【运维之道】机组启动节能措施

中国电力设备管理协会2018-05-16 11:07:05

机组启动节能措施

1
循环水运行方式优化


适应范围:闭式循环湿冷机组。


技术原理及特点:闭式循环机组循环水系统启动时,开启水塔直通门,机组并网前或根据水温情况及时关闭直通门,通过降低循环水的压力而降低这一期间循泵的耗电量。汽机抽真空正常后,停运凝汽器补水泵(或凝输泵),利用真空抽吸补水。


应用案例:德州电厂。


2
炉底加热改造


适应范围:自然循环汽包锅炉。


技术原理及特点:自然循环汽包锅炉的启动时间一般较长,燃油量较大,为节约用油,增加炉底加热系统。在锅炉启动上满水后、点火之前,投入炉底加热系统,采用辅助蒸汽加热炉水,在汽包压力升到一定程度后再点火,相当于采用燃煤加热炉水,则可以降低锅炉启动燃油量。


案例:榆社电厂机组启动过程中,提前投入炉底部加热,将炉水温度加热至130℃,全冷态启动仅用油22.96t。珞璜、南通等电厂结合热力系统实际,通过改造,采用辅汽等汽源实施冷炉预热,使锅炉在点火前即起压,有效缩短启动时间。


3
汽缸及转子采用辅汽预暖


适应范围:冷态启动需进行盘车预暖的机组,或冲转暖机时间较长的机组。


技术原理及特点:汽轮机在冷态启动时,为降低冲转时的热应力,实现冲转参数的匹配,部分汽轮机厂家要求汽机在盘车状态对转子实行预暖,将第一级温度预暖到150℃以上方可冲转,该过程长达4-6小时以上,浪费大量燃油。部分电厂通过对系统进行改造,在汽轮机抽真空符合要求后,在锅炉点火前先利用公共辅汽母管来汽,在汽机盘车状态下对汽轮机转子及汽缸进行预暖(一般通过高排逆止阀的旁路阀倒入高压缸),能大幅缩短启动时间,冷态启动燃油可控制在20t以内。


应用案例:德州电厂、南通电厂等。


4
邻炉输粉


适应范围:有邻炉输粉装置的火电机组。


技术原理及特点:有邻炉输粉装置的机组可采用邻炉输粉,达到早投粉的目的,以节约燃油。


应用案例:鹤岗电厂等。


5
邻炉热一次风启动


适应范围:正压直吹式制粉系统。


技术原理及特点:锅炉冷态启动时,需等热一次风温度达到120℃以上方具备启磨投粉条件;采用等离子点火系统的锅炉,投粉时需启动等离子热风加热系统,延长了机组启动时间,增加了点火用油等预热一次风的能量消耗。采用邻炉热一次风母管联络方案,在锅炉启动时用邻炉热一次风加热本炉一次风,能大大缩短投粉时间,降低启动能耗。


应用案例:国电荷泽电厂对300MW锅炉进行了邻炉热一次风管联通,提高了启动锅炉温度控制的灵活性和快速响应时间,机组启动时间节省近110min。


6
优化启动措施,缩短启动时间


适应范围:超(超)临界机组。


技术原理及特点:原启动过程,由于汽轮机暖阀时机掌握不统一、锅炉汽温控制难与汽轮机匹配等原因,造成机组启动时间较长。优化后,当冷态时炉侧过热汽温高于汽轮机主汽阀内壁温度100℃时即开始暖阀,温热态时炉侧过热汽温高于汽轮机主汽阀内壁温度20℃即开始暖阀;同时规定了各种工况、各种参数下启动时锅炉煤量、给水量的控制策略,尽量增大炉水泵循环流量,减少热排放。通过煤量、给水量匹配优化后,过热器及再热器减温水量大幅减少,锅炉汽温得到了有效控制,机组启动时间较以往缩短了3小时。


应用案例:玉环电厂。


7
采用单侧风机启动


启动过程采用单侧送、引风机运行,并网前启动另一侧送、引风机并入运行。采用单侧风机启动,在保证相同送风量的情况下,可降低送、引风机电流。


应用案例:玉环电厂等。


8
采用汽泵向锅炉上水


适应范围:同时配有汽泵和电泵的机组。


技术原理及特点:优化运行方式后,电泵仅仅作为给水管道、高加等注水升压用,压力升至一定数值之后,即并入汽泵,停运电泵,由汽泵来完成冷态冲洗、热态冲洗、锅炉升温升压、暖机、冲转、并网、升负荷等一系列过程。


应用案例:玉环电厂等。


9
加装凝水大流量过滤设备


适应范围:调停较多机组。


技术原理及特点:机组冷态启动时的凝结水处理对机组的安全经济运行有着较大影响。国内外火电厂普遍存在着冷态启动时,凝结水中氧化铁等固形物超标的问题,导致机组启动时间长,大量排污,长时间烧油维持锅炉低负荷,甚至还存在着为了抢负荷而牺牲汽水品质的问题,影响机组安全性经济运行。凝水中主要颗粒物的污染物是铁、铜和硅;铁会导致结垢和垢下腐蚀,硅会导致管道传热效率降低,铜最终会堆积在汽轮机叶片上,降低汽轮机的效率。据分析,超过90%的金属污染物是颗粒状,大部分铁、铜的污染物粒径在6-15μm,据有关数据统计,机组冷态启动3天内所带来的金属污染相当于正常运行一年的量,因此,去除凝结水启动过程中的金属污染物十分必要和重要。


应用案例:南通等电厂加装美国Pall。


公司大流量凝结水过滤器,具有过滤通量大、压差小、纳污能力强、精度高、安装、维护方便等特点,可以很快消除系统中的氧化铁等固形物。机组启动一次,可减少除盐水排放约1000吨左右,炉水合格将提前十几个小时,节能效果显著。


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