火力发电厂降耗节能措施
火力发电厂降耗节能措施 加强工业节能减排，是践行科学发展观，走低碳经济、可持续发展道路的必然要求，是企业降本增效，提高市场竞争力的主要途径。电力行业也在及时转变观念 ,在节能降耗上加大投入 ,加快新技术的开发及应用。下面我为大家分享火力发电厂降耗节能措施，欢迎大家阅读浏览。 一、设备概述 良村热电#1、#2发电机组厂用电率约7.59%、7.89%，与同业对标，与国内先进火电机组有一定差距。本文结合具体情况从节能改造、优化运行方式等方面深挖节能潜力进行探讨,最大限度降低厂用电率.以适应时代对火电厂发展的需求。 石家庄良村热电是河北南网重要的电源、热源支撑点，锅炉为东方锅炉生产的型号为DG1110/17.4-II12 型亚临界一次中间再热自然循环燃煤汽包炉，单机配三台双进双出钢球磨煤机，两台引风机、送风机、一次风机，风机均采用动叶可调轴流式风机。汽轮机为东方汽轮机生产的亚临界、一次中间再热、三缸双排汽、单轴、两级可调整供热抽汽、凝汽式机组。配有两台50%BMCR容量的汽泵，一台35%BMCR容量的电泵，两台凝结水泵(一台变频调节)、两台循环泵。发电机为东方电气制造的QFSN-330-2-20型氢冷发电机，经容量为370MVA的主变接入220kV升压站，发电机出口经高厂变接带厂用电，厂用电分为6KV和400V两个电压等级。机组大容量辅机和低压厂用变接入6KV 系统，低压供电方式采用PC/MCC方式，两台机组设一台高压启动备用变压器。 二、降低厂用电率的具体措施 厂用电率的决定因素有多个，辅机电动机的耗电量对厂用电率起着决定性的作用，同时合理调整、运行方式优化、节能改造同样影响着厂用电率。 通过几年的运行，暴露出部分设备在运行时的节能潜力很大，良村热电通过对设备的节能改造取得了明显的效果，厂用电率得到了有效控制。 1. 磨煤机高铬钢球改造 由于机组为河北南网骨干电厂，经常性参与机组调峰，在晚22:00-次日6:00时间段经常处在机组低负荷状态，有时机组负荷仅略高于最低稳燃负荷，此时即使采用双磨运行,磨煤电耗仍较高依旧居高不下，造成大量能源浪费。通过考察采用铬锰钨抗磨铸铁球(高铬钢球)替代现使用的中铬钢球，并优化磨球级配方案，首先对1B磨进行更换钢球改造试验，技改后根据运行数据统计分析，在磨煤机出力不变、煤粉细度不变的情况下，1B磨煤单耗能明显下降，电流从之前的140A左右降至115A，电机功率从1200kW/h左右降低至1000kW/h，计算每天节电约4800kWh，按每千瓦0.3元，年单磨运行7000小时计算，年节约费用约42万元以上，节电效果明显。同时通过更换钢球，1B磨内装载量下降，通流面积增加，同时降低了一次风压、降低了一次风机电耗，两台一次风机电流减少共计5A，每小时功率减少约45kW，按机组运行5500小时计算，按供电每千瓦0.3元计算，年节约费用约7.4万元。取得成功经验后，陆续对两台机组的六台磨都进行了改造。 2. 循环水泵电机高低速切换改造 良村热电两台300MW机组设有四台循环泵，每台机组配有一台双速循环泵，由于低速电源安装时就存在问题，无法进行高、低速电源切换，冬季仍运行高速循环泵，造成较大的电量损耗。同时也造成凝汽器端差上升至15℃，机组经济性、安全性大幅降低。因此对1B、2B两台双速循环泵进行了电源改造，根据异步电动机的转速公式n=60f/p，只要改变频率f或极对数n就可以改变转速，对于循环泵，只需在小范围内进行不经常的调速，考虑到改造成本和维护量，首选改造磁极对数来改变转速，通过加装高、低速电源切换柜来实现循环泵高、低速电源切换，改造前单台循环泵在12极496r/min转速下运行，电机额定功率为1900KW，改造后单台循环泵在16极373r/min转速下运行，电机额定功率为800KW，设备改造后针对性的制定了与循环泵高、低速相匹配的运行方案，循环泵耗电率及厂用电率同比明显降低。数据显示低速循环泵投运后电流明显下降，由195A降至120A， 通过冬夏季不同方式数据分析循环泵耗电率0.67%下降至0.5%，降幅明显。同时采取了循环水并列运行、根据真空冬夏季合理安排循环泵启停方式，通过一段时间的运行，对比优化前、后的数据，发现循环水泵耗电率由2012年度0.85%降至2013年度0.8%、2014年度0.79%，下降幅度0.05%、0.06%，变化幅度为6%、7%。