汽、單軸、兩級可調(diào)整供熱抽汽、凝汽式機組。配有兩臺50%BMCR容量的汽泵，一臺35%BMCR容量的電泵，兩臺凝結水泵(一臺變頻調(diào)節(jié))、兩臺循環(huán)泵。發(fā)電機為東方電氣制造的QFSN-330-2-20型氫冷發(fā)電機，經(jīng)容量為370MVA的主變接入220kV升壓站，發(fā)電機出口經(jīng)高廠變接帶廠用電，廠用電分為6KV和400V兩個電壓等級。機組大容量輔機和低壓廠用變接入6KV 系統(tǒng)，低壓供電方式采用PC/MCC方式，兩臺機組設一臺高壓啟動備用變壓器。
二、降低廠用電率的具體措施
廠用電率的決定因素有多個，輔機電動機的耗電量對廠用電率起著決定性的作用，同時合理調(diào)整、運行方式優(yōu)化、節(jié)能改造同樣影響著廠用電率。
通過幾年的運行，暴露出部分設備在運行時的節(jié)能潛力很大，良村熱電通過對設備的節(jié)能改造取得了明顯的效果，廠用電率得到了有效控制。
1. 磨煤機高鉻鋼球改造
由于機組為河北南網(wǎng)骨干電廠，經(jīng)常性參與機組調(diào)峰，在晚22:00-次日6:00時間段經(jīng)常處在機組低負荷狀態(tài)，有時機組負荷僅略高于最低穩(wěn)燃負荷，此時即使采用雙磨運行,磨煤電耗仍較高依舊居高不下，造成大量能源浪費。通過考察采用鉻錳鎢抗磨鑄鐵球(高鉻鋼球)替代現(xiàn)使用的中鉻鋼球，并優(yōu)化磨球級配方案，首先對1B磨進行更換鋼球改造試驗，技改后根據(jù)運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，在磨煤機出力不變、煤粉細度不變的情況下，1B磨煤單耗能明顯下降，電流從之前的140A左右降至115A，電機功率從1200kW/h左右降低至1000kW/h，計算每天節(jié)電約4800kWh，按每千瓦0.3元，年單磨運行7000小時計算，年節(jié)約費用約42萬元以上，節(jié)電效果明顯。同時通過更換鋼球，1B磨內(nèi)裝載量下降，通流面積增加，同時降低了一次風壓、降低了一次風機電耗，兩臺一次風機電流減少共計5A，每小時功率減少約45kW，按機組運行5500小時計算，按供電每千瓦0.3元計算，年節(jié)約費用約7.4萬元。取得成功經(jīng)驗后，陸續(xù)對兩臺機組的六臺磨都進行了改造。
2. 循環(huán)水泵電機高低速切換改造
良村熱電兩臺300MW機組設有四臺循環(huán)泵，每臺機組配有一臺雙速循環(huán)泵，由于低速電源安裝時就存在問題，無法進行高、低速電源切換，冬季仍運行高速循環(huán)泵，造成較大的電量損耗。同時也造成凝汽器端差上升至15℃，機組經(jīng)濟性、安全性大幅降低。因此對1B、2B兩臺雙速循環(huán)泵進行了電源改造，根據(jù)異步電動機的轉(zhuǎn)速公式n=60f/p，只要改變頻率f或極對數(shù)n就可以改變轉(zhuǎn)速，對于循環(huán)泵，只需在小范圍內(nèi)進行不經(jīng)常的調(diào)速，考慮到改造成本和維護量，首選改造磁極對數(shù)來改變轉(zhuǎn)速，通過加裝高、低速電源切換柜來實現(xiàn)循環(huán)泵高、低速電源切換，改造前單臺循環(huán)泵在12極496r/min轉(zhuǎn)速下運行，電機額定功率為1900KW，改造后單臺循環(huán)泵在16極373r/min轉(zhuǎn)速下運行，電機額定功率為800KW，設備改造后針對性的制定了與循環(huán)泵高、低速相匹配的運行方案，循環(huán)泵耗電率及廠用電率同比明顯降低。