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【摘 要】黔東電廠兩臺600MW 機組分別于2008年和2009年相繼投產(chǎn)，為進(jìn)一步提高機組運行可靠性、經(jīng)濟性，降低能耗水平，黔東公司針對機組現(xiàn)狀，開展能耗評估，從設(shè)備治理改造、鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整、運行方式優(yōu)化等方面進(jìn)行綜合治理，取得了顯著的效果。

【關(guān)鍵詞】機組 節(jié)能 降耗 分析 措施

能源是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)資源，制約我國國民經(jīng)濟建設(shè)的重要因素。因此，節(jié)能降耗，節(jié)約用電，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，具有十分重要的意義。同時，節(jié)能減排也是我國各級政府強力推進(jìn)的重大舉措和社會關(guān)注的焦點，其社會意義也非常重大。當(dāng)前國家大力提倡綠色GDP，“十二五”計劃也將火電行業(yè)確定為高耗能行業(yè)，是“十二五”期間節(jié)能降耗重點行業(yè)之一。據(jù)有關(guān)單位統(tǒng)計，目前，我國火電供電煤耗與發(fā)達(dá)國家水平還有20％左右的差距，因此，我國火電行業(yè)的節(jié)能降耗還有較大的空間。提高火電廠的一次能源利用率，盡可能的降低發(fā)電成本，已成為全國各大發(fā)電企業(yè)及科研院所研究的課題。各電站情況不同，可采用的節(jié)能降耗方法也各異，通過現(xiàn)場實際運行經(jīng)驗，總結(jié)分析出了我廠在運行過程中采取的切實可行的節(jié)能降耗措施。

鍋爐是由東方鍋爐廠引進(jìn)福斯特%uB7惠勒公司技術(shù)設(shè)計制造，型號：DG2028/17.45-Ⅱ3，型式：亞臨界壓力，一次中間再熱，雙拱形單爐膛，“W”型火焰燃燒方式，尾部雙煙道結(jié)構(gòu)，采用煙氣擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫，固態(tài)排渣，全鋼、全懸吊結(jié)構(gòu)，平衡通風(fēng)，露天布置，配雙進(jìn)雙出磨煤機正壓直吹式制粉系統(tǒng)。

汽輪機是由東方汽輪機廠制造N600-16.7/538/538-1,型式：亞臨界、一次中間再熱、單軸、三缸四排汽、純沖動凝汽式，配有兩臺 50％MCR 出力的汽動給水泵和一臺 30％MCR 出力的電動給水泵。

發(fā)電機為東方電機股份有限公司生產(chǎn)的DH-600-G三相同步汽輪發(fā)電機，冷卻方式為水氫氫。

3.1 機組供電煤耗高

黔東電廠兩臺機組投產(chǎn)以來，因受核準(zhǔn)、煤炭等制約長期未能正常發(fā)電，在設(shè)備治理、管理方面與集團公司的標(biāo)桿企業(yè)存在一定的差距。

原煤倉設(shè)計存在一定的缺陷，在煤倉內(nèi)部存在一定的“死區(qū)”，容易使煤滯流，加之我廠來煤較濕、粘度大，就造成原煤倉很容易出現(xiàn)“假空倉”狀態(tài)，導(dǎo)致輸煤皮帶不能停運，常發(fā)生給煤機斷煤、返粉，從而影響鍋爐的燃燒穩(wěn)定，機組不能帶高負(fù)荷運行，在緊急情況下必須投油穩(wěn)燃。

制粉系統(tǒng)管理未規(guī)范，常發(fā)生分離器堵塞，使制粉系統(tǒng)出力未達(dá)到設(shè)計???、煤粉細(xì)度變化較大，給燃燒調(diào)整、配風(fēng)帶來很大的影響。造成飛灰、大渣含碳量偏大，排煙溫度較高，造成鍋爐的效率下降。

鍋爐燃燒調(diào)整、配風(fēng)優(yōu)化未全面開展，減溫量比設(shè)計值偏大，再熱器溫度不能達(dá)到設(shè)計值。

3.2 廠用電率高

凝結(jié)水泵設(shè)計流量偏大，在低負(fù)荷運行期間，為滿足系統(tǒng)運行的要求，必須開啟凝結(jié)水循環(huán)、凝結(jié)水雜用水，關(guān)小除氧器上水調(diào)節(jié)門，勢必造成節(jié)流損失的增加，導(dǎo)致凝結(jié)水泵做了部份無用功，電耗增加。

