采用對標法分析機組節能潛力

邢希東

（大唐國際盤山發電有限責任公司，天津 301900）

為了發掘公司的節能潛力和節能空間，天津大唐國際盤山發電有限責任公司(簡稱盤山發電公司)依托中國電力企業聯合會2010年600MW機組競賽對標平臺，與節能先進標桿企業進行專題對標分析，完成了機組節能的分析，制定了節能工作規劃。

一、節能管理措施

1.建立“三級管理”的節能管理機構

(1)決策層。由企業主管生產的領導全面負責公司節能工作。

(2)監督管理層。設置1名專職節能工作主管，負責企業全面節能工作。

(3)執行層。在發電部、設備部和燃料管理部等相關部門分別設置兼職節能管理人員，輔助部門進行班組節能管理工作。

2.抓好新設備選型

設備選型時做好熱機軸功率和電機電功率的匹配優化工作，避免投運后出現大馬拉小車的現象。

3.全公司普查節能空間

節能工作應該堅持抓大不放小的方針，對全公司正常運行的設備進行全面普查論證，進行技改，如普查節流機構實際開度低于70%～80%的設備。

4.堅持先診斷后優化的原則

借助電科院、科研所的力量對機組定期做修前修后試驗以及系統的分析診斷試驗，堅持診斷和優化同等重要的原則，對診斷出的問題和改進空間，必須由診斷方按照合同要求進行實際優化。

5.樹立“小業主”節能管理理念

針對發電企業生產節能工作的實際情況，在節能工作中力推“小業主”管理思路。即將公司決定進行的技術改造或運行優化項目委托給有資質有權威的第三方，電廠相應部門做為改造項目的“小業主”，采用合同約定的方式，由第三方進行項目前期調研及試驗改造，并對改造優化結果進行評估與完善。電廠做為業主，做好配合和監督工作。

二、節能項目

1.鍋爐優化燃燒調整試驗

邀請電科院、科研所對燃煤鍋爐進行燃燒優化調整試驗。試驗過程以電科院為主，運行人員配合。試驗總結出的優化曲線直接由熱工人員在DCS控制系統中實現。電科院對優化曲線的實際節能、安全效果進行評估完善。該試驗對降低廠用電、提高鍋爐效率、降低煤耗具有十分明顯的效果。

2.泵與風機車削葉片技術

對全公司主要泵與風機進行工作裕量分析，研究車削葉輪節能降耗的可行性。如某軸流式送風機滿負荷動葉開度約50%，經計算，對葉片進行車削，使動葉開度可達80%，提高了工作效率，降低了風機能耗。

3.鍋爐吹灰汽源改造

鍋爐本體吹灰汽源為過熱器分隔屏，經過優化設計，將爐本體吹灰汽源改為再熱器冷端，減少了高溫高壓優質蒸汽的消耗，節能效果明顯。

4.加熱器系統優化

低壓加熱器由于抽汽壓力低，低負荷階段疏水不暢是大多數發電企業遇到的問題。采取擴大管徑、減少彎頭等措施降低疏水管道阻力，有效解決了疏水不暢的問題。

投產時間較長的機組、加熱器，經常發生端差大的問題，大修時對高壓加熱器水側進行沖洗、清垢，可以有效解決該問題。

5.低負荷運行優化

低負荷階段，主機組及輔機都運行在低效區，能耗高?？烧堧娍圃哼M行優化試驗，項目如下。

(1)汽機控制方式和滑壓參數尋優。挖掘汽輪機低負荷節能潛力同時解決滑壓方式下壁溫超溫問題。

(2)鍋爐氧量曲線尋優，挖掘鍋爐低負荷節能潛力。某機組通過鍋爐氧量優化，鍋爐效率提高0.1%～0.4%，煤耗降低約0.3～1.3g/kW·h。

(3)制粉系統運行優化。挖掘制粉系統節能潛力。通過對煤粉細度調整、最佳運行臺數等進行試驗。某機組經過優化，降低廠用電約0.07%，降低煤耗約0.25g/kW·h。

(4)半側風組節能潛力試驗優化。通過試驗測試機組50%負荷下半側風組運行的節能潛力，為實施半側風組停運的節能做好基礎工作。經試驗，在50%負荷下，單側送引風機運行與雙側送引風機運行比較。爐側6kV電機消耗的總電耗占發電量的比例降低0.48%。折算煤耗可節約1.42g/kW·h。

(5)低負荷給水泵運行經濟運行試驗優化。測試低負荷下給水泵經濟運行方式。優化試驗進行低負荷單汽泵與雙汽泵運行的經濟性比較試驗。

在完成以上試驗的基礎上，熱工人員應將試驗結果直接整合到控制系統。

6.凝汽器系統改造

(1)凝汽器補水噴霧。原設計凝汽器補水的地點是熱井，將補水地點改至凝汽器喉部，呈霧狀噴入。改后可降低凝結水含氧量、凝結水過冷度及排汽缸溫度，提高真空度。

(2)凝補水系統串聯。原系統每臺機配備1臺凝補水泵，長期運行。改造時將2臺機組的凝補水系統串聯，約降低電機功率200kW。

(3)凝汽器自流補水。600MW及以上容量的機組，均設有自流補水系統，如能解決好自流補水系統的真空泄漏問題無需啟動補水泵即可實現補水。

7.密封風機增設低壓電機

近幾年的新建大型發電企業密封風機都是經由一次冷風母管取風，經低壓電機(1運1備)增壓后供制粉系統。但是盤山發電公司采用的仍然是單獨配置高壓密封風機系統。增設低壓電機(原6kV密封風機備用)的優勢如下。

