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火电厂600MW超超临界机组节能改进方法研究

来源:个人技术集锦
测试工具与解决方案2018.13火电厂600MW超超临界机组节能改进方法研究张志1,彭勇2(1.湖南岳阳发电有限责任公司,湖南岳阳,414000;2.华能集团有限公司湖南分公司,湖南长沙,410000)摘要:本文火力发电厂的相关问题进行分析,并对超超临界机组的节能优化方案进行深入的探究,以期为火力发电厂600MW超超临界机组的发展略尽绵力。关键字:火电厂;超超临界机组;改进;对策Research on energy saving improvement method of 600MW ultra supercritical unit in thermal power plantZhang Zhi1,Peng Yong2(1.Huaneng Hunan Yueyang Power Generation Co., Ltd., Yueyang Hunan,414000; 2.China Huaneng Group Co., Ltd� Hunan branch, Changsha Hunan,410000)Abstract: In this paper, the related problems of thermal power plant are analyzed, and the energy saving optimization scheme of ultra supercritical unit is deeply explored in order to make the development of 600MW super supercritical unit in thermal power plant a little effort�Key words: thermal power plant;ultra supercritical unit; improvement; Countermeasures1 火电厂超超临界机组的发展概述

火电厂超超临界机组在国外的发展史总共可以分为三个阶段,第一个阶段的标志性事件就是美国将世界提一台超临界机组投入试运行;到了第二个阶段,随着科学的发展,人们对电厂化学的了解越来越深入,相关的技术材料也较第一阶段有了显著的突破,使得第一阶段中部分超超临界机组中存在的问题,逐渐开始得到解决;第三阶段的火电厂超超临界机组开始以较为迅猛的速度发展,不仅从机组的利用率以及可靠性方面对机组进行要求,还以此为基础,尽可能的提升火电厂超超临界机组的压力以及蒸汽温度。

行节能降耗,为了取得效果,有必要对辅助主体机械和多变量测评消耗体系采取激励措施,同时加强能耗标准的管理。在这个基础上,强化单独辅机、回热系统、锅炉系统、冷端系统、汽轮机系统的利用和管理,适时分析整体系统的运行情况,对二者进行转换。对系统的性能进行评价,通过得出的结果,对机组最适合的煤耗范围进行确定,对指标进行量化分析,针对机组的体系以及相关的运行设备,探究得出相应的优化方案及策略。

3.2 将单耗分析与能耗分析相结合

当相关的机组运行参数与目标存在偏颇,使得热耗以及煤耗受到影响的情况被称之为耗差。相关的运行人员可以通过单机组的耗差了解到很多的问题,比如各机组能耗的分布情况等,同时,也能够通过耗差对机组的煤耗进行适当的调整和优化。将不同机械的附加单耗与计划工况以及实际运行情况进行对比,能够将运行过程中所浪费的能源量以及机组设备浪费能源量最多的部分分析出来,使得耗能较高的缓解能够更容易的被发现,从而针对其实际情况,对高耗能缓解进行及时的优化和改造。

2 600MW超超临界机组改进的必要性

电能是人们日常生活中必不可少的能源,人类对电能的需求量非常大,但是,从环境因素及能源因素等相关因素进行考量,政府颁布的节能减排相关政策,使得电力行业开始越来越重视节约能源,一些容量较大、参数较高的超超临界机组逐渐开始被电力行业所淘汰,电力行业逐渐开始选择一些小型的机组进行发电。火力发电通常是用来完成能量之间的转换以及热能的传递工作,当电厂对热效率进行提升时,将会大幅度的节约能源成本,所节约的能源成本哪怕只有一点,但是以全国的范围来看,都将会是非常可观的。因此对超超临界机组进行改进,也就是提高超超临界机组的经济性以及热效率,能够节约相当大的一部分资源,使得可持续发展战略得以实现,是我国现阶段发展的必经之路。

4 600MW超超临界机组整体优化策略

想要采取相应的策略对600MW超超临界机组进行优化,首先应该对热力系统相关的各项指标、锅炉的运行状况等方面进行全面的了解,对汽轮机组的热力特性也要加以掌握。以此来对超超临界机组的实际运行情况进行判断和分析,才能够提出针对性的、有效的优化策略及方案。

3 600MW超超临界机组性能优化方法

想要对600MW超超临界机组进行优化,就要通过整体优化以及单耗分析与好差分析结合两种方法进行。

4.1 热力系统及汽轮机

当前,几乎所有的600MW超超临界机组的耗热量都要比预期的设计值高出很多,使得超超临界机组的实际供电的煤耗量与预期的水平也存在不小的差距。汽轮机的效率较低是当前机组热耗