數(shù)據(jù)顯示低速循環(huán)泵投運后電流明顯下降，由195A降至120A， 通過冬夏季不同方式數(shù)據(jù)分析循環(huán)泵耗電率0.67%下降至0.5%，降幅明顯。同時采取了循環(huán)水并列運行、根據(jù)真空冬夏季合理安排循環(huán)泵啟停方式，通過一段時間的運行，對比優(yōu)化前、后的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)循環(huán)水泵耗電率由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%，變化幅度為6%、7%。采取優(yōu)化方案后2014年共節(jié)約廠用電量約188.23萬度，折合人民幣62.11萬元，節(jié)約節(jié)能效果明顯。
3. 鍋爐本體照明改造
良村熱電#1爐本體現(xiàn)有燈具546套，均采用70W的金鹵燈，截至2014年燈具使用近3年多，老化嚴重損壞頻率極高，人工及材料費等維護費用較高。通過改造將#1爐現(xiàn)有70W的金鹵燈全部更換為30W LED節(jié)能燈436套，減少燈具110套，且同樣滿足現(xiàn)場照明需要，將控制箱實現(xiàn)了分區(qū)控制(長明部分手動遠方控制，夜間照明實現(xiàn)自動光控/手動轉(zhuǎn)換)。#1鍋爐本體總計546套燈具，每年維修量約200套，每套燈具更換燈泡(82元)、鎮(zhèn)流器(79元)、觸發(fā)器(15元)共計200套，直接材料費3.52萬元， 人工費1.6萬元 搭架子費用0.46萬元，合計5.58萬元 /年，因燈具更換后，壽命為7年免維護，7年可節(jié)約維護費34.16萬元 。改造前#1鍋爐房本體照明耗電20.8萬度;改造后耗電為5.57萬度，節(jié)約電能15.23萬度，按照我廠現(xiàn)在上網(wǎng)電價0.4316元計算，節(jié)電費用6.39萬元/年，7年節(jié)約電費44.73萬元。根據(jù)節(jié)約維護和電能費用計算，每年合計可節(jié)約費用11.97萬元;本次改造費用實際費用39萬元，燈具單價約902元，數(shù)量為436套，按照每年節(jié)約11.97萬元計算，3.26年內(nèi)可收回投資。在2015年大修中對#2爐照明也實施了改造。
4. 合理優(yōu)化輔機運行方式
(1)汽機專業(yè)將凝汽器補水方式改為為自吸補水，停運凝補水泵，通過凝汽器的負壓作用將凝補水箱內(nèi)的除鹽水吸進凝汽器，并保證凝補水箱液位不能低于4200mm，防止發(fā)生凝汽器漏空現(xiàn)象，特殊情況下自吸補水不能滿足要求時再啟動凝補水泵補水，大大縮短了凝補泵的運行時間。機組啟動階段采取無電泵啟動方式，啟動汽泵前置泵向鍋爐汽包上水，提前將一臺汽泵定速至3100r/min,保證汽包補水要求。
(2)鍋爐專業(yè)根據(jù)磨煤機出力情況定期安排清理分離器及添加鋼球，保證制粉系統(tǒng)最佳出力，降低制粉系統(tǒng)耗電率。根據(jù)機組運行出力情況，及時安排停止1C、2C磨煤機運行，以保證負荷不受阻為原則，盡量減少C磨煤機的運行。同時加強受熱面及空預器吹灰，確�？疹A器差壓不增大、受熱面不積灰，減小風機耗電量。
(3)電氣專業(yè)將變壓器的冷卻器風扇控制自動運行，盡量避免在手動方式�，F(xiàn)場照明以既確保生產(chǎn)現(xiàn)場必要的亮度，又盡可能地節(jié)約廠用電為原則，將原來常開照明的場所，根據(jù)現(xiàn)場情況兩路分控的只開一路，多路控制的開啟一半。現(xiàn)場的空調(diào)控制以保證室內(nèi)設備溫度為原則控制啟停，因現(xiàn)場照明電壓402V偏高，調(diào)節(jié)照明變壓器的有載調(diào)壓裝置至380V,降低工作電壓節(jié)約電能的同時延長燈具的使用壽命，同時控制辦公非生產(chǎn)用電節(jié)能。
