摘  要：安徽華電宿州發(fā)電有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)宿州公司)為降低廠用電率實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，采用了優(yōu)化輔機(jī)運(yùn)行方式和對(duì)設(shè)備進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造的方法來(lái)節(jié)電挖潛。循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行方式由雙泵高速優(yōu)化為一高速泵一低速泵，年節(jié)電570萬(wàn)wk.h以上，對(duì)高壓輔機(jī)凝結(jié)水泵等電機(jī)進(jìn)行變頻改造可節(jié)電近300萬(wàn)kw.h。降低一次風(fēng)壓、鍋爐氧量，從而降低廠用電；根據(jù)實(shí)際情況，真空泵運(yùn)行方式由兩運(yùn)一備優(yōu)化為一運(yùn)二備方式，年節(jié)電150萬(wàn)kw.h以上，照明系統(tǒng)根據(jù)季節(jié)不同及時(shí)停送，配電室、辦公樓做到人走燈滅，年節(jié)電10萬(wàn)k w.h以上。
關(guān)鍵詞：廠用電率  變頻器  負(fù)荷率

    引言：隨著電力企業(yè)改革的不斷深化和發(fā)展 ，電力企業(yè)逐步由生產(chǎn)型向經(jīng)營(yíng)型轉(zhuǎn)變，提高企業(yè)效益，降低發(fā)電成木將是經(jīng)營(yíng)型企業(yè)長(zhǎng)期的目標(biāo)。火力發(fā)電機(jī)組的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)有發(fā)電量、供電煤耗和廠用電率。這些指標(biāo)之間都是相互聯(lián)系相互影響的。如廠用電率每變化1 %對(duì)供電煤耗的影響系數(shù)為3.499 %，負(fù)荷率每下降1個(gè)百分點(diǎn)影響廠用電率升高0.0 6個(gè)百分點(diǎn)。以下結(jié)合安徽華電宿州發(fā)電有限公司在降低廠用電率指標(biāo)方面所采取的一些途徑 和方法。
    安徽華電宿州發(fā)電有限公司一期工程安裝兩臺(tái)600MW超臨界燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組，電能通過(guò)500kV輸電線路送入華東電網(wǎng)，工程為“皖電東送”的建設(shè)項(xiàng)目。鍋爐為超臨界壓力變壓運(yùn)行、單爐膛、一次中間再熱、尾部雙煙道、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)、Π型布置燃煤直流鍋爐。設(shè)計(jì)煤種為淮北礦業(yè)集團(tuán)公司祁南礦煙煤。鍋爐采用冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，配6臺(tái)北京重型電力設(shè)備總廠制造的ZGM113G型中速磨煤機(jī)。鍋爐為超臨界壓力變壓運(yùn)行、單爐膛、一次中間再熱、尾部雙煙道、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)、Π型布置燃煤直流鍋爐。
    宿州公司2臺(tái)機(jī)組至2007年投產(chǎn)以來(lái)，廠用電率一直居高不下。為保證效益，就要降低廠用電，主要輔機(jī)規(guī)范廠用電量包括發(fā)電過(guò)程中的生產(chǎn)耗電量和非生產(chǎn)耗電量。生產(chǎn)耗電量最主要的就是輔機(jī)電機(jī)的耗收。600M火電機(jī)組2 0 08 年度廠用電率指標(biāo)數(shù)據(jù)較高。要降低廠用電率必須從降低生產(chǎn)消耗電量入手。發(fā)電過(guò)程中消耗的廠用電主要消耗在正常連續(xù)運(yùn)行的汽輪機(jī) 、鍋爐6kV和400V轉(zhuǎn)機(jī)的電動(dòng)機(jī)用電 。輔機(jī)的動(dòng)力消耗電量用輔機(jī)單耗這個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量，所謂輔機(jī)單耗就是指產(chǎn)生單位出力所消耗的電量生產(chǎn)過(guò)程中主要輔機(jī)轉(zhuǎn)機(jī)包括風(fēng)煙 、 制粉、凝結(jié)水、高壓給水、循環(huán)水系統(tǒng)等大容量高壓電機(jī)以及真空泵、電除塵、各類(lèi)油泵等 400V電壓等級(jí)輔機(jī)。深挖高壓電機(jī)節(jié)電潛力，降低耗電量，將是降低廠用電率的關(guān)鍵和出發(fā)點(diǎn)。因此，主要的降低廠用電率的措施就是在保證機(jī)組運(yùn)行安全穩(wěn)定的前提下，通過(guò)優(yōu)化輔機(jī)運(yùn)行方式和進(jìn)行設(shè)備技術(shù)改造來(lái)降低輔機(jī) 從而降低全廠廠用電率。
    1 優(yōu)化輔機(jī)運(yùn)行方式 挖掘設(shè)備節(jié)能潛力