采取优化方案后2014年共节约厂用电量约188.23万度，折合人民币62.11万元，节约节能效果明显。 3. 锅炉本体照明改造 良村热电#1炉本体现有灯具546套，均采用70W的金卤灯，截至2014年灯具使用近3年多，老化严重损坏频率极高，人工及材料费等维护费用较高。通过改造将#1炉现有70W的金卤灯全部更换为30W LED节能灯436套，减少灯具110套，且同样满足现场照明需要，将控制箱实现了分区控制(长明部分手动远方控制，夜间照明实现自动光控/手动转换)。#1锅炉本体总计546套灯具，每年维修量约200套，每套灯具更换灯泡(82元)、镇流器(79元)、触发器(15元)共计200套，直接材料费3.52万元， 人工费1.6万元 搭架子费用0.46万元，合计5.58万元 /年，因灯具更换后，寿命为7年免维护，7年可节约维护费34.16万元 。改造前#1锅炉房本体照明耗电20.8万度;改造后耗电为5.57万度，节约电能15.23万度，按照我厂现在上网电价0.4316元计算，节电费用6.39万元/年，7年节约电费44.73万元。根据节约维护和电能费用计算，每年合计可节约费用11.97万元;本次改造费用实际费用39万元，灯具单价约902元，数量为436套，按照每年节约11.97万元计算，3.26年内可收回投资。在2015年大修中对#2炉照明也实施了改造。 4. 合理优化辅机运行方式 (1)汽机专业将凝汽器补水方式改为为自吸补水，停运凝补水泵，通过凝汽器的负压作用将凝补水箱内的除盐水吸进凝汽器，并保证凝补水箱液位不能低于4200mm，防止发生凝汽器漏空现象，特殊情况下自吸补水不能满足要求时再启动凝补水泵补水，大大缩短了凝补泵的运行时间。机组启动阶段采取无电泵启动方式，启动汽泵前置泵向锅炉汽包上水，提前将一台汽泵定速至3100r/min,保证汽包补水要求。 (2)锅炉专业根据磨煤机出力情况定期安排清理分离器及添加钢球，保证制粉系统最佳出力，降低制粉系统耗电率。根据机组运行出力情况，及时安排停止1C、2C磨煤机运行，以保证负荷不受阻为原则，尽量减少C磨煤机的运行。同时加强受热面及空预器吹灰，确保空预器差压不增大、受热面不积灰，减小风机耗电量。 (3)电气专业将变压器的冷却器风扇控制自动运行，尽量避免在手动方式。现场照明以既确保生产现场必要的亮度，又尽可能地节约厂用电为原则，将原来常开照明的场所，根据现场情况两路分控的只开一路，多路控制的`开启一半。现场的空调控制以保证室内设备温度为原则控制启停，因现场照明电压402V偏高，调节照明变压器的有载调压装置至380V,降低工作电压节约电能的同时延长灯具的使用寿命，同时控制办公非生产用电节能。 (4)化学专业超滤出水提升泵采用变频泵运行，尽可能停运工频泵。保持除盐水箱高液位运行，通过液位差自流至凝补水箱，以减少除盐水泵运行时间。液氨卸载时通过液氨储罐和液氨槽车的压力差平衡液位，以减少液氨压缩机启用时间，降低电耗。污废水排放泵按照液位控制自动运行，避免造成空转。 (5)输煤专业缩短上煤时间，避免皮带超负荷运行和长时间小流量运行，如遇堵煤，设备故障等上游设备跳闸，待煤流走空后先将下游设备停运，避免处理缺陷过程中下游设备长时间空转，努力降低输煤设备空运转时间，降低输煤耗电率。 (6)除灰专业在满足环保要求前提下调整除尘器高压参数，限制各电场二次电流极限值。根据机组负荷和空压机负荷情况及时启停空压机，根据锅炉输灰压力曲线，及时调整输灰结束压力设定值，减少压缩空气用量，降低空压机出力。 良村热电经过近三年的技改实践，取得了显著成效，截至到2015年6月，#1、#2发电机组厂用电率分别完成约6.85%、7.19%。由于2015年下半年电除尘及脱硫脱硝综合改造，新增了大量耗能设备，厂用电率又有所上升，随着国家节能减排政策的不断深化，作为发电企业，应该积极响应国家政策，将降低厂用电率作为一个长期的课题来研究。 