(4)化學專業(yè)超濾出水提升泵采用變頻泵運行，盡可能停運工頻泵。保持除鹽水箱高液位運行，通過液位差自流至凝補水箱，以減少除鹽水泵運行時間。液氨卸載時通過液氨儲罐和液氨槽車的壓力差平衡液位，以減少液氨壓縮機啟用時間，降低電耗。污廢水排放泵按照液位控制自動運行，避免造成空轉(zhuǎn)。
(5)輸煤專業(yè)縮短上煤時間，避免皮帶超負荷運行和長時間小流量運行，如遇堵煤，設備故障等上游設備跳閘，待煤流走空后先將下游設備停運，避免處理缺陷過程中下游設備長時間空轉(zhuǎn)，努力降低輸煤設備空運轉(zhuǎn)時間，降低輸煤耗電率。
(6)除灰專業(yè)在滿足環(huán)保要求前提下調(diào)整除塵器高壓參數(shù)，限制各電場二次電流極限值。根據(jù)機組負荷和空壓機負荷情況及時啟停空壓機，根據(jù)鍋爐輸灰壓力曲線，及時調(diào)整輸灰結束壓力設定值，減少壓縮空氣用量，降低空壓機出力。
良村熱電經(jīng)過近三年的技改實踐，取得了顯著成效，截至到2015年6月，#1、#2發(fā)電機組廠用電率分別完成約6.85%、7.19%。由于2015年下半年電除塵及脫硫脫硝綜合改造，新增了大量耗能設備，廠用電率又有所上升，隨著國家節(jié)能減排政策的不斷深化，作為發(fā)電企業(yè)，應該積極響應國家政策，將降低廠用電率作為一個長期的課題來研究。
三、節(jié)能改造的潛力
1、利用新技術，對輔機變頻節(jié)能改造
火電廠輔機出力隨發(fā)電機負荷的大小而變化，電網(wǎng)負荷隨時在變化，發(fā)電機輸出功率變化，風機、水泵等主要輔機出力也要相應調(diào)整，對于采用調(diào)節(jié)閥或擋板調(diào)節(jié)的風機、水泵，運行中的特點是轉(zhuǎn)速在±20%范圍內(nèi)變化時，其運行效率變化不大，其流量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，當轉(zhuǎn)速降低后，其軸功率隨轉(zhuǎn)速的三次方降低，驅(qū)動風機、水泵的電機所需的電功率亦可相應降低，所以調(diào)速是風機、水泵節(jié)能的重要途徑。在風機、水泵的流量調(diào)節(jié)中，節(jié)流調(diào)節(jié)最為簡單，也是目前應用最多的調(diào)節(jié)方式，主要缺點是能耗偏大。由于變頻調(diào)速在頻率范圍、動態(tài)響應、轉(zhuǎn)差補償、功率因數(shù)、工作效率等方面是與交流調(diào)速無法比擬的，因此開展變頻調(diào)速節(jié)能降耗勢在必行。
2、電氣設備改造優(yōu)化選型
對今后需要改造或者新增的電氣設備，要從節(jié)能角度出發(fā)進行技術經(jīng)濟比較，做好電氣設備評標選型。
(1)優(yōu)先選用高效電動機
高效電動機是指總損耗比標準系列電動機降低20%以上的電動機。高效電動機由于定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯均采用高導磁、低損耗的優(yōu)質(zhì)電工硅鋼片構成,且制造工藝較先進,所以電機在運行中各種損耗較低,功率因數(shù)高,運行熱穩(wěn)定好,使用壽命長。同等情況下,高效電動機比標準電動機效率提高3%,但制造成本卻比標準電機高出30%。對火力發(fā)電廠不需要進行狀態(tài)調(diào)節(jié)的輔助機械而言,把拖動電動機更換為高效電動機是一種行之有效的方法。
(2)采用節(jié)能型變壓器。