儀用壓縮空氣泄漏點較多、空壓機聯(lián)鎖定值整定不合理，要單臺機組運行時，要兩臺儀用空壓機運行才能滿足要求，造成儀用空壓機的廠用耗電量增加。

輸灰邏輯、控制方式設(shè)計不合理，導(dǎo)致在單臺機組運行，必須要三臺除灰空壓機運行才能滿足要求，造成除灰系統(tǒng)的廠用電耗量增加。

原煤倉粘壁、堵煤、斷煤情況嚴(yán)重，導(dǎo)致機組頻繁降出力及助燃用油量大幅增加，嚴(yán)重影響機組的正常運行。經(jīng)考察分析，確認(rèn)堵煤原因為：煤倉原設(shè)計為不規(guī)則的半圓錐狀，存在棱角死區(qū)，在原煤向下流動時，在煤倉下部圓錐體口處存在瓶頸，造成棱角死區(qū)部分貼壁原煤處于滯流狀態(tài)。當(dāng)原煤潮濕、流動性差時，很容易壓實、粘壁。若原煤粘壁較輕，在運行中會頻繁出現(xiàn)“虛假空倉”現(xiàn)象；若原煤粘壁較重，使能下煤的“中心孔”越來越小，會逐步將煤倉堵死。

經(jīng)考察調(diào)研，確定煤倉改造方案：對兩臺爐原煤倉內(nèi)部采用加裝鋼襯板的方法增大的接口棱角角度，消除幾何死區(qū)，使煤倉成為較規(guī)則的圓錐狀，并涂上耐磨材料，打磨光滑，減少原煤在煤倉中的阻力，另從煤倉出口往上切除1140mm,在此處加裝破拱機，將給煤機入口閘板下移。

改造后給煤機入口斷煤、原煤倉粘壁、堵倉次數(shù)大幅下降，減少了鍋爐的穩(wěn)燃用油，同時使機組運行可靠性大幅提高。

目前#1爐已改造四臺磨煤機，#2爐已改造三臺磨煤機，兩臺機組剩余磨煤機應(yīng)盡快進(jìn)行改造，以最大限度提高設(shè)備安全運行系數(shù)，保證機組安全。同時給煤機的運行穩(wěn)定，有效降低同負(fù)荷下磨煤機的運行裕度，有???降低制粉單耗、穩(wěn)燃耗油，從而降低供電煤耗。

我廠原凝結(jié)水泵設(shè)計偏大，運行中電流達(dá)241.90A，壓力3.72MPa，當(dāng)機組在70%負(fù)荷或更低負(fù)荷運行時，凝結(jié)水母管高，除氧器上水調(diào)門節(jié)流損失大、閥門沖刷嚴(yán)重，管道振動大，從而導(dǎo)致該閥門調(diào)節(jié)性能大幅下降，同時增加該閥門損耗。為避免該類異常發(fā)生，就必須通過開啟凝結(jié)水再循環(huán)、凝結(jié)水雜用水等來降低凝結(jié)水母管壓力，從而造成凝泵在做部份無用功，經(jīng)濟性下降，因經(jīng)常開啟凝結(jié)水再循環(huán)門，使調(diào)節(jié)閥磨損加劇，振動增加，最終導(dǎo)致此閥門經(jīng)常損壞。

經(jīng)研究后，確定將凝結(jié)水泵原設(shè)計的5級葉輪，去掉凝結(jié)水泵第二級葉輪，保留4級葉輪。在取下葉輪處加裝軸套，使其各間隙不變。

改造后數(shù)據(jù)分析：

減級前后2B凝泵電流、凝結(jié)水流量、機組負(fù)荷、壓力分析表：

根據(jù)上表可以得出，2B凝泵從啟動前期至520MW負(fù)荷期間，2B凝泵減級前后電流電流變化在43A至82A左右變化，根據(jù)電流計算凝泵通過減級后，2B凝泵啟動初期（沖管上水），以24小時計可節(jié)約廠用電11903.04 kWh，整個機組啟動按照48小時計算廠用電，可節(jié)約廠用電19304.96 kWh；機組平均以520MW負(fù)荷計，2B凝泵每天可節(jié)約廠用電6256.8kWh。

