火力发电厂节能优化改造技术
一、火力发电厂机组体检式节能诊断
1、体检式节能诊断方法
采用医学解剖学原理,将机组锅炉及汽轮机分系统、分单元解剖诊断,量化
存在的节能潜力点,提出改进建议或方案,编制节能诊断报告,为机组经济运行
调整和检修、技改计划项目的制订提供技术支持和量化依据。
2、节能诊断效果
通过诊断,能够发现影响机组能耗升高的所有问题。通过运行优化调整,各
单位煤耗率平均约降低2g/kW.h;经综合治理后约能降低5g/kW.h。
3、实施业绩
从2012年始,陆续组织开展了华电集团邹县电厂、潍坊公司、宁夏灵武公
司、安徽芜湖公司等40多个电厂;国家能源集团新疆哈密花园电厂、山东寿光
公司等9家电厂;国家电力投资集团石家庄良村热电;山东能源集团等3个电厂
的节能诊断工作;新疆嘉润铝业、唐山开滦东方热电、山东铝业热电厂等5个地
方电厂,涵盖了135MW-1000MW等级空冷、湿冷等各种机型,煤粉炉、流化床等
各种炉型共150多台机组。
二、火力发电厂降低凝结水泵耗电率优化改造技术
1、项目背景
目前国内火电机组频繁参与电网深度调峰,主辅机偏离设计高效运行区间,
导致低负荷工况机组运行能耗大幅升高,所以深度挖掘主辅机耗电节能潜力成为
各发电公司重点关注的方向。
近年来随着变频调节技术的应用,凝结水泵的变频改造技术得到广泛的应
用,并取得了一定的节电效果。但受凝结水杂用水用户限制、系统阻力大、控制
逻辑不合理、凝结水泵电机振动大、凝结水泵效率低等影响,限制了凝结水泵耗
电率的进一步降低。目前国内火电机组纯凝工况在75%及以下负荷率,凝结水泵
耗电率最优值约为0.11%,但90%以上机组凝结水泵耗电率在0.16%以上。
2、优化改造方案
进行凝结水系统诊断,分析凝结水系统阻力大原因并改造;进行凝结水泵变
频率试验,分析低频运行对凝结水杂用水用户的影响并改造,查找凝结水泵电机
共振点,进行消振处理;对除氧器水位、凝结水压力控制逻辑及低水压联泵定值
等进行优化改造。
3、实施业绩
目前已实施华电奉节电厂2号机(600MW超临界)、华电十里泉电厂8号机
(660MW超超临界)、华电青岛公司1号机(300MW亚临界)3台机组改造,改
造后凝结水泵耗电率降至0.11%左右,详见图1、图2。
图1十里泉电厂8号机低压缸零出力运行负荷276MW凝泵实时耗电率0.085%
图2青岛公司2号机高背压循环水供热负荷150MW凝泵实时耗电率0.102%
三、火力发电厂抽凝供热机组优化改造技术
1、项目背景
(1)国内采用抽凝供热机组,低压缸进汽LCV阀、中排供汽调节阀、热网
加热器进汽阀均为手动控制,三个阀门均处于节流状态,造成低压缸进汽节流损
失大。
(2)采用节流调节或喷嘴调节的汽轮机组,为满足一次调频和AGC快速响
应能力,运行中高调门节流较严重或高调门重叠度,主蒸汽节流损失大,造成高
压缸效率和高压缸进汽循环热效率降低。
(3)大频差扰动试验合格率低
电网每月对机组进行一次大频差扰动试验,试验合格率≥65%,不考核;试
验合格率在40-65%,考核全容量电量50%;试验合格率<40%,考核2倍全容量
电量。
2、优化改造方案
(1)机组抽凝供热时,在保证中压缸末级叶片安全前提下,保持热网加热
器进汽门全开,实现低压缸进汽LCV阀与抽汽调节阀柔性自动控制。在满足对外
供热前提下,尽量开大低压缸进汽调节门,降低低压缸进汽节流损失,提高低压
缸效率、低压缸进汽循环热效率。
(2)机组抽凝供热时,通过进行基础一次调频逻辑回路优化,提高调频积
分电量。当一次调频大频差动作,自动开大低压缸进汽LCV阀,关小抽汽快关调
节阀,提高供热机组一次调频大频差合格率,减少一次调频考核。
(3)机组正常运行中(纯凝或供热),采用实时滑压动态优化方式,稳态
负荷在满足一次调频及AGC快速负荷响应能力的前提下,合理调节高压调速汽门
开度,降低高压调门节流损失,提高高压缸效率、循环热效率。
3、实施业绩
目前已在十里泉电厂9号机(660MW超超临界)成功实施。
(1)低压缸进汽LCV阀投入自动后低压缸效率平均约提高7个百分点以上,
加上低压缸进汽循环热效率的提高,排除供热抽汽量的影响,约影响煤耗率降低