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600MW火電機組節(jié)能優(yōu)化措施

文檔作者：楊成強楊建平文檔來源：華電內(nèi)蒙古能源有限公司包頭發(fā)電分公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年02月25日
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第34卷第2期
2012年2月
華電技術(shù)
Huadian Technology
Vo1．34 No．2
Feb．2012
600 MW 火電機組節(jié)能優(yōu)化措施
楊成強，楊建平
(華電內(nèi)蒙古能源有限公司包頭發(fā)電分公司，內(nèi)蒙古包頭014013)
摘要：以華電內(nèi)蒙古能源有限公司包頭發(fā)電分公司600MW機組為例，對循環(huán)水系統(tǒng)、鍋爐燃燒系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)、輔機
系統(tǒng)進行了全面分析，實施了燃燒優(yōu)化、汽輪機滑壓優(yōu)化、循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化、凝結(jié)水泵電動機變頻改造、汽封改造、重新布
置疏水管道等優(yōu)化措施，取得了良好的節(jié)能效果。
關(guān)鍵詞：600 MW火電機組；節(jié)能降耗；優(yōu)化措施
中圖分類號：TK 229 文獻標志碼：B 文章編號：1674—1951(2012)02—0005—02
0 引言
華電內(nèi)蒙古能源有限公司包頭發(fā)電分公司(以
下簡稱華電包頭發(fā)電公司)從基建期開始就把節(jié)能
技術(shù)改造工作放在很重要的位置，機組投產(chǎn)后，華電
包頭發(fā)電公司加大節(jié)能減排投資力度，摸索出一套
成功的節(jié)能方案并實施，經(jīng)濟和社會效益良好。
1 600 MW 機組節(jié)能優(yōu)化項目及節(jié)能效果
1．1 鍋爐點火前利用其他水源作為輔機冷卻水
華電包頭發(fā)電公司在機組設(shè)計安裝階段，為了
防止夏季循環(huán)水溫太高造成閉式水溫升高，在A閉
式冷卻器冷卻水門后加裝一路深井水，作為夏季降
低閉式冷卻水的備用水源。在鍋爐上水打壓階段或
機組啟動階段，投人該路冷卻水降低閉式水溫度或
將相鄰運行機組循環(huán)水聯(lián)絡運行，引入該機組循環(huán)
水系統(tǒng)，關(guān)閉凝汽器進水側(cè)2個入口門，循環(huán)水直接
通過開式水泵后，進入閉式水冷卻器作為冷卻水源，
回水直接進入該機水塔，通過水塔聯(lián)絡門進入相鄰
運行機組水塔。該節(jié)能項目實施后，在鍋爐水壓試
驗或機組啟動階段，可不啟動或推遲開式水泵、循環(huán)
水泵啟動。
節(jié)能效果：鍋爐一次汽、二次汽打水壓啟動1次
耗時6 h，每小時可節(jié)電3 185 kW ·h，共節(jié)約廠用電
19 110 kW ·h；機組冷態(tài)啟動1次耗時10 h，每小時
可節(jié)電3 185 kW ·h，共節(jié)約廠用電31 850 kW -h。
1．2 無電動給水泵鍋爐冷態(tài)啟動上水
該方案分2個階段完成：第1階段，鍋爐啟動上
水初期至汽包壓力達0．6MPa，用1臺汽動給水泵的
前置泵代替電動給水泵給鍋爐上水；第2階段，主機
抽真空后，利用汽動給水泵的備用汽源輔汽沖轉(zhuǎn)汽
收稿日期：201(I一10—28
動給水泵、暖機，汽包壓力達0．6 MPa后，與單獨運
行的汽前泵并泵，隨后停運該汽前泵，保持該汽動給
水泵組運行；主機負荷達100 MW 時，另一臺汽動給
水泵用四段抽汽沖轉(zhuǎn)，在主機負荷達240 MW時，該
汽動給水泵與前一臺汽動給水泵并泵接待負荷；在
主機負荷達360 MW 以上且機組運行穩(wěn)定時，第1
臺投運的小機汽源由輔汽切換為四段抽汽，保證了
機組啟動過程中電動給水泵一直處于備用狀態(tài)，節(jié)
電效果顯著。由于該方案在機組停機時，可用輔汽
帶1臺汽動給水泵，電動給水泵也一直可備用。
節(jié)電效果：機組冷態(tài)啟動1次可節(jié)約廠用電10．0
萬kW ·h，停運1次可節(jié)約廠用電0．6萬kW ·h。