凝泵安全性分析：在凝結(jié)水泵未改造前，由于電動機、泵出力都偏大，在低負(fù)荷時因出口壓力偏高，使凝泵的軸向推力增大，導(dǎo)致凝泵斷軸共3次，造成了上萬元的直接經(jīng)濟損失，甚至出現(xiàn)一臺機組兩臺凝泵出現(xiàn)故障，而造成機組被迫非停1次。在經(jīng)過改造后從未發(fā)生凝泵斷軸事件。另外2B凝泵在減級后，節(jié)能的效果明顯的，除氧器上水調(diào)節(jié)閥噪音和振動明顯降低,機組正常運行時整個凝結(jié)水系統(tǒng)壓力降低0.7MPa左右，即降低了廠用電率，又保障了整個凝結(jié)水系統(tǒng)的正常運行和機組的安全穩(wěn)定運行。

我廠每臺爐共配置了36只油槍。為了保證鍋爐用油配置了3臺供油泵，單臺供油泵電機容量為132KW可供單臺鍋爐所有油槍同時投入運行。而在實際運行過程中鍋爐啟動升壓時只需投入12～16只油槍，制粉系統(tǒng)啟動??油槍將逐漸減少，在鍋爐燃燒不穩(wěn)需要助燃時只需投入4只油槍即可。所以在這種運行工況下就造成了大量的能量損失。

經(jīng)研究決定，對#1、2燃油泵進(jìn)行變頻改造（采用一拖二方式，即一套變頻器帶兩臺泵運行，但這兩臺泵不能同時運行），采用三臺燃油泵采用“二工一備”運行方式，在正常運行時采用一臺泵運行，一臺泵備用，且處于聯(lián)鎖狀態(tài)。運行中當(dāng)母管壓力低或工作泵故障，聯(lián)鎖啟動備用泵，母管壓力到定值后則自動停運備用泵。#3供油泵作為工頻備用。

另外，對運行方式進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整：進(jìn)回油母管聯(lián)絡(luò)門開度進(jìn)行控制，爐側(cè)燃油壓力基本穩(wěn)定在2.95MPa，供油泵電流下降了60A左右，節(jié)能效果較為明顯，相當(dāng)于每小時降低廠用電32KW，月節(jié)電2.3萬度，年節(jié)電經(jīng)濟效益12萬元以上。

建立閥門內(nèi)漏治理臺賬，通過定期進(jìn)行閥門測溫對比，及時發(fā)現(xiàn)閥門內(nèi)漏的隱患，并及時進(jìn)行整改，若機組運行中能處理的就及時處理，不能處理的通過運行方式的調(diào)整使其暫時隔離，如：鍋爐定排手動門、電動門存在內(nèi)漏，而運行中又不能處理，則將定排手動總門關(guān)閉，在鍋爐定排時才將其打開，定排結(jié)束將其關(guān)閉。運行不能處理的閥門利用停機時間進(jìn)行集中處理。

通過閥門內(nèi)漏的治理，機組運行的補水率由原來1.0%下降為0.48%。

5.1 機組啟動方式優(yōu)化

我廠鍋爐油槍設(shè)計為1.25t/h，在機組啟動的耗油量達(dá)150噸左右。為了降低機組啟動油耗，從設(shè)備改造、運行方式進(jìn)行調(diào)整，將油槍出力改為0.8t/h，在鍋爐點火后，二次風(fēng)溫到達(dá)160℃即啟動一次風(fēng)機開始暖磨，當(dāng)一、二次風(fēng)溫達(dá)啟動條件后，即投入啟動磨的大油槍，啟動磨煤機運行啟動，建立磨煤機料位，機組暖機過程中，采用一支油槍一支煤火嘴的方式運行，最少的時候只有四支油槍帶四支煤火嘴運行，煤粉燃燒良好，機組并網(wǎng)前即啟動了兩臺磨機運行，投用了五支火嘴，并網(wǎng)后又先后啟動了兩臺磨機，在水位、汽溫可控的情況下，快速進(jìn)行升負(fù)荷，同時，倒廠用電、并泵等工作并沒有讓升負(fù)荷過程保持，從而在并網(wǎng)后49分鐘內(nèi)鍋爐實現(xiàn)了斷油運行，經(jīng)過多次摸索，反復(fù)實踐，最終使機組冷態(tài)啟機油耗大幅降低，已降至50噸左???。

