浅谈300MW亚临界火电机组节能举措

浅谈300MW亚临界火电机组节能举措

张晓林1廖星红2何春雷3

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（国电达州发电有限公司四川1达州635000;达州电力集团有限公司四川2.达州635000;四川省水电集团大竹有限公司3.四川达州635000）

摘要：由于我国建国以来一直是粗放式的经济增长模式，具有高耗能、低效率、排放标准低、环境污染严重的特征，因此提倡发展“绿色经济”符合国家可持续发展战略，同时节能减排已然成为我国社会发展的一个重要导向。电力工业是电力能源生产企业，同时也是高耗能企业，火电机组节能技术得到了政府和电力企业的重视，本文针对300MW亚临界火电机组耗能的相关设备因素进行了分析，同时提出了相应的节能措施。

关键词：亚临界；火电机组；运行方式;节能

一、前言

随着中国工业经济的飞速发展，能源消耗量不断加大，当前中国已成为世界第一大能源消费国，在世界各国中对于能源的依赖性排在前列。长期以来以能源高消耗来支撑工业发展的模式，使能源短缺矛盾逐渐凸显出来。能源供需结构失衡问题逐渐受到政府的高度重视，相继针对相关高耗能行业颁布了具体“减排措施”和“节能要求”，其中，电力工业就是一个节能减排重要产业。电力产业建设和生产中会消耗大量资源，比如，火力发电消耗的煤的总量就占到全国的50%,因此有效促进火电机组节能技术的应用和推广尤其重要。300MW亚临界火电机组是国内火电中的主力机组，本文主要是从设备因素进行考虑，针对300MW亚临界火电机组节能措施进行了研究和探讨。

二、影响火电机组能耗的设备因素分析

亚临界机组是国内火电机组中的主力，属于应用较为普遍的类型,当前有效降低亚临界机组的厂用电率,必将大大提高整个火电机组的经济性。对于国内的大型发电机组而言，厂用电率一直是一个能源消耗的重要指标，本文围绕厂用电率作为节能指标进行分析，分析了火电机组能耗的设备因素，将降低厂用电率为目标，以此提出节能的有效措施。

从对于火电机组的研究技术资料和实际工作经验中，可以发现火电机组的厂用电率与火电机组的设备参数、机组运行效率以及具体的设备系统之间存在很大的关系，尤其是已经投产的火电机组,机组的电力消耗基本主要集中在设备及辅助系统上。通过对火电机组的各个设备系统的用电统计数据可以发现，由于制粉系统、风烟系统和循环水系统三大系统中使用的辅助设备能耗较多,因此这三大系统在火电机组中厂用电消耗占到了较大比重，如下表1所示。同时，近年火电机组的技术改进中，湿法烟气脱硫系统作为一项新技术得到广泛的推广和应用,在这个新系统中配套了较多数量的辅助机械设备，如风机和泵等,造成了火电机组厂用电率的加大，例如下表2统计的是两个亚临界火电机组湿法烟气脱硫系统应用后厂用电率的数据，从表中的数据可以看出,火电机组脱硫系统的电力消耗比重可以高达发电量的2%。综合上述分析,通过制定措施最大限度控制机组的风烟系统、循环水系统和脱硫系统等系统设备的用电消耗，从而可以实现降低亚临界火电机组能耗的目的。

表1某亚临界火电机组2014、2015年度综合厂用电率与三大系统用电率对比

有效节约火电耗能的方法

1、火电机组的实例介绍

西南某发电公司有2台300MW的燃煤机组,该机组设备选用的是东方锅炉厂生产的型号为DG-1025/18.2-∏型亚临界一次中间再热自然循环汽包锅炉,本锅炉是通过固态排渣方式的煤粉锅炉,锅炉运转以四角切圆的方式进行切圆燃烧,同时该锅炉采用的是正压直吹,热风送粉的方式;机组配套的发电机组是300MW的汽轮发电机组,使用的是河水开式循环冷却方式。

