厂用电系统优化改造降低外购电

厂用电系统优化改造降低外购电

尹兴邦

（贵州粤黔电力有限责任公司，贵州响水 553505）

摘要：随着全国机组装机容量不断攀升，导致火电机组利用小时降低；新能源机组和低碳排放标准对传统火电机组的挤压；煤价飙升与电力市场交易电价折扣大大缩小了火电厂利润空间，火力发电厂只有重视并加强节电降损工作，降低发电成本，提高上网电价竞争力，争取更大的电力交易市场，才能保证火力发电企业稳健发展。然而，利用降低企业外购电量从而降低生产成本是比较直接、有效的途径，本文从优化设备运行方式和系统技术改造两方面阐述火力发电企业如何降低外购电量，从而达到降低生产成本的目的。

关键词：火力发电厂 ；外购电量 ；发电成本

1. 外购电量使用现状

我厂外购电量主要用于正常机组启停、机组故障启停、计划检修和非计划检修期间，随着机组利用小时的降低，机组启停次数增加，机组所用外购电量显著增加，大大提高了生产成本。近三年机组利用小时三千到时四千，而外购电量由940.74万KWh上升到2281.06万KWh，增加了生产成本，并且随着电力体制的改革和产能过剩，这种情况还将延续下去，面临的形式非常严峻。

2. 原因分析

外购电量增加的主要原因：（1）机组停运时间长，备用或检修机组的部分辅机长期使用外购电运行（2）运行方式调整不合理，部分负荷电源可以倒换至本厂运行机组接代未实现；（3）启停机节点控制不到位，过早启动辅机或长停运辅机不及时；（4）原设计厂用电接线方式单一，不能实现全厂四台机组厂用电源的互联。

3. 对策分析

针对以上原因的分析，长期停机备用属于外部原因，企业无法解决，企业内部可以做到的是优化现有的系统、设备运行方式和采取科学的厂用电源接线技改，一方面减少辅机的不必要的运行时间，节约用电，另一方面实现全厂电源互联共用，降低停运机组对外购电的依赖程度，通过对系统、设备运行方式和采取科学的厂用电源接线技改有效控制并降低外购电量。

1. 1. 运行方式优化

机组启动过程中均采用汽泵运行；机组并网厂用电切换正常后，脱硫系统切为本机供电。并网后，将厂用电切为本机供电；机组解列，将公用段、照明变、检修变倒为运行机组带，停运机组照明变、检修变维持空载热备用状态；在两台仪用空压机能够维持仪用气压力时，将仪用空压机切为运行机组带；机组停运后，停运循环水泵，破坏真空、停运轴封汽系统；滑停尽量将汽缸壁温，以减少机组解列后润滑油系统的运行时间；机组解列前，将脱硫系统切为运行机供电，逐步停运脱硫浆液循环泵、氧化风机、机组解列后逐步停运电除尘一电场高压柜；输灰系统调整除灰空压机运行台数。

1. 2. 辅机启停节点控制

机组并网前，采用单侧一次风机、送风机运行；机组启动，轴封汽系统暖管启动凝结水泵运行；机组启动，轴封汽投运后，启动一台低速循泵，随着机组负荷上升启动高速循泵或两台泵运行；机组解列后，及时停运开式水泵和大机启动油泵；汽泵停运后，及时停运小机润滑油泵及小机排烟风机；锅炉熄火后，空预器停运允许后停运空预器主辅电机，并停运支撑轴承、导向轴承润滑油泵；锅炉放水、通风冷却结束后，停运送风机、引风机润滑油系统；锅炉熄火后，停运磨煤机动态分离器，5分钟后，停运磨煤机液压油泵，停运润滑油泵、排渣泵；机组解列后，根据捞渣机渣量情况，停运捞渣机、碎渣机；机组解列后，灰斗内存灰输完，停运电除尘加热装置及振打装置。

