发电厂660MW超超临界机组节能技术研究

发电厂660MW超超临界机组节能技术研究

潘小康

河南省许昌市禹州市 许昌龙岗发电有限责任公司 邮编：461000

摘要:本文从发电厂660MW超超临界机组改进意义入手,分析了某发电厂660MW超超临界机组能耗现状,最后从热力系统及汽轮机节能技术应用､锅炉及辅助系统节能技术应用切入,探讨了发电厂660MW超超临界机组节能技术应用实践,希望可以为相关人员研究提供一些帮助｡

关键词:发电厂;660MW超超临界机组;节能降耗

660MW超超临界机组是火力发电厂的核心生产设施,也是发电厂能源资源消耗的主要来源｡若能通过有效的技术手段实现机组耗电､耗煤､耗水等方面的优化改善,不仅能够节约大量的生产资源,还能大幅降低火力发电厂的运行成本｡

1发电厂660MW超超临界机组节能技术的应用价值

在火力发电厂的生产过程中,660MW超超临界机组的运行需要水､电､煤等多种资源作为支持,且通常处于长周期､持续性的作业状态,因此具有耗能类型多､能耗量极大的特点｡如此一来,机组在为火电厂创造产能的同时,也会形成大量的能耗成本｡同时,从我国乃至世界的资源发展形势来看,水､煤炭等资源的储量均不甚乐观｡所以,将节能技术应用到660MW超超临界机组的优化改造中,既有助于降低发电厂的投入成本,提升其生产活动的经济性,也有助于推动能源资源的节约与保护,继而强化发电厂的社会效益､环境效益｡

2某发电厂660MW超超临界机组能耗现状

2.1机组概述

某发电厂660MW超超临界机组,锅炉主设备是由东方锅炉厂生产的DG2002/29.3⁃II13型变压直流炉｡本型号锅炉选取一次再热运行方式,燃烧室为双烟道,锅炉整体呈全钢架构,实行全悬吊形式半露天布置,并以平衡通风方式进行通风｡本机组汽轮机是由东方汽轮机厂设计制造的C660/612⁃28/0.5/600/620型汽轮机,其特征为:(1)高效超超临界;(2)一次中间再热;(3)单轴;(4)四缸四排汽;(5)八级回热抽汽｡

2.2机组能耗现状及其影响因素

结合前期采集的试验及运行数据可得出,本机组在日常运行中表现出磨煤机出口温度偏低､磨煤机分离器转速不匹配､制粉系统运行不当等问题,进一步使得机组运行期间排烟温度偏高,煤炭消耗率超标,对机组热效率造成不利影响｡除此之外,机组热力系统密封性不佳等问题也会对机组能耗造成不利影响｡基于本机组能耗现状,对影响本机组能耗的因素作如下分析:

(1)影响本机组能耗的运行因素｡长期以来,煤炭一直是我国能源结构中的重要组成部分,其同时也是我国电力行业的基础能源｡在我国产业结构中,煤电厂不仅是能耗大户,并且还会造成不容忽视的资源损耗及环境污染｡面对日趋严峻的生态保护形势,近年来我国不断推进了对能源结构的优化整合｡煤电厂产能调节会致使煤炭需求逐步减弱,进一步造成煤炭供需结构转变,使得市场不景气｡基于此,如何推进煤电厂产能结构的优化调整,转变成我国产业结构调整中所需解决的一项重要问题｡

(2)影响本机组能耗的设备因素｡首先,在一系列影响汽轮机组经济性的因素中,热力系统密封性是较为突出的一项影响因素｡结合国内外众多研究成果及实践操作,在汽轮机组煤耗体系中,机组阀门是较为显著的一项影响因素,通过对该项影响因素的改进,不仅无需投入较高的成本,而且可收获可观的节能成效,其改进效益明显优于其他环节改进方式的综合效果,由此切实体现了机组阀门密封性改进的重要性｡其次,在如今各类空气预热器产品中,容克式空预器凭借其一系列优点得到广泛推广,同时也是如今行业中最为常见的一种空预器产品｡然而在实践应用中,此类空预器存在一种较为特殊的漏风问题,即为巨型转子作为容克式空预器的主要构造,其包含蓄热元件填充,在转子旋转期间蓄热元件反复在烟道､风道运转,并将在烟道获取的热量传输至风道,进一步通过助燃空气吸收转化,然而,在这过程中,因为空预器转子与固定外壳相互间无法充分摆脱结构缝隙的影响,由此使得一些助燃空气不断由风道泄漏至烟道,造成机组能量泄漏损失,进一步对机组热效率造成不利影响｡

