2021-4-10 | 理学
摘 要：安徽华电宿州发电有限公司(简称宿州公司)为降低厂用电率实现节能降耗，采用了优化辅机运行方式和对设备进行节能技术改造的方法来节电挖潜。循环水系统运行方式由双泵高速优化为一高速泵一低速泵，年节电570万wk.h以上，对高压辅机凝结水泵等电机进行变频改造可节电近300万kw.h。降低一次风压、锅炉氧量，从而降低厂用电；根据实际情况，真空泵运行方式由两运一备优化为一运二备方式，年节电150万kw.h以上，照明系统根据季节不同及时停送，配电室、办公楼做到人走灯灭，年节电10万k w.h以上。
关键词：厂用电率 变频器 负荷率
引言：随着电力企业改革的不断深化和发展 ，电力企业逐步由生产型向经营型转变，提高企业效益，降低发电成木将是经营型企业长期的目标。火力发电机组的主要经济技术指标有发电量、供电煤耗和厂用电率。这些指标之间都是相互联系相互影响的。如厂用电率每变化1 %对供电煤耗的影响系数为3.499 %，负荷率每下降1个百分点影响厂用电率升高0.0 6个百分点。以下结合安徽华电宿州发电有限公司在降低厂用电率指标方面所采取的一些途径 和方法。
安徽华电宿州发电有限公司一期工程安装两台600MW超临界燃煤汽轮发电机组，电能通过500kV输电线路送入华东电网，工程为“皖电东送”的建设项目。锅炉为超临界压力变压运行、单炉膛、一次中间再热、尾部双烟道、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、Π型布置燃煤直流锅炉。设计煤种为淮北矿业集团公司祁南矿烟煤。锅炉采用冷一次风机正压直吹式制粉系统，配6台北京重型电力设备总厂制造的ZGM113G型中速磨煤机。锅炉为超临界压力变压运行、单炉膛、一次中间再热、尾部双烟道、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、Π型布置燃煤直流锅炉。
宿州公司2台机组至2007年投产以来，厂用电率一直居高不下。为保证效益，就要降低厂用电，主要辅机规范厂用电量包括发电过程中的生产耗电量和非生产耗电量。生产耗电量最主要的就是辅机电机的耗收。600M火电机组2 0 08 年度厂用电率指标数据较高。要降低厂用电率必须从降低生产消耗电量入手。发电过程中消耗的厂用电主要消耗在正常连续运行的汽轮机 、锅炉6kV和400V转机的电动机用电 。辅机的动力消耗电量用辅机单耗这个指标来衡量，所谓辅机单耗就是指产生单位出力所消耗的电量生产过程中主要辅机转机包括风烟 、 制粉、凝结水、高压给水、循环水系统等大容量高压电机以及真空泵、电除尘、各类油泵等 400V电压等级辅机。深挖高压电机节电潜力，降低耗电量，将是降低厂用电率的关键和出发点。因此，主要的降低厂用电率的措施就是在保证机组运行安全稳定的前提下，通过优化辅机运行方式和进行设备技术改造来降低辅机 从而降低全厂厂用电率。
1 优化辅机运行方式 挖掘设备节能潜力
设备运行方式实际上一般都是采用冗余设计，土要是为保证一定的备用容量，避免因辅 机故障或正常检修 而影响机组运行的稳定和安全。机组设备在安装调试阶段，从安全的角 度考虑在运行方式多采用热备用或旋转备用。因此，正式运行后主机和辅机的运行方式都有一定程度的优化空间。在保证安全的前提下实现运行方式的优化 ，既可节约大量厂用电又可延长设备检修周期从而节省设备维护费用 。
1.1 循环水系统运行方式优化
安徽华电宿州发电有限公司循环水系统采用的是闭式冷却系统，每台机组配有1座凉水塔和2台循环水泵循环水泵，原来设计出力属于不可调的， 运行电流一般维持在380A左右。在生产过程中必须连续运行的循环泵是正常运行中消耗厂用电最大的辅机，尤其是夏季运行方式，单机双泵时其对厂用电率的影响更为明显。运行一年后，利用大修机会，就#2机循泵进行优化改造。对2B循泵改造成高速和低速泵。对循环水泵运行方式 优化将会对降低厂用电率产生明显的作用。根据动力中心#2机组优化试验报告，为采取合理的循泵运行方式，尽量降低厂用电率，提高机组的经济性，对#1、2机循泵的不同工况下运行方式进行调整：
1.1.1循泵运行方式总的原则：夏季一机双泵，单元制运行方式；冬季一台循泵运行，一台循泵备用，单元制运行方式。
1.1.2当循环水进水温度在20℃以上,机组负荷率在80%以上，采用A、B循环水泵高速并联运行方式。机组负荷率在80%以下，采用A循环水泵高速运行方式（#1、2机同）。
1.1.3当循环水进水温度在15℃～20℃之间，机组负荷率在90%以上，采用A 循环水泵高速、B循环水泵低速并联运行方式，机组负荷率在90%以下，采用A 循环水泵高速运行方式（#2机）。#1机机组真空不低于-92KPa时，保持单台循泵运行，低于-92KPa后可根据情况启动第二台循泵运行。启动第二台循泵后如真空增加值大于等于1.2Kpa（高高速循环水泵），保持第二台循泵运行，否则应停止。晚上过晚峰后根据真空情况及时停止备用循环水泵运行。
1.1.4当循环水进水温度在10℃～15℃之间，机组负荷率在90%以上，采用A 循环水泵高速运行方式。机组负荷率在90%以下，采用B 循环水泵低速运行方式（#1机循环水泵未改低速前运行单台循环水泵）。