5.2 正常運行方式的優(yōu)化

5.2.1 輸灰系統(tǒng)優(yōu)化

我廠輸灰系統(tǒng)采用北京國電富通科技發(fā)展有限公司設(shè)計和生產(chǎn)的雙套管密相氣力輸灰系統(tǒng)。自投產(chǎn)以來單臺爐運行時一直要運行3臺空壓機運行，減壓閥后調(diào)整壓力0.35MPa，各電場輸灰管進(jìn)氣門前手動門全開，單個輸灰管輸灰壓力最高0.15MPa才能達(dá)到輸灰的要求，若2臺空壓機運行則不能滿足輸灰的要求，使廠用電率一直居高不下。

根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗和輸灰系統(tǒng)廠家的指導(dǎo)，對省煤器、一電場、二電場、三電場、四電場、五電場各輸灰管進(jìn)氣進(jìn)行節(jié)流調(diào)整，并將各電場進(jìn)氣手動門關(guān)閉；根據(jù)各電場灰量大?。菏∶浩?、一電場進(jìn)氣手動門開啟2.5～3圈；二電場進(jìn)氣手動門開啟2～2.5圈；三電場、四電場、五電場進(jìn)氣手動門開啟1.5～2圈。關(guān)閉一電場所有倉泵的流化閥。

調(diào)整后單臺爐運行時2臺空壓機運行，減壓閥后調(diào)整壓力0.35MPa，各電場輸灰管進(jìn)氣門前手動門按節(jié)流方法進(jìn)行調(diào)整?，F(xiàn)可以達(dá)到雙套管輸灰系統(tǒng)低壓力、高濃度、低流速的設(shè)計理念，單臺爐運行時可以做到只運行兩臺空壓機，而且氣源充足，各輸灰管道在運行中除設(shè)備問題外未發(fā)生堵塞現(xiàn)象，并且彎頭破損現(xiàn)象在調(diào)整后從未發(fā)生，單機運行時，每年可節(jié)約廠用電60萬元。

5.2.2 制粉系統(tǒng)優(yōu)化運行

鍋爐設(shè)計為前后墻“W”火焰燃燒，燃燒穩(wěn)定性較好，額定負(fù)荷時投用五臺制粉系統(tǒng)，50%負(fù)荷時投用三臺制粉系統(tǒng)，減少磨煤機運行臺數(shù)、同時減少一次風(fēng)量降低一次風(fēng)機電流，節(jié)電效果明顯。

通過定期降低原煤倉的料位，有效防止了煤倉內(nèi)的滯流煤粘貼于倉壁，造成“虛假空倉”現(xiàn)象，導(dǎo)致輸煤皮帶不能停運、制粉系統(tǒng)斷煤的事件發(fā)生。從而減小了保證了制粉系統(tǒng)的可靠、安全運行，提高機組的經(jīng)濟性。

5.2.3 脫硫系統(tǒng)運行方式優(yōu)化

實時監(jiān)視煙氣中二氧化硫的含量、脫硫效率等參數(shù)，當(dāng)二氧化硫的含量下降時，及時調(diào)整漿液循環(huán)泵的運行臺數(shù)、調(diào)整氧化風(fēng)機的出力，通過調(diào)整大幅降低了脫硫廠用電率，脫硫廠用電率由原來？%降為且減輕了設(shè)備磨損，節(jié)約了設(shè)備維護(hù)費用。

5.2.4 循環(huán)水泵運行優(yōu)化

為降低循環(huán)水泵電耗，根據(jù)循環(huán)水溫變化，#1、2 機在循環(huán)水溫較低或低負(fù)荷時，采用兩機三泵運行方式，冬季采用單機單泵運行方式，節(jié)電效果明顯。