三、节能改造的潜力 1、利用新技术，对辅机变频节能改造 火电厂辅机出力随发电机负荷的大小而变化，电网负荷随时在变化，发电机输出功率变化，风机、水泵等主要辅机出力也要相应调整，对于采用调节阀或挡板调节的风机、水泵，运行中的特点是转速在±20%范围内变化时，其运行效率变化不大，其流量与转速的一次方成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的三次方成正比，当转速降低后，其轴功率随转速的三次方降低，驱动风机、水泵的电机所需的电功率亦可相应降低，所以调速是风机、水泵节能的重要途径。在风机、水泵的流量调节中，节流调节最为简单，也是目前应用最多的调节方式，主要缺点是能耗偏大。由于变频调速在频率范围、动态响应、转差补偿、功率因数、工作效率等方面是与交流调速无法比拟的，因此开展变频调速节能降耗势在必行。 2、电气设备改造优化选型 对今后需要改造或者新增的电气设备，要从节能角度出发进行技术经济比较，做好电气设备评标选型。 (1)优先选用高效电动机 高效电动机是指总损耗比标准系列电动机降低20%以上的电动机。高效电动机由于定子铁芯、转子铁芯均采用高导磁、低损耗的优质电工硅钢片构成,且制造工艺较先进,所以电机在运行中各种损耗较低,功率因数高,运行热稳定好,使用寿命长。同等情况下,高效电动机比标准电动机效率提高3%,但制造成本却比标准电机高出30%。对火力发电厂不需要进行状态调节的辅助机械而言,把拖动电动机更换为高效电动机是一种行之有效的方法。 (2)采用节能型变压器。 由于材料技术的不断发展和变压器厂对结构的不断改进 ,节能型变压器发展也很快 , 目前已发展到 S10型甚至S11型。而以节能为技术特点的S9型变压器与节能效果更好的S11型相比较已变成“费能”型。S11变压器适用范围广，性能水平高于S9型变压器，空载损耗平均降低30%，空载电流降低70%。因此应优先选择节能的S11型变压器或更新型的节能变压器。 在选用配电变压器(容量2500KVA及以下)时应优先选用S11型干式变取代同容量的油浸变或其他干式变压器，可明显降低无功损耗。 3、通过调节厂用电经济电压来降低厂用电率 高电压状态下，不仅危及电动机绝缘，而且使电动机损耗大大增加,过高的运行电压会增加无谓的电能浪费。所以需要给厂用辅机优选一个合理的运行电压范围，进一步挖掘设备的节能潜力，降低厂用电率。电力行业标准和企业标准《规程》规定：电动机的运行电压范围为95%～110%额定电压，在此范围内电动机的总损耗是不一样的，分析外加电压的目的是寻找一个最经济的运行电压。想找出全厂所有辅机电动机损耗最小的函数表达式的方法十分繁冗。所以对于全厂众多的厂用辅机电动机运行中自身损耗可以用试验(调节电压)方法的来求函数的极值，以便找出对应的6kV母线电压Uj即经济电压。就目前400V厂用段运行电压来看，通过调节分接头适当降低厂用母线电压应是可行的，预期节电量非常可观，参考同行降压节电效果，可使厂用电率降低约0.1%。 4、减少发电机组封闭母线输电过程中的铁磁性损耗 大型发电机组从发电机至主变压器等回路采用封闭母线输电，减少输电过程中的铁磁性损耗。由于封闭母线局部分接位置磁屏蔽不严及其钢构安装形成闭合回路等原因，在交变磁场的作用下钢材料会产生涡流损耗和磁滞损耗 ,称为铁磁性损耗，如果铁磁性损耗过大 ,会造成钢材料局部过热，可能会威胁到人身安全、设备安全或结构安全 ,还造成大量电能损耗。要减少铁磁性损耗 ,应从减少交变磁场中钢材料的使用、增加屏蔽、避免形成闭合来回路、改善钢材料与载流导体空间关系等方面处理。 5、有效控制电气设备运行过热问题 电气设备如开关、母线等由于设计安装不当或者维护不到位以及环境条件恶劣等影响，在运行中经常会造成开关隔离触头、母线接头等部位过热现象，不仅威胁设备安全运行，还会损耗一定的电能。对设计安装容量不足的情况要对设备进行有针对性的增容技术改造。对维护不到位及环境影响的情况，要严格执行检修工艺标准，处理过热部位，使用电力导电膏。在承载负荷电流的开关触头、母线接头清理后涂敷导电膏，接触电阻比未涂敷下降25%至95%，温升比未涂敷下降25%至70%，可节省有功电量。 ;
浅谈火力发电厂几种电气节能降耗的方法