2、火电机组的节能措施

在对于西南某发电公司的火电机组进行技术考察和研究的基础上，结合其他兄弟单位火电机组在节约厂用电方面能耗的相关经验,针对于本单位制粉系统、循环水系统和脱硫系统等几个火电机组中重点耗电量较多的系统,在总结实践经验和进行技术论证分析的基础上，概括出了能够显著减少300MW亚临界火电机组厂用电率的节能措施。

（1）进行优化磨煤机和风机的运行方式

在保证锅炉设备燃烧稳定的基础上，通过科学地采用减少机组配套磨煤机运行台数的措施,经过比较分析,西南某发电公司的2台300MW火电机组在6个月的时间里，相较同期节约了117万kW?h的厂用电量;此外，建议机组发电负荷低于180MW的时候，不影响机组正常运行的前提下，可以采用单侧引、送风机运行的方法，但此方式在机组实际运行时由于运行工况不够稳定，且安全性较差,只适合短期内进行使用，如机组启停过程中使用。

（2）科学优化分配循环水泵运行方式

公司机组采用单元制配置方式，单台机组配备两台循环水泵，两台循环水泵中，其中一台循环水泵采用高低速模式调速，另一台为定速泵。当机组负荷较高时，机组负荷率大于百分之八十时，机组启动两台循环水泵运行，调速循环水泵根据真空度采取高速或低速模式；当机组负荷率低于百分之八十，高于百分之六十时，机组运行定速循环水泵，并根据机组真空度确定启动调速循环水泵高速或低速模式；当机组负荷率低于百分之六十，循环水泵运行方式根据机组真空度确定运行调速循环水泵高速或低速模式。经过科学优化分配循环水泵运行方式，可以有效节省厂用电量，西南某发电公司以这样的模式运行了6000h,节省了大约785.7万kW?h的厂用电量，尽管其中一台循环水泵采用高低速模式调速运行电流只相差30A左右，但是从长期来看会显著降低火电机组的厂用电量，这种科学优化分配循环水泵运行方式，可以有效促进火电机组的节能效果。

（3）科学备用脱硫系统风机和吸收泵

通过以上表2的统计数据可以看出，脱硫系统耗电量是火电机组厂用电量消耗的主要部分之一，因此，科学优化脱硫系统设备的运行尤其重要。可以在保证脱硫系统工作效率的前提下,暂停风机和循环吸收泵部分设备的运行作为备用设备，是节约厂用电率的重要手段。西南某发电公司采取暂停脱硫系统中的风机、吸收泵，1台运行1台备用的方式,在6个月的时间中节省了大约115.2万kW?h的厂用电量。

（4）合理安排厂用变压器运行方式

西南某发电公司在机组公用系统备用厂用电系统中配套两台400V变压器,公用系统正常工作状态下，两台备用变压器是不带负荷的状态,因此变压器空载状态就形成了厂用电量的浪费，采取暂停其中一台变压器工作使其处于冷备用状态,可以有效降低热备用变压器的空载损耗，从而实现节能的目的。

四、结束语

本文针对300MW亚临界火电机组厂用电节能问题，从相关设备用电损耗角度进行分析，并据此提出了有效的节能措施，在保证火电机组正常运行的状态下，如何科学优化火电机组辅助设备的启停安排，落实好火电机组的节能措施,以实现高效率的节电管理，从而实现火电机组节能的目的。

参考文献

[1]刘媛.国产化300MW循环流化床机组锅炉燃烧系统研究[D].华北电力大学,2012.

[2]齐晓娟,李凤瑞,李剑,丁历威,毛林芳,毛玲辉.300MW机组四角切圆燃烧锅炉NO_x排放数值模拟[J].热力发电,2013,02:49-53.

[3]钱宇.中孚电力300MW机组节能降耗研究[D].华北电力大学,2012.

作者简介

张晓林（1983.01.10），男，学历：长春工程学院工学学士研究方向：热能与动力工程节能，