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作者简介:姓名:于天罡,性别:男,生于1985年08月,籍贯:吉林省吉林市,单位:大唐长春第二热电有限责任公司,职称:助理工程师,学历:大学本科,研究方向:火力发电厂厂用电
摘要:国家在发展规划中大力提倡节能降耗型社会,降低火力发电厂厂用电是重要指标之一。本文分析了厂用电的主要影响因素及降低厂用电的措施,达到节能减排、降低厂用电率的目的。
关键词:火力发电厂;厂用电;厂用辅机
一. 厂用电率概述
火力发电厂耗电巨大,同时它也有较大的降低能耗的潜力。提高锅炉效率、降低汽轮机热耗和降低厂用电,是现在降低火力发电厂能耗的重要措施,其中降低厂用电最为有效。火力发电厂发电过程中,自用电占总发电量的百分比就是厂用电率。它主要包括汽轮机给水泵、凝结水泵、吸风机、送风机、循环水泵及处灰系统和输煤系统等。电厂辅助设备发挥效率越高、输出电能越多、经济性越好,则厂用电率越低,反之厂用电率越高。降低厂用电率要从上述设备的节能入手。
二. 厂用电率的主要影响因素
1、辅机选型
为了保证发电机的满出力,我国电力厂现行规定,风机出力必须大于锅炉出力,锅炉出力必须大于汽轮机出力,汽轮机出力必须大于发电机出力。因此,燃煤锅炉的送引风、风压都留有裕度,为5%-15%。循环水泵、给水泵、凝结水泵等受型号限制,不能精确计算出出管网阻力,并受泄露、腐蚀等问题的影响,水泵裕量设计的也很大。受水泵和风机的影响,原动机的容量也偏大。此外,火力发电厂的辅机系统很少采用变频调节,大多还用普通电机,而普通电机在低负荷或空载时损耗很大,效率降低。因此裕量过大和普通电动机效率低,是影响厂用电的一个主要因素。
2、机组负荷率
当电厂满负荷运行时,厂用电率最低。但在火电厂中普遍能够遇到,由客观因素的限制,机组常常负载过小。主力机组负载发生变化,厂用电也随之发生变化,但两者变化不成线性关系,这就造成了厂用电率的不断变化,加上节流损失,辅机运行效率更低。因此,机组负荷率是影响厂用电的又一主要因素。
3、燃煤
我国近年来煤炭的消耗量不断增长,煤源日趋紧张,采购适合火电厂的燃煤也越来越难。煤质变化较大,为了保证机组出力需求,输煤系统、制粉系统、除灰系统、脱硫系统、静电系统等辅机负担加重。煤质的下降同时也导致了,锅炉效率的下降,从而使厂用电率不断上升。因此,煤质也是影响发电厂用电率的一个主要因素。
三. 降低厂用电率的措施
从火力发电厂的全局出发,降低厂用电率无论采取任何方法,都必须机组运行的安全和稳定,不能只为了厂用电率降低,而影响机组运行安全。在降耗的改进中也不能只注重耗电大的,对小容量和低压的辅机,也应积极采取相应的措施。
1. 采用高效电动机
三相感应电动机旋转带动机械做功,是发电厂常用的普通电机。所以,提高运行功率因素减少无功消耗、提高运行效率减少有功消耗,是降低电动机耗电的两个重要方面。高效电动机能够提高功率因素和运行效率,所以,采用高效电动机来取代普通电机,是降低厂用电的一个主要措施。高效电动机相对普通的电动机,总损耗能够降低20%以上,但成本却比较昂贵。若继续采用节流调节,同样存在节流阻力导致的电能损耗,也不能避免電机频繁开启造成的损坏。
2、优化运行方式
火电厂为了使设备有一定的备用电量,一般采用冗余设计,防止设备检修或故障而影响机组正常的运行。主机和辅机在正常运行的情况下,都有一定可以优化的空间,优化不仅可以延长设备的使用寿命,还可以减少厂用电量。
2.1风机运行方式的优化
风机总风量的计算一般情况下都不是很精确,通常采用的磨煤机出口风速和一次风机风压都高于实际需求量,因此在保证锅炉安全燃烧的情况下,调整出口风速和风压在合理范围内,控制一次风机的漏风量,这样就减小了风机电流,降低了风机的用电量。
2.2水循环系统的优化