浅谈火力发电厂几种电气节能降耗的方法 摘要： 火电厂是当前电力资源应用过程中出现的形式，是保证电力资源在应用的过程中能够满足社会发展的需要。火电厂是能源消耗大户,在火电厂工作的过程中，一般都是采用石油和煤炭作为主要的原材料，这些原料都属于一次能源，更是不可再生能源，因此在其工作的过程中，节能已成为主要的工作手段，更是当前社会发展中的基本国策，是提高各种能源利用率的关键手段。本文就火电厂工作过程中的节能降耗方法进行分析，并总结出相应的改善方法和改善措施。 关键词： 火力发电厂;技能降耗;电气设备;节约能源;保护环境 Abstract : The thermal power plant is in the form of current power resources appear in the application process is to ensure power resources in the application process to meet the needs of social development. Thermal power plants are large energy consumption, thermal power plants in the course of work, generally are based on oil and coal as the main raw material, these materials belong to the primary energy, is non-renewable energy, and therefore in the course of its work, the energy conservation has become the main means of work, it is the social development of the basic national policy, is a key means to improve the energy efficiency of all kinds. In this paper, an analysis of thermal power plants work process energy saving methods and concluded that the appropriate method for improving and improvement measures. Keywords : thermal power plant; saving skills; electrical equipment; energy conservation; environmental protection 走可持续发展道路是当前社会发展的主要趋势，更是当前社会发展过程良好有序发展的关键。节约能源,保护环境,是我国长期的重大方针,是当前世界发展过程中关注的话题。在世界发展过程中，随着能源危机的不断出现，使得人们对节约能源和保护环境的认识也在不断的提高。火电厂作为能源消耗的大户,更应该从降低厂用电率的全局出发,是利用当前先进的技术手段和设备进行综合性的结合和处理，利用相关的技术手段来提高工作效率，降低能源消耗为主要的目标和目的。在节约能源的过程中，火电厂必须以保证机组安全稳定运行为前提,结合当前实际情况进行分析，降低常用辅助机的耗电量和影响过程。 1.根据电厂实际,采用高效电动机 火电厂是当前电力设备的重要组成成分。随着当前社会发展的`过程中，人们对电力资源需求的日益提高，使得传统的发电模式逐步的无法满足社会发展的需要，各种新型的发电设备和发电厂不断的涌向而出。发电厂的生产辅助机械通常是由三相感应电动机旋转拖动做功的。其在工作的过程中是利用各种设备进行机械化施工的完整的体系，是一项复杂的系统施工过程。电力拖动的任务是通过电动机实现由电能向机械能的转换,完成工作机械的启动、运转、调速及制动等作业要求。电动机的旋转,是建立在电磁理论基础上的。感应电动机既消耗有功功率,把电能转换为机械能,又消耗无功功率,用来建立必要的旋转磁场。所以降低电动机耗电量,一方面要提高它的运行效率,减少有功消耗,另一方面要提高它的运行功率因数,减少无功消耗。 