【運維之道】機組啟動節能措施
機組啟動節能措施
適應范圍:閉式循環濕冷機組。
技術原理及特點:閉式循環機組循環水系統啟動時,開啟水塔直通門,機組并網前或根據水溫情況及時關閉直通門,通過降低循環水的壓力而降低這一期間循泵的耗電量。汽機抽真空正常后,停運凝汽器補水泵(或凝輸泵),利用真空抽吸補水。
應用案例:德州電廠。
適應范圍:自然循環汽包鍋爐。
技術原理及特點:自然循環汽包鍋爐的啟動時間一般較長,燃油量較大,為節約用油,增加爐底加熱系統。在鍋爐啟動上滿水后、點火之前,投入爐底加熱系統,采用輔助蒸汽加熱爐水,在汽包壓力升到一定程度后再點火,相當于采用燃煤加熱爐水,則可以降低鍋爐啟動燃油量。
案例:榆社電廠機組啟動過程中,提前投入爐底部加熱,將爐水溫度加熱至130℃,全冷態啟動僅用油22.96t。珞璜、南通等電廠結合熱力系統實際,通過改造,采用輔汽等汽源實施冷爐預熱,使鍋爐在點火前即起壓,有效縮短啟動時間。
適應范圍:冷態啟動需進行盤車預暖的機組,或沖轉暖機時間較長的機組。
技術原理及特點:汽輪機在冷態啟動時,為降低沖轉時的熱應力,實現沖轉參數的匹配,部分汽輪機廠家要求汽機在盤車狀態對轉子實行預暖,將第一級溫度預暖到150℃以上方可沖轉,該過程長達4-6小時以上,浪費大量燃油。部分電廠通過對系統進行改造,在汽輪機抽真空符合要求后,在鍋爐點火前先利用公共輔汽母管來汽,在汽機盤車狀態下對汽輪機轉子及汽缸進行預暖(一般通過高排逆止閥的旁路閥倒入高壓缸),能大幅縮短啟動時間,冷態啟動燃油可控制在20t以內。
應用案例:德州電廠、南通電廠等。
適應范圍:有鄰爐輸粉裝置的火電機組。
技術原理及特點:有鄰爐輸粉裝置的機組可采用鄰爐輸粉,達到早投粉的目的,以節約燃油。
應用案例:鶴崗電廠等。
適應范圍:正壓直吹式制粉系統。
技術原理及特點:鍋爐冷態啟動時,需等熱一次風溫度達到120℃以上方具備啟磨投粉條件;采用等離子點火系統的鍋爐,投粉時需啟動等離子熱風加熱系統,延長了機組啟動時間,增加了點火用油等預熱一次風的能量消耗。采用鄰爐熱一次風母管聯絡方案,在鍋爐啟動時用鄰爐熱一次風加熱本爐一次風,能大大縮短投粉時間,降低啟動能耗。
應用案例:國電荷澤電廠對300MW鍋爐進行了鄰爐熱一次風管聯通,提高了啟動鍋爐溫度控制的靈活性和快速響應時間,機組啟動時間節省近110min。
適應范圍:超(超)臨界機組。
技術原理及特點:原啟動過程,由于汽輪機暖閥時機掌握不統一、鍋爐汽溫控制難與汽輪機匹配等原因,造成機組啟動時間較長。優化后,當冷態時爐側過熱汽溫高于汽輪機主汽閥內壁溫度100℃時即開始暖閥,溫熱態時爐側過熱汽溫高于汽輪機主汽閥內壁溫度20℃即開始暖閥;同時規定了各種工況、各種參數下啟動時鍋爐煤量、給水量的控制策略,盡量增大爐水泵循環流量,減少熱排放。通過煤量、給水量匹配優化后,過熱器及再熱器減溫水量大幅減少,鍋爐汽溫得到了有效控制,機組啟動時間較以往縮短了3小時。
應用案例:玉環電廠。
啟動過程采用單側送、引風機運行,并網前啟動另一側送、引風機并入運行。采用單側風機啟動,在保證相同送風量的情況下,可降低送、引風機電流。
應用案例:玉環電廠等。
適應范圍:同時配有汽泵和電泵的機組。
技術原理及特點:優化運行方式后,電泵僅僅作為給水管道、高加等注水升壓用,壓力升至一定數值之后,即并入汽泵,停運電泵,由汽泵來完成冷態沖洗、熱態沖洗、鍋爐升溫升壓、暖機、沖轉、并網、升負荷等一系列過程。
應用案例:玉環電廠等。
適應范圍:調停較多機組。
技術原理及特點:機組冷態啟動時的凝結水處理對機組的安全經濟運行有著較大影響。國內外火電廠普遍存在著冷態啟動時,凝結水中氧化鐵等固形物超標的問題,導致機組啟動時間長,大量排污,長時間燒油維持鍋爐低負荷,甚至還存在著為了搶負荷而犧牲汽水品質的問題,影響機組安全性經濟運行。凝水中主要顆粒物的污染物是鐵、銅和硅;鐵會導致結垢和垢下腐蝕,硅會導致管道傳熱效率降低,銅最終會堆積在汽輪機葉片上,降低汽輪機的效率。據分析,超過90%的金屬污染物是顆粒狀,大部分鐵、銅的污染物粒徑在6-15μm,據有關數據統計,機組冷態啟動3天內所帶來的金屬污染相當于正常運行一年的量,因此,去除凝結水啟動過程中的金屬污染物十分必要和重要。
應用案例:南通等電廠加裝美國Pall。
公司大流量凝結水過濾器,具有過濾通量大、壓差小、納污能力強、精度高、安裝、維護方便等特點,可以很快消除系統中的氧化鐵等固形物。機組啟動一次,可減少除鹽水排放約1000噸左右,爐水合格將提前十幾個小時,節能效果顯著。
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