1．3 凝結(jié)水泵電機工頻改變頻
華電包頭發(fā)電公司2臺600 MW機組均為調(diào)峰
機組，自動發(fā)電控制(AGC)，負荷在350—600 MW
調(diào)整。低負荷時，一方面會造成凝結(jié)水壓力偏高，凝
結(jié)水管道及除氧器上水調(diào)門振動大、系統(tǒng)噪音大，除
氧器上水調(diào)門線性變差，除氧器調(diào)門大幅波動使除
氧器上水流量和除氧器水位大幅波動，威脅機組安
全；另一方面，凝結(jié)水系統(tǒng)節(jié)流損失大，電能損耗大，
凝結(jié)水泵效率低，經(jīng)濟性差。2008年5月，對 1， 2
機組凝結(jié)水泵電動機進行變頻改造。變頻器采用
“
一拖二”的改造方式，即A，B凝結(jié)水泵共用1臺變
頻器。機組運行中采用變頻凝結(jié)水泵運行、工頻凝
結(jié)水泵備用的方式。當凝結(jié)水泵變頻運行時，除氧
器上水調(diào)門保持手動全開狀態(tài)，利用變頻器自動調(diào)
節(jié)凝結(jié)水泵轉(zhuǎn)速，以控制除氧器水位；當工頻凝結(jié)水
泵運行時，原方式不變，采用除氧器上水調(diào)門自動或
手動控制除氧器水位。
節(jié)能效果：不但消除了凝結(jié)水系統(tǒng)低負荷時壓力
過高、管道振動的現(xiàn)象，而且廠用電率下降0．12％ 。
1．4 循環(huán)水泵電動機改造
內(nèi)蒙古包頭地區(qū)每年10月15日至第2年4月
· 6· 華電技術(shù) 第34卷
15 13為采暖期，環(huán)境溫度較低且時間長達6個月，
在冬季單機單臺循環(huán)水泵運行方式下，真空度最低
為83．0 kPa，最高為89．6 kPa，造成凝汽器人口循環(huán)
水溫度偏低，水塔結(jié)冰嚴重，2臺機組循環(huán)水泵電耗
達廠用電的1．3％ 。2009年9月，華電包頭發(fā)電公
司分別對 1， 2機組的 2和 4循環(huán)水泵電動機進
行改造，由原來的l6級改造為18級，功率由3 000
kW 降為2 100 kW，投入后運行正常。
節(jié)能效果：改造后循環(huán)水泵運行穩(wěn)定，全年節(jié)電
約889．9萬kW ·h，節(jié)約資金約253．5萬元。
1．5 主、再熱蒸汽管道疏水及高、低壓加熱器疏水
改造及優(yōu)化
由于主、再熱蒸汽管道疏水氣控門以及高、低壓
加熱器危機疏水氣控門內(nèi)漏，造成凝汽器熱負荷增
加，機組真空度降低，經(jīng)濟性變差；另外， 7， 8低
壓加熱器在負荷小于420 MW 時，正常疏水管道有
氣阻，造成疏水不暢，危機疏水調(diào)門全開，也造成凝
汽器熱負荷增加，機組真空度降低。為此，對主、再
熱蒸汽管道及高、低壓加熱器危機疏水門門頭進行
研磨，調(diào)整最低限位；對 5， 6低壓加熱器正常疏
水管道彎頭進行技術(shù)改造，減少管道彎頭，重新布置
疏水管道，減少系統(tǒng)阻力，關(guān)閉主、再熱蒸汽管道疏
水氣控門前手動門。
節(jié)能效果：通過此項技術(shù)改造，不但降低了凝汽
器熱負荷，而且凝汽器真空度提高了0．5 kPa， l，
2機組煤耗下降了1．25 g／(kW ·h)，機組經(jīng)濟性
增加。
1．6 主機汽封改造
華電包頭發(fā)電公司 1， 2機組于2006年10
月、11月投產(chǎn)，但2008年4月和2009年2月機組熱
耗率超過設(shè)計值。利用 1， 2機組大修機會，將
1， 2機組高、中壓缸汽封和阻汽片改造為布萊登
汽封，汽封改造31圈，阻汽片改造79圈。
節(jié)能效果：改造后機組運行良好， 1， 2機組熱
耗率分別下降150 kJ／(kW ·h)和160 kJ!(kW ·h)，
1， 2機組煤耗下降2．5 (kW ·h)左右。
1．7 優(yōu)化 1， 2機組滑壓曲線
針對華電包頭發(fā)電公司 1， 2機組在50％ ～
90％ 負荷中投入滑壓曲線后，負荷調(diào)整時，主蒸汽超
壓、再熱器溫度超溫、調(diào)閥閥點位置不合適、節(jié)流損
失大等問題，通過對滑壓曲線的理論研究，現(xiàn)場收集
試驗參數(shù)并與中國華電集團公司動力技術(shù)研究中心
熱力試驗數(shù)據(jù)進行分析比較，根據(jù)機組真空度變化
情況定出 1， 2機組不同季節(jié)時的最佳滑壓曲線。
節(jié)能效果：該曲線投入后不但安全，配合了鍋爐