1.1.5当循环水进水温度小于等于10℃时，循环水泵各负荷工况下，均采用B循环水泵低速运行方式（#1机循环水泵未改低速前运行单台循环水泵）。执行循环水泵定期切换工作时，启动#2机2A循环水泵运行半小时后停止投备用。
1.1.6冬季循环水温低于5℃时，应关闭凉水塔启闭器，加大外围淋水密度。循环水温高于5℃时，应开启凉水塔启闭器。（#2机启闭器保持全开，无需操作）。循环水泵入口水温降至2℃以下，联系维护部摇开循环水回水旁路门，保持循环水泵入口水温不低于2℃。循环水泵入口水温高于2℃，及时联系维护部摇关循环水回水旁路门。
冬季机组启动时，先开循环水回水旁路门，待循环水温达10℃时，再逐渐关闭热水门。待循环水温达5℃及以下时，凉水塔启闭器停止操作，保持全开，防止水塔填料挂冰、落冰撕破填料。4个月的运行时间，可节约厂用电907万kw.h ，节能效果十分客观 ，必将为全公 司节能降耗工作做出大贡献
1.2其他辅机运行方式优化
调整一次风机风压、控制锅炉氧量。控制磨煤机出口风速，降低一次风机漏风量。由于宿州公司制粉系统磨煤机总风量计算不准，导致一次风机出口风压、磨煤机出口风速在正常运行时偏高，额外的增加了磨煤机的通风出力，同时过高的一次风压也增加了空预器的漏风，应在保证磨煤机各项出力的前提下将一次风压调整至合理范围。调整锅炉氧量，在保证安全燃烧的基础，降低氧量，从而降低风机电流。
1.3对真空泵运行方式进行优化
由二运一备改为一运二备。每台机组配有3台水环式真空泵。其中#1、2机真空泵电机容量为160k w 。试运以来一直是2台真空泵运行1台备用。为了节约厂用电，做了1台真空泵运行试验，经试验1台真空泵完全能保证机组抽真空的能力，这样2台机各停1台16OkW真空泵每大节电27万kW.h。
1.4机组启动前的优化
机组启动前，用电前泵对锅炉上水冲洗，冲洗合格启电泵点火，这样既保证了冲洗效果，也节省了大量的厂用电。
2 设备技术改造 挖掘设备节能潜力
设备的设计选型 、制造规格都是尽量具有通用性，能满足尽可能多的工况或场合这就决定了生产过程中所采用的设备并不一定是最适合该机组的设备，其工作特性和外部特性不一定能达到最佳状态。囚此，利用一些比较成熟稳定的新技术对设备进行技术改造，使之效率更高，一次性投人，实现长期节能降耗。电动机加装变频器，以达到节能的目的。实现 设备电机的无级调速正是目前应用最广的一项电机调速节电技术。
2.1对每台机组一台凝泵实现变频运行
宿州公司利用2008年1号机组大修的机会 ，为1台凝泵加装了变频器。变频凝结水泵拟进行变频改造，宿州公司的2台600MW 机组 ，每 台机组各配备了2台凝结水泵 ，电机功率为2000kw， 额定电流 218.2A，正常为1台运行 ，另1台备用， 在580MW负荷下运行最大电流173A，有额定电流的79%， 低负荷运行最低电流到140A左右 ，是额定电流的64.2%。
凝结水泵变频前后数据分析
机组负荷（MW） 580 480 445 320
变频电流A 141 126 118 106
工频电流A 173 160 159 140
变频阀门开度% 96 64 64 43
工频阀门开度% 61 41 39 27
变频功率kw 1341 1198 1122 1007
工频功率kw 1645 1522 1512 1331
电流差值A 28 34 31 34
阀门开度差值 35 23 25 16
节约电能 kw 204 324 390 324
节电率% 12.4 21.3 25.8 24.3
变频后按节电22 %计算，机组年利用小时为5800h，那么全年1台机组节电300万k w.h，则全年可节约人民币120万元，节电效果极为明显。所以凝结水泵加装变频器很有必要 ，尤共对今后低负荷下运行节电效果更有效，也是创建节约型企业，降低厂用电率的一项有效措施。根据对凝结水泵运行工况和参数的分析 ，在充分借鉴兄弟厂相关经验，已开始对凝结水泵进行变频改造 。降低厂用 电率是发电企业直接增加产出提高能源转化效率的有效途径，通过相互借鉴经验和自主创新改革，坚持不懈，共同把降低厂用电率实 现节能降耗这项工作抓好做好也是发电企业的一项基本社会义务。
2.2对循泵高速、低速优化改造。
为跟随季节和负荷的变化，凝汽器循环水供水量通常只有依靠增减循环水泵的台数来实现调节，而单台循环水泵电机容量大，经常出现不在经济工况点运行的情况。为了节能降耗，将原循环水泵电机改为双速电机。改造投用后，不但使运行维护量少，而且节能效果明显。两台机组均为500MW左右的负荷，以采用1台高速循泵一台低速循泵运行方式进行比较。结果是改造后循泵运行方式更加经济、合算。因为改造前后工况运行机组凝器真空均一样，但改造后2号循泵比1号循泵运行经济，高速泵电流：391A，低速泵电流：260A，低速泵全年可以单独运行半年，节约厂用电达570万kW•h。从全年来看，一台高速泵、一台低速泵运行的时间约达10个月，共节约电量为900kW•h，按电价0．4 kW•h元计算，则全年可节约人民币360万元。
结论：降低厂用电,必须是以安全为基础的，因此，一节约厂用电必须以机组安全稳定运行为前提，不能因为片面追求降低厂用电率而对机组安全产生影响； 二是节能降耗工作忌讳“眼高手低”，必须坚持抓大不放小，以取得更大效益。