3发电厂660MW超超临界机组节能技术的应用策略

3.1热力系统的节能改造

想全面实现热力系统的节能降耗,一方面要最大程度地防控阀门内漏故障,另一方面也要对管网体系实施优化,改善加热器低压输水的运行性能｡在防控阀门内漏故障时              ,应适当放低液位计下连通管的输水罐高度｡如此一来,疏水门的启闭效率将得到有效提升,防止其被积水冲刷的时间过长或次数过多,以达到保护阀门､防控内漏的效果｡在此基础上,还可将温度测点装设在阀门前端管道､后端管道的外壁上,并将测温传感器纳入DCS系统的监控体系｡在此前提下,一旦660MW超超临界机组热力系统的阀门部位发生内漏故障,系统便会基于测点的实时温度信息进行显示与告警,从而为相关人员及时处理故障提供有力依据｡通常情况下,在阀门关闭4~6h后,若测点温度在50℃以上,则很有可能发生内漏故障｡在管网优化时,可将高压､低压凝汽器的常规串联布管方式改为并联式,即取消凝汽器之间的连接管道,分别将其与抽真空管道相连接｡在此基础上,增加真空泵上的气动阀门数量,以满足单台泵机､单个凝汽器的启闭需求｡由此,高压凝汽器与低压凝汽器便可实现相互分隔､独立抽气,既能保证两者抽气质量与压力差的稳定性,也能防止高压凝汽器中的气体进入低压端,从而在保证热力系统高压传热性能的基础上,提升低压传热效果｡还可对660MW超超临界机组热力系统中的部分管道做去弯取直处理,即适当延长垂直管路,减少管道弯头数量,既有助于提高加热器输水的通畅性,也能改善机组的回热质量,降低热能资源在循环过程中的损耗量级｡

3.2锅炉系统的节能改造

(1)应对锅炉的燃烧系统､制粉系统进行节能改造｡在火电生产中,若燃料粒径过大,或炉膛内的送风质量不佳,将很容易引起燃烧不充分的现象,既会降低燃煤资源的利用价值,提高660MW超超临界机组运行的耗煤量,也会导致煤渣量增大,形成一定的安全隐患｡对此,为达到节能降耗的目的,要改进制粉系统,尽量减小燃料粒径,提升煤粉细度,从而保证燃烧的充分性,降低锅炉在同等燃烧效果下的耗煤需求｡同时,还要适当提升一次风量,以进一步保证燃烧质量,并促成磨煤机出口温度的优化调节｡

(2)应对风机系统进行改造,运用变频技术对风机的挡板开度､电机功率进行灵活调整,从而在提升锅炉工作质量的同时,降低风机系统的耗电量,为660MW超超临界机组的节能优化提供有力支持｡

3.3机组控制机制的节能优化

在应用660MW超超临界机组的节能技术时,应引入自动化､分散化､动态化的控制理念,对机组的控制机制进行改造升级｡从目前来看,可将PID､DCS等技术工具作为机组节能控制的实现基础｡具体实践时,应将控制､传感等元件装设到660MW超超临界机组的各类设备系统中,并通过现场总线､以太网与微机控制中心建立通信连接｡在此基础上,在微机控制中心中预设信息采集､状态分析､故障诊断､异常告警､分散控制等程序,为机组自动控制机制的建立提供条件｡因此,控制中心便会根据预设控制程序与机组动态信息,对各系统设备的电机进行适应性驱动调节,从而在改善机组运行工况､降低能源资源消耗的同时,保证火电生产的安全性､稳定性与经济性｡例如,控制中心通过温度传感器检测到锅炉蒸汽温度过高后,便可自动对给水系统电机功率进行调节,并控制给水阀门增大开度｡因此,可以实现煤水比的动态调整,将蒸汽温度恢复至标准区间内,进而保证660MW超超临界机组的节能化稳态运行｡

4结语

总而言之,发电厂唯有实行节能降耗,方可提高自身的经济效益,并创造良好的环境效益｡本文通过对发电厂660MW超超临界机组节能技术的研究分析,得出通过对热力系统及汽轮机的节能改进､锅炉及辅助系统的节能改进,可实现良好的节能效果｡鉴于此,发电厂相关人员应进一步围绕如何更有效实现对660MW超超临界机组的节能改进进行探索研究,明确发电厂660MW超超临界机组改进意义,结合660MW超超临界机组能耗影响因素,从多个方面入手,切实提升发电厂工作效率,节约能源,保护环境,促进发电厂的有序健康发展｡

参考文献:

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[3]郭晶晶,王钢.国产660MW超超临界机组高旁阀泄漏处理及其经济性分析[J].清洗世界,2018,34(03):13⁃16+26.