燃燒系統(tǒng)先進過程控制APC(Advanced Process Con—
tro1)的投入，而且經(jīng)濟性較好，平均降低煤耗
2．0 g／(kW ·h)，提高了機組的經(jīng)濟性，獲得了較好
的經(jīng)濟效益。
1．8 循環(huán)水系統(tǒng)運行方式優(yōu)化
華電包頭發(fā)電公司 1， 2機組循環(huán)水系統(tǒng)為
聯(lián)絡運行方式，機組運行后沒有調(diào)試， 1， 2機組
循環(huán)水分開運行，造成春、秋季機組真空度偏低，2
臺機組4臺循環(huán)水泵均運行，機組運行不經(jīng)濟且廠
用電率高。根據(jù)循環(huán)水系統(tǒng)聯(lián)絡運行設(shè)計方案，對
該系統(tǒng)進行研究后，2009年春季成功實現(xiàn)“兩機三
泵”運行方式；2009年11月，華電包頭發(fā)電公司在
“兩機三泵”運行方式的基礎(chǔ)上積極探索，在對安全
性、可行性分析調(diào)研后，大膽試驗“兩機一泵”運行
方式，試驗取得成功，機組安全、經(jīng)濟運行4個多月，
開創(chuàng)了國內(nèi)濕冷火電機組循環(huán)水系統(tǒng)運行方式節(jié)能
優(yōu)化的先河。
節(jié)能效果：春、秋季循環(huán)水系統(tǒng)為“兩機三泵”
運行方式，每年可節(jié)電120萬kW ·h，節(jié)約資金36
萬元；冬季循環(huán)水系統(tǒng)為“兩機一泵”運行方式，每
年可節(jié)電610萬kw ·h，節(jié)約資金180萬元。
1．9 采用等離子點火，實現(xiàn)無油點火
華電包頭發(fā)電公司機組設(shè)計有等離子點火系
統(tǒng)，機組調(diào)試階段為了趕工期，只對等離子點火系統(tǒng)
初步調(diào)試，鍋爐啟動有時仍采用油槍點火，不但造成
燃油消耗量較大，而且威脅鍋爐的安全。華電包頭
發(fā)電公司成立攻關(guān)小組，對等離子點火系統(tǒng)進行優(yōu)
化治理，2008年l2月，在 1機組啟動時，成功實現(xiàn)
了等離子無油點火，現(xiàn)已全面推廣和應用。
節(jié)能效果：每年可節(jié)約燃油600t，節(jié)約資金420
萬元。
1．10 鍋爐燃燒系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)優(yōu)化
為了適應機組加負荷響應速率、提高鍋爐效率，
華電包頭發(fā)電公司引進美國英維斯公司燃燒技術(shù)，
對 1， 2機組進行燃燒系統(tǒng)和吹灰系統(tǒng)的優(yōu)化，經(jīng)
過近半年的調(diào)整試驗，圓滿完成APC燃燒系統(tǒng)試
驗，成功投運。
節(jié)能效果：機組加負荷速率由原來的5 MW／min
增加至15 MW／min，鍋爐效率達93．6％。
2 結(jié)論
華電包頭發(fā)電公司積極探索節(jié)能挖潛技術(shù)，于
2008年全面啟動節(jié)能挖潛工作，取得了滿意的效
果。2010年第1季度，華電包頭發(fā)電公司供電煤耗
為308．18 g／(kW ·h)，折算對標煤耗值為299．37
g／(kW ·h)，綜合廠用電率為5．68％。華電包頭發(fā)
電公司將繼續(xù)加大節(jié)能資金投入力(下轉(zhuǎn)第10頁)
· l0· 華電技術(shù) 第34卷
經(jīng)過1個多月的運行，煤發(fā)熱量計算工作正常，
同工業(yè)分析數(shù)據(jù)相吻合，動態(tài)特性較好，能實時反映
燃料發(fā)熱量變化。主要問題是升、降負荷時發(fā)熱量
計算結(jié)果存在波動，這主要是鍋爐熱慣性造成的。
氧量在線軟測量系統(tǒng)工作正常，氧量計算誤差與
目前氧量計顯示值的絕對誤差小于0．5％W(O )，在
負荷變動時動態(tài)響應明顯優(yōu)于氧量計。在燃料發(fā)熱
量發(fā)生變化時，經(jīng)過熱量信號修正后，計算氧量的響
應速度也達到要求。
鍋爐散熱損失、鍋爐未完全燃燒損失、鍋爐排煙
損失、鍋爐效率、機組發(fā)電效率、機組發(fā)電煤耗計算
采用鍋爐熱力試驗規(guī)程推薦方法計算，在原始信號
正常情況下，最終得到的機組發(fā)電煤耗計算誤差小
于±5 g。
氧量軟測量系統(tǒng)存在的附加誤差：
(1)鍋爐吹灰。系統(tǒng)風量采用送風側(cè)流量計