5.2.5 廠用電系統(tǒng)優(yōu)化：

5.2.5.1 減少空載運行變壓器數(shù)量

　 在暗備用動力中心接線方式下,正常運行時,調(diào)整兩段母線所帶負(fù)荷的運行方式，使兩段母線負(fù)荷電流盡量平衡，兩臺互為備用的變壓器各帶一半負(fù)荷運行,每臺變壓器的負(fù)載損耗降為帶全部負(fù)荷時的1/4,從而使節(jié)能效果明顯。

5.2.5.2 照明系統(tǒng)優(yōu)化

機組正常運行期間，配電室開事故照明及中間一排燈，當(dāng)有人工作時可根據(jù)需要開啟相關(guān)照明。生間區(qū)域的照明分別冬季、夏季進(jìn)行規(guī)定了開關(guān)時間。

我廠#1鍋爐投產(chǎn)后結(jié)焦嚴(yán)重，因跨大焦導(dǎo)致?lián)圃鼨C多次停運，甚至使撈渣機斷裂，已嚴(yán)重影響機組安全運行。對#1爐進(jìn)行了燃燒優(yōu)化調(diào)整，優(yōu)化鍋爐運行方式和參數(shù)，減少、緩解了#1鍋爐的爐膛結(jié)焦，提高鍋爐熱效率。

6.1 制粉系統(tǒng)運行優(yōu)化

無煙煤與煙煤摻燒方式選擇“分磨磨制，爐內(nèi)混燒”的方式，即V1、V2煤種進(jìn)行單獨上倉，通過改變對應(yīng)制粉系統(tǒng)及該配風(fēng)單元運行參數(shù)后，進(jìn)行爐內(nèi)各煤種的混燒。

調(diào)整磨煤機出口分離器折向擋板，以改變煤粉細(xì)度，通過化驗分析飛灰含碳量、大渣含碳量分別從原來的5.63%/6.86%下降為2.53%/3.2%左右，逐步使煤粉的細(xì)度達(dá)到經(jīng)濟細(xì)度。

將四角燃燒器消旋葉片放至最低，減少其煤粉氣流的旋轉(zhuǎn)強度，減少火焰刷墻結(jié)焦。

6.2 運行氧量調(diào)整和二次風(fēng)配比調(diào)整

由于該鍋爐采用低 NOx 燃燒方式，燃盡風(fēng)量過大，燃燒初期缺氧，造成煙氣中 CO 含量較大。由于還原性氣氛的存在，容易造成爐膛高溫腐蝕和受熱面結(jié)焦，從而導(dǎo)致排煙損失增加，降低鍋爐效率。

鍋爐運??中嚴(yán)格控制鍋爐平均氧量在4.5%～5.5%之間運行，所有氧量點必須高于3%運行，以防止、減緩鍋爐結(jié)焦。

鍋爐二次風(fēng)與爐膛壓差控制在0.7KPa～1.0KPa運行，任何時候風(fēng)箱壓差均不得低于0.7KPa運行。

　　除了對#1、 2機組進(jìn)行設(shè)備治理、 燃燒優(yōu)化調(diào)整、運行方式優(yōu)化等措施，黔東公司還積極從管理上找原因，從各個環(huán)節(jié)進(jìn)行對比分析,查找出管理中存在的漏洞,加強培訓(xùn)以提高全員節(jié)能意識，組織生產(chǎn)管理人員到系統(tǒng)內(nèi)先進(jìn)電廠進(jìn)行考察學(xué)習(xí)，從設(shè)備狀況、運行小指標(biāo)、燃煤結(jié)構(gòu)、 煤質(zhì)狀況、管理方式等幾個方面進(jìn)行了對標(biāo)，并針對自身存在的不足制定整改計劃， 在日常工作中認(rèn)真落實。

通過對#1、 2 機組采取的一系列治理措施，兩臺機組運行可靠性和經(jīng)濟性有了很大提高。下表為主要經(jīng)濟指標(biāo)的對比：

由此可見節(jié)能降耗是發(fā)電企業(yè)提高經(jīng)濟效益最直接、最有效的途徑， 樹立全員節(jié)能意識，加強節(jié)能管理，仍是今后很長一段時期內(nèi)機組能耗治理的重點。