由于材料技術的不斷發(fā)展和變壓器廠對結構的不斷改進 ,節(jié)能型變壓器發(fā)展也很快 , 目前已發(fā)展到 S10型甚至S11型。而以節(jié)能為技術特點的S9型變壓器與節(jié)能效果更好的S11型相比較已變成“費能”型。S11變壓器適用范圍廣，性能水平高于S9型變壓器，空載損耗平均降低30%，空載電流降低70%。因此應優(yōu)先選擇節(jié)能的S11型變壓器或更新型的節(jié)能變壓器。 在選用配電變壓器(容量2500KVA及以下)時應優(yōu)先選用S11型干式變?nèi)〈萘康挠徒兓蚱渌墒阶儔浩�，可明顯降低無功損耗。
3、通過調(diào)節(jié)廠用電經(jīng)濟電壓來降低廠用電率
高電壓狀態(tài)下，不僅危及電動機絕緣，而且使電動機損耗大大增加,過高的運行電壓會增加無謂的電能浪費。所以需要給廠用輔機優(yōu)選一個合理的運行電壓范圍，進一步挖掘設備的節(jié)能潛力，降低廠用電率。電力行業(yè)標準和企業(yè)標準《規(guī)程》規(guī)定：電動機的運行電壓范圍為95%～110%額定電壓，在此范圍內(nèi)電動機的總損耗是不一樣的，分析外加電壓的目的是尋找一個最經(jīng)濟的運行電壓。想找出全廠所有輔機電動機損耗最小的函數(shù)表達式的方法十分繁冗。所以對于全廠眾多的廠用輔機電動機運行中自身損耗可以用試驗(調(diào)節(jié)電壓)方法的來求函數(shù)的極值，以便找出對應的6kV母線電壓Uj即經(jīng)濟電壓。就目前400V廠用段運行電壓來看，通過調(diào)節(jié)分接頭適當降低廠用母線電壓應是可行的，預期節(jié)電量非�？捎^，參考同行降壓節(jié)電效果，可使廠用電率降低約0.1%。
4、減少發(fā)電機組封閉母線輸電過程中的鐵磁性損耗
大型發(fā)電機組從發(fā)電機至主變壓器等回路采用封閉母線輸電，減少輸電過程中的鐵磁性損耗。由于封閉母線局部分接位置磁屏蔽不嚴及其鋼構安裝形成閉合回路等原因，在交變磁場的作用下鋼材料會產(chǎn)生渦流損耗和磁滯損耗 ,稱為鐵磁性損耗，如果鐵磁性損耗過大 ,會造成鋼材料局部過熱，可能會威脅到人身安全、設備安全或結構安全 ,還造成大量電能損耗。要減少鐵磁性損耗 ,應從減少交變磁場中鋼材料的使用、增加屏蔽、避免形成閉合來回路、改善鋼材料與載流導體空間關系等方面處理。
5、有效控制電氣設備運行過熱問題
電氣設備如開關、母線等由于設計安裝不當或者維護不到位以及環(huán)境條件惡劣等影響，在運行中經(jīng)常會造成開關隔離觸頭、母線接頭等部位過熱現(xiàn)象，不僅威脅設備安全運行，還會損耗一定的電能。對設計安裝容量不足的情況要對設備進行有針對性的增容技術改造。對維護不到位及環(huán)境影響的情況，要嚴格執(zhí)行檢修工藝標準，處理過熱部位，使用電力導電膏。在承載負荷電流的開關觸頭、母線接頭清理后涂敷導電膏，接觸電阻比未涂敷下降25%至95%，溫升比未涂敷下降25%至70%，可節(jié)省有功電量。
拓展資料：
火力發(fā)電廠簡稱火電廠，是利用可燃物（例如煤）作為燃料生產(chǎn)電能的工廠。它的基本生產(chǎn)過程是：燃料在燃燒時加熱水生成蒸汽，將燃料的化學能轉(zhuǎn)變成熱能，蒸汽壓力推動汽輪機旋轉(zhuǎn)，熱能轉(zhuǎn)換成機械能，然后汽輪機帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，將機械能轉(zhuǎn)變成電能。
原動機通常是蒸汽機或燃氣輪機，在一些較小的電站，也有可能會使用內(nèi)燃機。它們都是通過利用高溫、高壓蒸汽或燃氣通過透平變?yōu)榈蛪嚎諝饣蚶淠@一過程中的壓降來發(fā)電的。
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