算，當鍋爐受熱面采用蒸汽吹灰時，由吹灰系統(tǒng)進入
煙氣中的水蒸氣會導致氧化鋯氧量表測量氧量下
降，而軟測量氧量保持不變。根據(jù)觀察數(shù)據(jù)，實測測
量氧量一般偏低0．2％左右。系統(tǒng)風量如采用引風
側(cè)流量計算，在吹灰時氧化鋯氧量表和軟測量氧量
保持一致?？諝忸A熱器吹灰不產(chǎn)生影響。
(2)負荷。在低負荷下，系統(tǒng)一些參數(shù)測量精
度變差。當負荷低于50％ 時，軟測量氧量要考慮附
加誤差。
(3)風量測量裝置故障。軟測量所用風量采用
送風側(cè)風量，在其他機組系統(tǒng)應用問題集中在熱一
次風測量裝置出現(xiàn)飛灰堵塞或磨損，測量精度下降。
偶有二次風測量裝置出現(xiàn)類似故障。如果測量裝置
不發(fā)生問題，風量測量漂移一般在機組正常運行1
個月后可達到穩(wěn)定狀態(tài)。
(上接第6頁)度，在全公司開展“節(jié)能為我，我為節(jié)
能”的活動，爭取更好的節(jié)能效益，全面提高華電包
頭發(fā)電公司的企業(yè)競爭力。
參考文獻：
[1]華東六省一市電機工程學會．600 MW 汽輪機設(shè)備及其
系統(tǒng)[M]．北京：中國電力出版社，2006．
[2]王寧玲，張勇，楊勇平，等．600MW 火電機組節(jié)能降耗分
析與優(yōu)化措施[J]．中國電力，2009(9)：55—57．
[3]劉武林，劉復平，胡雄輝，等．熱工自動控制對600MW 火
電機組節(jié)能降耗的影響[J]．中國電力，2010(10)：
44 —47．
[4]陳曉東，項廣陸．循環(huán)水系統(tǒng)和送風機的節(jié)能優(yōu)化改造
[J]．華電技術(shù)，2011，33(6)：75—77．
7 結(jié)論
(1)鍋爐效率提高帶來的收益。鍋爐排煙氧量
測量準確后，控制系統(tǒng)能更容易地將 控制在最優(yōu)
值附近，使得鍋爐效率提高。按照鍋爐效率平均提
高0．2％ 計算，則可以降低標準煤耗約0．6
g／(kW ·h)。
(2)送引風機節(jié)能帶來的收益。Ot的優(yōu)化控制
降低送風機、引風機耗電量，按照通風量平均降低
2％計算，折合降低煤耗2 g／(kW ·h)。
(3)鍋爐安全運行帶來的收益。鍋爐排煙氧量
測量準確后，可以降低因通風不足帶來的爐膛結(jié)焦、
尾部煙道二次燃燒等事故的概率。另外，當氧化鋯
氧量計故障時，可以提供給運行人員一個有效的信
號用以調(diào)整燃燒，從而獲得相關(guān)的安全效益。
(4)增加燃料發(fā)熱量在線計算功，可使控制系
統(tǒng)或運行人員根據(jù)實際情況更好地優(yōu)化燃燒，這對
經(jīng)常處于低負荷和變負荷工況下運行的機組尤為
重要。
參考文獻：
[1]馮英山，周立群．可門電廠600MW機組鍋爐燃燒調(diào)整試
驗[J]．福建電力與電工，2007，27(3)：38—41．
[2]華東六省一市電機工程學會．鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)[M]．2
版．北京：中國電力出版社，2001．
(編輯：白銀雷)
作者簡介：
周立群(1978一)，男，黑龍江依安人，工程師，工學碩
士，從事電廠運行方面的工作(E—mail：liqun—zhou@ 126．
com)。
[5]侯昭湖，楊建平，石振勤．循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能改造及運行方
式優(yōu)化[J]．華電技術(shù)，2010，32(3)：73—76．
[6]金晏海，闞洪．循環(huán)水泵的運行方式及節(jié)能分析[J]．華
電技術(shù)，2011，33(7)：77—78．
[7]鄧元凱，張永和，李明，等．具有高節(jié)能減排潛力的爐內(nèi)
非線性過程雙尺度優(yōu)化技術(shù)[J]．華電技術(shù)，2008，30
(5)：64—69．
(編輯：劉芳)
作者簡介：
楊成強(1981一)，男，陜西寶雞人，助理工程師，從事電
廠汽機運行管理和節(jié)能管理方面的工作。
楊建平(1974一)，男，陜西寶雞人，工程師，從事電廠汽
機運行管理方面的工作(E—mail：yjp808@126．corn)。

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