3.1 进行整体上的优化

进行整体优化,主要工作内容就是对600MW超超临界机组进

1222018.13率偏高的主要原因之一,同时,也有很大一部分机组的热耗率偏高是由于冷端系统的实际运行情况与预期的设计情况存在差异而造成的,因此,想要对超超临界机组进行优化,首先应对热力系统、冷端系统以及汽机本体进行优化。(1)对汽机本体进行优化对汽轮机内效应产生影响的因素有很多种,汽轮机的轴端的汽封以及通流部分的隔板就是对汽轮机内效应产生影响主要的因素之一。大部分汽轮机的效率降低情况也是由于蒸汽泄漏造成的。特别在汽轮机的相关参数不断升高的同时,在相同的密封间隙下,蒸汽的泄漏情况也在不断的加剧。正气泄漏情况对主流道的下一级气流造成非常严重的影响,致使其等级效率变得更低。当前大多数600MW等级的汽轮机都是采用传统的梳齿式工艺制造而成,传统梳齿式工艺最主要的缺点就是无法保障其密封效果,容易产生气流的激振力,并且汽轮机本身还会比较容易产生磨损,使用寿命并不理想。(2)冷端优化对冷端系统进行优化,首先就要做到以整体优化为基本原则,然后再进行优化系统运行的分析、实验,同时将冷端系统的改造方案确定下来,并对相关设备进行相应的性能测试。对于仿真运行调度、系统分析、性能的现场测试以及设计校对等设计进行全面的优化,各个设备的整体性能也要采用相应的手段进行优化,并且根据火力发电产的实际情况,对其进行相应的节能指导,与此同时,也要确保系统的安全稳定运行。

(3)热力系统优化

想要对机轮机的热力系统进行优化,就要做到对其工质效能进行合理的应用,尽可能的避免系统出现阀门的内漏情况,还要对管道的布置予以相应的优化设计,对加热器的低压输水情况进行解决。主要的优化内容为对再热蒸汽系统进行优化,对输水系统进行优化,对系统出现阀门泄漏的情况进行预防,对轴封系统进行优化。对热力系统进行进一步的优化和完善,能够有效的提高机组的循环效率。

4.2 锅炉及辅助系统

优化锅炉系统主要就是降低辅机的电耗以及提高锅炉的热效率,而想要达成这一目标,主要是要对锅炉的性能进行优化。大部分的超临界机组的实际排烟温度与预期的设计参数存在较大的差距,使得排烟系统存在较大的热能损耗,部分的锅炉通常渣和灰的碳含量都相对高一些,也就是所煤炭并未充分的燃烧,使得热能出现不必要的损失。锅炉的辅助系统的用电量在整个发电产而言都相对较高,对供电机组的煤耗情况产生非常严重的影响。

(1)燃烧及制粉系统的调整和优化

制粉系统的优化和调整是非常重要的,主要是要对分离器挡板进行调整,对磨煤机的出口温度进行控制,对煤粉细度进行调整,对于一次风压进行优化。还要根据煤速的调整,对中速磨进行优化。对于系统燃烧的锅炉而言,燃烧不均存在较低的挥发性,燃尽以及着火都是较容易发生的安全隐患,因此,应针对这些安全隐患,采取相应的措施进行预防。首先,应该尽可能的使煤粉更加

测试工具与解决方案接近粉末状,采用更细的煤粉进行燃烧,使得燃烧过程中煤粉与空气的接触面积增大,使得煤粉更容易充分的燃烧。还要提高煤粉浓度的一次风量,从而有效的对磨煤机的出口温度进行控制。也要尽可能的增强着火区的热辐射,增加燃烧过程中的空气量,使得空气系数维持在1.2以上。(2)对辅助系统进行优化当前,大部分的火力发电厂的燃料来源都较为复杂,甚至很多的火力发电厂所使用的燃料与其设计的燃料种类都有着较大的差距。这种情况对制煤系统造成了较大的影响,使得制煤系统比较容易出现较为严重的磨损情况,所得出的煤粉粗细也较为不均匀,难以满足相关的标准,还会造成制粉系统动力不足的情况。通过对上述问题进行分析,应该对分离器、磨煤机以及制粉系统进行相应的优化和调整。风机中也存在很多的问题,其中六大风机实际运行效率较低、实际风机挡板的开度与预期设计存在差距以及节流损失较大等问题最为常见,使得风机运行受到影响,难以达到预期的运行效率。这种情况下可以通过风机叶轮、双速高低电机、改造风机变频等方法,使得风机能够降低电耗,从而对供电煤耗以及厂用电率进行降低。(3)有效治理排烟温度高的情况锅炉热损失的各个项目中,最大的一项就是排烟损失,这严重影响到了锅炉的工作效率。因此,必须采取行之有效的措施,诊断排烟系统的性能以及存在的问题,认真分析出口风温和空预器的烟温、变化的传热性能、设计偏差、尾部的余热烟气等具体情况,最大限度的降低排烟温度,有效保证排烟系统的安全,从而实现经济效益和社会效益双丰收。

(4)降低空预器漏风率

如果空预器的风率过大,会增大风机的出力,这样就会降低机组的经济效益,进而导致电厂的用电率增大。当下最紧迫的就是将密封柔性进行合理的改造,有效降低漏风率。

5 总结

超超临界机组的节能潜力非常好,对超超临界机组进行优化,能够有效的节约能源,维护环境,还能够提高火力发电厂的工作效率,进一步的推进我国火力发电企业的发展,值得深入的研究和推广。

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