在辅助系统中耗电量最大的就是水循环系统,对其进行合理的优化,可以有效地降低厂用电率。若发电厂中采用的是闭式冷却系统,每台机组都配有一套高速、和一套低速,两套循环水泵系统和一座冷却塔。在夏季,采用一机双泵的运行方式。在冬季,采用一机一泵的运行方式。两种方式都采用单元制运行,通过塔池、蓄水池调节水位,使供水压力稳定,减少供水泵和取水泵的停启操作,从而降低厂用电率。
3、从技术上进行改进
现阶段我国大多数火力发电厂的设备都是高能耗的,更换全部设备显然是不大可行的,在成本允许的情况下,对高耗能的设备进行减少能耗的改造是可行的措施。节能改造的措施主要包括,对引风机、增压风机的改造和对循环水泵系统的变频改造。实际工作中,要求风压和风速都是变化的,而增风机和引风机的工作方式确实连续的。改变设备的运行频率,进行变频调节,可以有效地提高风机在空载或低负荷运行情况下的工作效率,进而达到降低厂用电的目的。
4、从运行管理上进行改进
现在火力发电厂都是厂网分开,影响电厂效益的主要因素就是厂用电率。在各个环节进行分析对比,查找出发电厂管理中存在的漏洞,管理要制度化、规范化,使厂用电率能够有效的反应出实际生产。
在电场内部存在短路时,应立即停用相关电场,采取相应的措施后在运行,因为电厂的静电除尘设备在短路时,没有除尘效果,继续运行只会增加厂用电量。对一些冷却和通风设备,应设置自动停启装置,实现节能的要求。
从多方面着手寻找优质煤源,保证煤源的充足,确保机组满负荷运行。提高燃煤质量,降低制粉单耗。这样才能使辅机运行效率高,增大发电量。所以,采取有效的措施,规范运行管理制度,也能降低厂用电率。
参考文献
[1] 徐甫荣.发电厂辅机节能改造技术方案分析[C].电气自动化,2004
[2] 李青,公维平.火力发电厂节能和指标管理技术[M].第2版.
北京:中国电力出版社,2009
[3] 宋景发,韩宇.变频调速技术在供热调峰锅炉中的应用及探讨[J].
工业锅炉,2004(3)
[4] 孙国琴.发电厂风机、水泵变频调速与液力偶合器调速运行比较[J].上海应用技术学院学报.2007(6)
摘要:国家在发展规划中大力提倡节能降耗型社会,降低火力发电厂厂用电是重要指标之一。本文分析了厂用电的主要影响因素及降低厂用电的措施,达到节能减排、降低厂用电率的目的。
关键词:火力发电厂;厂用电;厂用辅机
一. 厂用电率概述
火力发电厂耗电巨大,同时它也有较大的降低能耗的潜力。提高锅炉效率、降低汽轮机热耗和降低厂用电,是现在降低火力发电厂能耗的重要措施,其中降低厂用电最为有效。火力发电厂发电过程中,自用电占总发电量的百分比就是厂用电率。它主要包括汽轮机给水泵、凝结水泵、吸风机、送风机、循环水泵及处灰系统和输煤系统等。电厂辅助设备发挥效率越高、输出电能越多、经济性越好,则厂用电率越低,反之厂用电率越高。降低厂用电率要从上述设备的节能入手。
二. 厂用电率的主要影响因素
1、辅机选型
为了保证发电机的满出力,我国电力厂现行规定,风机出力必须大于锅炉出力,锅炉出力必须大于汽轮机出力,汽轮机出力必须大于发电机出力。因此,燃煤锅炉的送引风、风压都留有裕度,为5%-15%。循环水泵、给水泵、凝结水泵等受型号限制,不能精确计算出出管网阻力,并受泄露、腐蚀等问题的影响,水泵裕量设计的也很大。受水泵和风机的影响,原动机的容量也偏大。此外,火力发电厂的辅机系统很少采用变频调节,大多还用普通电机,而普通电机在低负荷或空载时损耗很大,效率降低。因此裕量过大和普通电动机效率低,是影响厂用电的一个主要因素。
2、机组负荷率
当电厂满负荷运行时,厂用电率最低。但在火电厂中普遍能够遇到,由客观因素的限制,机组常常负载过小。主力机组负载发生变化,厂用电也随之发生变化,但两者变化不成线性关系,这就造成了厂用电率的不断变化,加上节流损失,辅机运行效率更低。因此,机组负荷率是影响厂用电的又一主要因素。