1. 3. 厂用电系统技术改造

      1. 技改前6kV工作段系统概况。

我厂4台600MW火电机组，每台机组设厂用A、B两段母线，正常情况下，单元机组厂用电由各台机高厂变带，12A/B（34A/B）启备变作为1、2号（3、4号）6kV厂用段备用电源在热备状态，快切装置投入。 6kV公用OA段电源来自厂用6kV 1A、2A段，6kV公用OB段电源来自厂用6kV1B、2B段，水库小水电作为6kV公用OB段的备用电源。快切装置投入运行，两路电源可进行双向切换。我厂原6kV公用 段和4台机6kV 工作段电源接线方式如图1：

1. 6kV 工作3B/4B段至公用 0B电源引接前接线图

经过分析，我厂6KV工作段存在以下问题：

1. 1. 原系统设计为水电电源引接至6公用0B段，1、2号机组1B、2B段与6kV公用0B段实现互联，但3、4号机组厂用段与1、2号机厂用段及公用0B段之间无电源连接点；

   2. 3、4号机单机或双机运行，且1、2号机组同时停运情况下，小水电机组所发电量超过6kV公用0B段运行负荷所消耗的电量时，超出电量不能通过相关系统提供至3、4号机使用。尤其是汛期，将导致小水电机组降负荷运行，水库大量弃水。

1. 1. 2. 电源引接技改造方法

公用OB段设两根电缆分别引接至3、4号机组工作3B、4B段，实现公用OB 段以及1至4号机工作B断电源互联，解决我厂各工作段电源不能灵活倒换的问题，同时在丰水季节，通过公用OB段倒换各台机工作B段，消耗小水电电量，避免水库弃水。

1. 1. 3. 生产现场勘查和容量计算。

通过现场实际勘查和电缆容量计算，能够实现我厂四台机6kV工作段B段互联，这将彻底解决以上前的突出问题，实现四台机电源互通，于是开展了6KV工作3B/4B段与OB段电源引接技改，技改后接线图如下：

2. 6kV 工作3B/4B段至公用 0B电源引接后接线图

技改后我厂6kV工作段B段互联，大大提高了各机组之间电源倒换的灵活性，大幅度降低了启备变的供电电量，从而减少了外购电量。

4. 应用情况

去年是我厂开展减少外购电量的开局年，前期主推系统优化工作和机组启时辅机启停的节点控制，后期开展全厂6KV工作电源引接工作，年底电源引接工作完成，今年初技改项目工作调试完成后投入使用。此两项工作的开展，对我厂减少外购电量有显著的改善， 外购电量年减少1022.43万KWh左右，减少用电成本480.34万元。

5. 结语：

厂用电系统优化改造降低外购电的主要创新点主要表现在两方面：一方面进行全厂机组运行方式优化，灵活进行运行方式转换；合理安排运行机组接代停运机组和公用系统的负荷，公用系统辅机一律由运行机组接代；做好启停机过程中各辅机的启动和停运时间节点控制，该停运的辅机及时停运，能延时启动的辅机延时启动；强化启机过程中各参数的控制，避免因参数达不到要求而延长启机时间，如脱硝温度达不到要求，或者凝结水水质等达不到要求，必须提前控制好；另一方面积极进行系统优化升级改造，实现了6kV工作段B段互联，大大提高了各机组之间电源倒换的灵活性，除了四台机组可以经过公用0B段互相提供备用电源外，还吸纳了水电全部供电，即使在汛期，也不至于小水电电量消纳不了而造成水库弃水浪费。通过以上两方面的工作，我厂外购电量得到历史性的降低，下一步继续进行优化和探索，使减少外购电量工作得到新突破，最大限度的少购电，节约生产成本。

参考文献：

[1]邢希东600MW火电机组降低厂用电率措施[j]，天津大唐国际盘山发电有限责任公司，2007.

[2]机组设备规范[s]，贵州粤黔电力有限责任公司，2019.

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