(1)節約廠用電。6kV密封風機，滿負荷運行電流在45A左右；380V低壓電機，滿負荷運行電流在140A左右，改后可節電近80%。

(2)密封風從一次風母管取風，解決了一次風機變頻運行時的搶風問題，避免了爐效降低。

(3)密封風機就就近設置在磨煤機冷風母管附近，減少管道阻力損失。

(4)在夏季煤質差時，密封風可由6kV風機供，其余季節由380V增壓風機供，節能效果也十分可觀。

三、供電煤耗對標偏差原因分析

2011年盤山發電公司供電煤耗比行業標桿A、B公司分別高16.47、19.01g/kW·h，從爐效、廠用電和熱耗3個方面加以分析，偏差原因如表1所示。

1.鍋爐效率

盤山發電公司鍋爐效率低的主要原因如下。

表1 3家發電企業供電煤耗偏差匯總表

(1)鍋爐燃燒氧量大，排煙損失大。標桿公司氧量年均值為2.8%。盤山發電公司目前氧量年均值約6%。

(2)煤質差，不完全燃燒損失大。標桿公司用煤實際熱值及灰分在22MJ/kg、16%左右。盤山發電公司用煤實際熱值及灰分為19.42MJ/kg、27.6%。

(3)一次風壓母管壓力低，爐膛溫度高。標桿公司鍋爐一次風母管壓力由9～10kPa降低到6～8kPa，爐膛溫度高、燃燒充分，提高了鍋爐效率。

2.廠用電率

盤山發電公司廠用電率比標桿公司高1.2%～0.7%，對供電煤耗的影響十分明顯。由于主要輔機耗電量并不是隨負荷成線性比例增長，所以負荷率越高，輔機耗的電率越低。

2011年A、B公司的電廠負荷率分別為79%、87%，而盤山發電公司僅有72%。這是盤山發電公司用電率高的主要原因之一。

(1)引風機用電率。盤山比標桿公司A高0.15%的主要原因是鍋爐燃燒氧量高，煙氣量大。

(2)送風機用電率。盤山比標桿公司A高0.07%原因有兩點：一是氧量高總風量大；二是A公司對送風機實施了削短葉片的改造。

(3)磨煤機電耗率。盤山磨煤機電耗率比標桿公司A、B高0.1%～0.13%，主要原因如下：

①磨煤機選型不當。

②煤的低位熱值。

③一次風壓力高。標桿公司母管壓力維持在6～8kPa，盤山發電公司目前在9～10kPa，磨煤機阻力大。另外盤山公司輥式磨煤機的通風阻力比標桿公司的碗式磨煤機高，影響電耗。

(4)一次風機電耗率。盤山一次風機耗電率為標桿公司2倍。原因如下：

①選型。盤山一次風機是離心式，而標桿公司為軸流式。

②一次風壓控制。在同樣的風量、風壓下，離心式風機的電耗水平比軸流風機大很多，而且標桿公司的一次風壓還比盤山低2～3kPa，能耗水平進一步拉開差距。

③變頻節能效果受阻。雖然盤山對離心式一次風機進行了變頻改造，但是由于離心風機的搶風問題，導致風機入口擋板有部分節流，造成一次風機能耗升高。

(5)循泵耗電率。盤山的循泵電率比標桿公司高，主要因為標桿公司為海水冷卻開式循環，熱循環水不用上塔，泵出口壓力低。另外其循泵為日本進口，最大2 500kW，盤山循泵高速運行時，軸功率2 800kW以上。

3.機組熱耗

盤山汽輪機為75A型，已投產10年。而標桿公司機組為157型，投產6年。機組型號、老化程度等因素決定了盤山機組實際熱耗比標桿公司高，影響供電煤耗升高。

4.客觀不可比因素對煤耗的影響

(1)負荷率(1%影響0.2g計算)。2011年，標桿公司負荷率比盤山高7%～15%，影響煤耗升高1.4～3g/kW·h。

(2)入爐煤熱值(100kcal/h影響1.2g)、真空度、設計熱耗分析。2011年，標桿公司入爐煤熱值為22MJ/kg，盤山公司為19.4MJ/kg，偏差約622kcal/h，影響煤耗升高7.5g/kW·h。

(3)真空度(1%影響3g)。盤山2011年真空度完成94.4%，標桿公司完成95%，影響煤耗升高1.8g/kW·h。

(4)設計熱耗(26kJ影響1g)。盤山設計熱耗7 876kJ/kW·h；標桿公司設計熱耗7 745kJ/kW·h，比盤山低131kJ/kW·h，影響煤耗下降約5g/kW·h。

四、結論

盤山發電公司通過采取行業對標專題能耗分析，找到了節能管理的差距，發現了制約機組能耗水平的主要因素，為盤山發電公司下一步深挖節能潛力，提高機組經濟運行水平提供了依據。

[1]邢希東.600MW火電機組降低廠用電率措施[J].中國電力，2007，(09)：60-64.

[2]邢希東，李學斌.600MW機組影響供電煤耗的因素分析及控制[J].華中電力，2007，(05)：71-74.