淺析某燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠節(jié)能降耗的主要措施

引言

我廠燃機(jī)一期工程為兩臺(tái)由東電公司與三菱重工合作生產(chǎn)的燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組,型號(hào)為M701F4。余熱鍋爐為無(wú)錫華光鍋爐有限公司生產(chǎn)的三壓、再熱、臥式、無(wú)補(bǔ)燃、自身除氧、自然循環(huán)余熱鍋爐,主要由進(jìn)口煙道、鍋爐本體（受熱面模塊和鋼架護(hù)板）、出口煙道及煙囪、高中低壓鍋筒、管道、平臺(tái)扶梯等部件以及高中壓給水泵、預(yù)熱器再循環(huán)泵、sCR脫硝系統(tǒng)、排污擴(kuò)容器等輔機(jī)組成。鍋爐本體受熱面采用模塊結(jié)構(gòu),由垂直布置的螺旋鰭片管和進(jìn)出口集箱組成,以獲得最佳的傳熱效果和最低的煙氣壓降。高、中、低三個(gè)汽包前都設(shè)有省煤器模塊,汽包下方都設(shè)有蒸發(fā)器模塊,汽包出口都設(shè)有過(guò)熱器模塊。高壓過(guò)熱蒸汽至汽機(jī)高壓缸做功,汽機(jī)高壓缸排汽和中壓過(guò)熱蒸汽混合經(jīng)再熱器加熱后到中壓缸做功,低壓過(guò)熱蒸汽至低壓缸做功。高壓過(guò)熱蒸汽通過(guò)一級(jí)減溫水減溫,保證主蒸汽溫度不超限,再熱蒸汽由一級(jí)減溫水控制再熱蒸汽溫度在規(guī)定范圍內(nèi)。每臺(tái)余熱鍋爐設(shè)置一個(gè)煙囪。

汽輪機(jī)型號(hào)為L(zhǎng)N156-12.3/566/566,是雙缸雙排氣、三壓、中間再熱,單軸,無(wú)抽汽純凝式機(jī)組。汽輪機(jī)高中壓合缸,通流部分反向布置,高壓缸有12個(gè)壓力級(jí),中壓缸有9個(gè)壓力級(jí),中壓缸排汽與來(lái)自余熱鍋爐低壓過(guò)熱蒸汽相混合共同流入低壓缸。低壓缸為雙流程向下排汽型式,有6個(gè)壓力級(jí),共12級(jí)。由于汽輪機(jī)布置在燃?xì)廨啓C(jī)和發(fā)電機(jī)中間,燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)時(shí),汽輪機(jī)也隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng),這時(shí)余熱鍋爐還沒(méi)有產(chǎn)生滿足參數(shù)要求的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)。隨著轉(zhuǎn)速的提高,汽輪機(jī)鼓風(fēng)熱量增加,汽輪機(jī)需要引入輔助蒸汽,冷卻低壓通流部分。

我廠自2017年投產(chǎn)以來(lái),為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召,在設(shè)備和運(yùn)行方式上不斷改進(jìn)和優(yōu)化,取得了較好的節(jié)能效果,現(xiàn)將近年來(lái)在節(jié)能降耗方面的工作進(jìn)行簡(jiǎn)要總結(jié)。

1余爐冷態(tài)時(shí)的上水方案調(diào)整

1.1正常上水流程

按照相關(guān)規(guī)程,余熱鍋爐在冷態(tài)補(bǔ)水時(shí)的大概流程為:先就地將高、中、低給水系統(tǒng)相關(guān)放水門關(guān)閉,同時(shí)打開(kāi)相對(duì)應(yīng)的放空氣門,在放空氣門連續(xù)見(jiàn)水后關(guān)閉放空氣門。然后在集控室依次啟動(dòng)凝泵、中壓泵、高壓泵,為對(duì)應(yīng)的給水系統(tǒng)上水,如圖1粗線條所示,這一流程以凝泵為核心。凝泵額定功率為500kw,高壓給水泵額定功率為2200kw。在多次上水過(guò)程中發(fā)現(xiàn),此過(guò)程雖然時(shí)間短,但是耗能相對(duì)較大。

1.2優(yōu)化后的上水方案

為了完成節(jié)能降耗的相關(guān)目標(biāo),在經(jīng)過(guò)多次探討后發(fā)現(xiàn),機(jī)組冷態(tài)時(shí),可以以停機(jī)凝泵為核心的方式,為余爐上水,如圖1虛線所示。在凝汽器上水完成后,用停機(jī)凝泵將凝結(jié)水通過(guò)TCA摻冷回路送至高壓汽包。雖然該方案的上水時(shí)間有所增加,但能讓高壓汽包及低壓汽包同時(shí)完成上水任務(wù),并且耗能大大減小。

新舊上水方案對(duì)比如表1所示。

由表1可知,雖然新方案上水時(shí)間較長(zhǎng),但耗能卻只有原來(lái)的一半。另外,通過(guò)對(duì)新方案的討論和研究發(fā)現(xiàn),采取哪種方案上水,很大方面受到高壓汽包壓力的影響。所以,在機(jī)組正常停爐后,在高壓汽包壓力降至1.5MPa以下,也可采用大凝泵經(jīng)TCA摻冷回路為高壓汽包上水。如果高壓汽包壓力降至0.5MPa以下,可換成停機(jī)凝泵為高壓汽包上水。

2優(yōu)化輔機(jī)運(yùn)行方式

機(jī)組停運(yùn)后,由于系統(tǒng)內(nèi)仍存在部分余熱,所以按照三菱要求在盤車投運(yùn)后仍需保證高壓泵運(yùn)行0.5h。為了完成節(jié)能降耗目標(biāo),機(jī)組停運(yùn)后,即降低高壓泵出力至一定值,經(jīng)過(guò)多次停機(jī)取值發(fā)現(xiàn),在不影響TCA系統(tǒng)冷卻效果、TCA水側(cè)出口不引起閃蒸及電氣允許的情況下,可以將高壓泵電流最低降到56.2A,維持高壓泵出口壓力在9MPa,具體方案如表2所示。

由表2可知,如果每次停機(jī)過(guò)程中,在機(jī)組打閘后將高壓泵出力降至9MPa,單次節(jié)能就可達(dá)到311kwh,考慮到燃機(jī)作為調(diào)峰機(jī)組,早起晚停,以一年200天雙機(jī)運(yùn)行計(jì)算,每年將節(jié)約廠用電124400kwh。

3結(jié)語(yǔ)

我廠通過(guò)采取運(yùn)行優(yōu)化、設(shè)備管理及設(shè)備改造等措施,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和減排效果,全年節(jié)省廠用電約700萬(wàn)kwh,為后面二期、三期工程燃?xì)廨啓C(jī)的節(jié)能降耗打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。