长期以来,采用高效电动机替代相对低效的电动机,是通行的一个主要节电措施,它是提高运行效率和功率因数的基础。高效电动机是指总损耗比标准系列电动机降低20%以上的电动机。高效电动机由于定子铁芯、转子铁芯均采用高导磁、低损耗的优质电工硅钢片构成,且制造工艺较先进,所以电机在运行中各种损耗较低,功率因数高,运行热稳定好,使用寿命长。 但同时我们也应该意识到,同等情况下,高效电动机比标准电动机效率提高3%,但制造成本却比标准电机高出30%。对火力发电厂不需要进行状态调节的辅助机械而言,把拖动电机更换为高效电动机是一种行之有效的方法。而对需要进行状态调节的辅助机械。采用高效电动机则是不现实的,因高效电动机的制造成本高,价格昂贵,不但增加维修成本,而且只能定速运行,同样不能满足电力生产对流量的调节需求,因此,采用高效电动机则是不现实的。所以应根据电厂实际,在资金允许的条件下,采用高效电动机能从根本上实现厂用电率、降低发电成本,从而达到节能降耗的目的。 2.减少空载运行变压器数量 火力发电厂一般都设置大容量的高压启动备用变压器,作为高压厂用变压器的备用兼作电厂启动电源,其容量一般都与最大的高压厂用变压器相同,容量很大,空载损耗也很大。如果能将启/备变设计为“冷备用”(处于备用状态时不带电),则可节约大量电能和开支。当然,是否采用冷备用还得听从大区电网的具体规定和听取业主的运行意见。要使启备变可为“冷备用”运行方式,厂用电方案设计时应使启备变正常不带公用负荷,公用负荷设计为1号机组高压厂用变压器全带,或合理分配至l号和2号机组的高压厂用变压器上。但应注意厂用电的可靠性应满足规程规范的要求。在满足厂用电可靠性的前提下,低压厂用电接线尽量采用暗备用动力中心方式接线。 3.减少输电过程中的铁磁性损耗 要减少铁磁性损耗,应从减少交变磁场中钢材料的使用、增加屏蔽、避免形成闭合回路、改善钢材料与载流导体空间关系等方面入手。具体措施如下:导体金具应采用设计更为先进的型号及尽量采用非导磁性材料制造的金具,这样既降低了损耗,也意味着温升降低,延长了金具安全使用寿命。在电抗器周围应严格按照制造厂给出的空间尺寸来限制钢结构使用的空间范围。同时也要注意尽量减少电抗器周围钢材料的使用,在合理的范围内尽量加大钢结构与电抗器的距离。在有强交变磁场(如电抗器周围、大电流敞露导体周围)的空间内,在钢结构设计上,不应使用单相导体支持钢构及导体支持夹板的零件构成闭合磁路。避免较长钢结构与母线平行。大面积钢筋混凝土中的钢筋结构,应将钢筋结构割成不连续的小尺寸或在纵横钢筋交叉点用包扎绝缘的方法,以减少环流。在大电流敞开式母线与钢构之间加装电阻率低的非导磁率材料制作的屏蔽板(或屏蔽栅),可明显减少钢构的铁磁性损耗。在大电流敞开式母线支持钢结构上加装电阻率低的非导磁率材料制作屏蔽环,可明显减少钢构的铁磁性损耗。 4.对不需进行调节操作的辅机,应采取节电措施 如安装轻载节电器等,在空载或低负载运行时,降低电动机的端电压,从而实现节能。而对轻、重载交替工作的电机,可采用γ-△装置自动切换定子绕组接线方式,轻载时,采用γ接线,重载时,采用△接线。 当然,这些节电技术的实施需要增加一些辅助回路,这将增大辅机故障机率。因此,在选用时应结合设备运行情况,在保证机组运行安全的情况下合理选用。 5.规范运行管理制度 发电厂用电率是影响火力发电厂效益的主要因素,应把电能管理规范化、制度化,从各个环节进行对比分析,查找出管理中存在的漏洞,使发电厂用电率更能真实地反应生产实际。对火力发电厂的静电除尘设备,当电场内部确实存在短路时,应及时停用相关电场,采取措施改善好电场环境后再投运,因为此时设备即使投运,也没有除尘效果,反而会增加厂用电量。对一些通风、冷却设备,应投入自动启停装置,从而实现节能需求。 6.结束语 随着当前火电厂的不断增加，火电厂的能源消耗也在日益的增加。在火电厂工作中，节能降耗已成为其发展的主要目的和改善的措施。在发电厂电力节能的降耗方法控制中，考虑实际经济,通过对各种先进设备和方式的利用来提高其发展的流程，采用相关的手段进行分析和控制，节省无谓的能材消耗。在节约能源的过程中,应重视经济指标,避免设备材料选型过大,节省各种无用材料的浪费模式，同时,应要求运行人员增加节能意识,规范操作,进一步提高系统分析能力。 ;