3、燃煤
我国近年来煤炭的消耗量不断增长,煤源日趋紧张,采购适合火电厂的燃煤也越来越难。煤质变化较大,为了保证机组出力需求,输煤系统、制粉系统、除灰系统、脱硫系统、静电系统等辅机负担加重。煤质的下降同时也导致了,锅炉效率的下降,从而使厂用电率不断上升。因此,煤质也是影响发电厂用电率的一个主要因素。
三. 降低厂用电率的措施
从火力发电厂的全局出发,降低厂用电率无论采取任何方法,都必须机组运行的安全和稳定,不能只为了厂用电率降低,而影响机组运行安全。在降耗的改进中也不能只注重耗电大的,对小容量和低压的辅机,也应积极采取相应的措施。
1. 采用高效电动机
三相感应电动机旋转带动机械做功,是发电厂常用的普通电机。所以,提高运行功率因素减少无功消耗、提高运行效率减少有功消耗,是降低电动机耗电的两个重要方面。高效电动机能够提高功率因素和运行效率,所以,采用高效电动机来取代普通电机,是降低厂用电的一个主要措施。高效电动机相对普通的电动机,总损耗能够降低20%以上,但成本却比较昂贵。若继续采用节流调节,同样存在节流阻力导致的电能损耗,也不能避免電机频繁开启造成的损坏。
2、优化运行方式
火电厂为了使设备有一定的备用电量,一般采用冗余设计,防止设备检修或故障而影响机组正常的运行。主机和辅机在正常运行的情况下,都有一定可以优化的空间,优化不仅可以延长设备的使用寿命,还可以减少厂用电量。
2.1风机运行方式的优化
风机总风量的计算一般情况下都不是很精确,通常采用的磨煤机出口风速和一次风机风压都高于实际需求量,因此在保证锅炉安全燃烧的情况下,调整出口风速和风压在合理范围内,控制一次风机的漏风量,这样就减小了风机电流,降低了风机的用电量。
2.2水循环系统的优化
在辅助系统中耗电量最大的就是水循环系统,对其进行合理的优化,可以有效地降低厂用电率。若发电厂中采用的是闭式冷却系统,每台机组都配有一套高速、和一套低速,两套循环水泵系统和一座冷却塔。在夏季,采用一机双泵的运行方式。在冬季,采用一机一泵的运行方式。两种方式都采用单元制运行,通过塔池、蓄水池调节水位,使供水压力稳定,减少供水泵和取水泵的停启操作,从而降低厂用电率。
3、从技术上进行改进
现阶段我国大多数火力发电厂的设备都是高能耗的,更换全部设备显然是不大可行的,在成本允许的情况下,对高耗能的设备进行减少能耗的改造是可行的措施。节能改造的措施主要包括,对引风机、增压风机的改造和对循环水泵系统的变频改造。实际工作中,要求风压和风速都是变化的,而增风机和引风机的工作方式确实连续的。改变设备的运行频率,进行变频调节,可以有效地提高风机在空载或低负荷运行情况下的工作效率,进而达到降低厂用电的目的。
4、从运行管理上进行改进
现在火力发电厂都是厂网分开,影响电厂效益的主要因素就是厂用电率。在各个环节进行分析对比,查找出发电厂管理中存在的漏洞,管理要制度化、规范化,使厂用电率能够有效的反应出实际生产。
在电场内部存在短路时,应立即停用相关电场,采取相应的措施后在运行,因为电厂的静电除尘设备在短路时,没有除尘效果,继续运行只会增加厂用电量。对一些冷却和通风设备,应设置自动停启装置,实现节能的要求。
从多方面着手寻找优质煤源,保证煤源的充足,确保机组满负荷运行。提高燃煤质量,降低制粉单耗。这样才能使辅机运行效率高,增大发电量。所以,采取有效的措施,规范运行管理制度,也能降低厂用电率。
参考文献
[1] 徐甫荣.发电厂辅机节能改造技术方案分析[C].电气自动化,2004
[2] 李青,公维平.火力发电厂节能和指标管理技术[M].第2版.
北京:中国电力出版社,2009
[3] 宋景发,韩宇.变频调速技术在供热调峰锅炉中的应用及探讨[J].
工业锅炉,2004(3)
[4] 孙国琴.发电厂风机、水泵变频调速与液力偶合器调速运行比较[J].上海应用技术学院学报.2007(6)