    設(shè)備運(yùn)行方式實(shí)際上一般都是采用冗余設(shè)計(jì)，土要是為保證一定的備用容量，避免因輔 機(jī)故障或正常檢修 而影響機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。機(jī)組設(shè)備在安裝調(diào)試階段，從安全的角 度考慮在運(yùn)行方式多采用熱備用或旋轉(zhuǎn)備用。因此，正式運(yùn)行后主機(jī)和輔機(jī)的運(yùn)行方式都有一定程度的優(yōu)化空間。在保證安全的前提下實(shí)現(xiàn)運(yùn)行方式的優(yōu)化 ，既可節(jié)約大量廠用電又可延長(zhǎng)設(shè)備檢修周期從而節(jié)省設(shè)備維護(hù)費(fèi)用 。
    1.1 循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化
    安徽華電宿州發(fā)電有限公司循環(huán)水系統(tǒng)采用的是閉式冷卻系統(tǒng)，每臺(tái)機(jī)組配有1座涼水塔和2臺(tái)循環(huán)水泵循環(huán)水泵，原來(lái)設(shè)計(jì)出力屬于不可調(diào)的， 運(yùn)行電流一般維持在380A左右。在生產(chǎn)過(guò)程中必須連續(xù)運(yùn)行的循環(huán)泵是正常運(yùn)行中消耗廠用電最大的輔機(jī)，尤其是夏季運(yùn)行方式，單機(jī)雙泵時(shí)其對(duì)廠用電率的影響更為明顯。運(yùn)行一年后，利用大修機(jī)會(huì)，就#2機(jī)循泵進(jìn)行優(yōu)化改造。對(duì)2B循泵改造成高速和低速泵。對(duì)循環(huán)水泵運(yùn)行方式 優(yōu)化將會(huì)對(duì)降低廠用電率產(chǎn)生明顯的作用。根據(jù)動(dòng)力中心#2機(jī)組優(yōu)化試驗(yàn)報(bào)告，為采取合理的循泵運(yùn)行方式，盡量降低廠用電率，提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，對(duì)#1、2機(jī)循泵的不同工況下運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整：
    1.1.1循泵運(yùn)行方式總的原則：夏季一機(jī)雙泵，單元制運(yùn)行方式；冬季一臺(tái)循泵運(yùn)行，一臺(tái)循泵備用，單元制運(yùn)行方式。
    1.1.2當(dāng)循環(huán)水進(jìn)水溫度在20℃以上,機(jī)組負(fù)荷率在80%以上，采用A、B循環(huán)水泵高速并聯(lián)運(yùn)行方式。機(jī)組負(fù)荷率在80%以下，采用A循環(huán)水泵高速運(yùn)行方式（#1、2機(jī)同）。
    1.1.3當(dāng)循環(huán)水進(jìn)水溫度在15℃～20℃之間，機(jī)組負(fù)荷率在90%以上，采用A 循環(huán)水泵高速、B循環(huán)水泵低速并聯(lián)運(yùn)行方式，機(jī)組負(fù)荷率在90%以下，采用A 循環(huán)水泵高速運(yùn)行方式（#2機(jī)）。#1機(jī)機(jī)組真空不低于-92KPa時(shí)，保持單臺(tái)循泵運(yùn)行，低于-92KPa后可根據(jù)情況啟動(dòng)第二臺(tái)循泵運(yùn)行。啟動(dòng)第二臺(tái)循泵后如真空增加值大于等于1.2Kpa（高高速循環(huán)水泵），保持第二臺(tái)循泵運(yùn)行，否則應(yīng)停止。晚上過(guò)晚峰后根據(jù)真空情況及時(shí)停止備用循環(huán)水泵運(yùn)行。
    1.1.4當(dāng)循環(huán)水進(jìn)水溫度在10℃～15℃之間，機(jī)組負(fù)荷率在90%以上，采用A 循環(huán)水泵高速運(yùn)行方式。機(jī)組負(fù)荷率在90%以下，采用B 循環(huán)水泵低速運(yùn)行方式（#1機(jī)循環(huán)水泵未改低速前運(yùn)行單臺(tái)循環(huán)水泵）。
    1.1.5當(dāng)循環(huán)水進(jìn)水溫度小于等于10℃時(shí)，循環(huán)水泵各負(fù)荷工況下，均采用B循環(huán)水泵低速運(yùn)行方式（#1機(jī)循環(huán)水泵未改低速前運(yùn)行單臺(tái)循環(huán)水泵）。執(zhí)行循環(huán)水泵定期切換工作時(shí)，啟動(dòng)#2機(jī)2A循環(huán)水泵運(yùn)行半小時(shí)后停止投備用。
    1.1.6冬季循環(huán)水溫低于5℃時(shí)，應(yīng)關(guān)閉涼水塔啟閉器，加大外圍淋水密度。循環(huán)水溫高于5℃時(shí)，應(yīng)開(kāi)啟涼水塔啟閉器。（#2機(jī)啟閉器保持全開(kāi)，無(wú)需操作）。循環(huán)水泵入口水溫降至2℃以下，聯(lián)系維護(hù)部搖開(kāi)循環(huán)水回水旁路門(mén)，保持循環(huán)水泵入口水溫不低于2℃。循環(huán)水泵入口水溫高于2℃，及時(shí)聯(lián)系維護(hù)部搖關(guān)循環(huán)水回水旁路門(mén)。
    冬季機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，先開(kāi)循環(huán)水回水旁路門(mén)，待循環(huán)水溫達(dá)10℃時(shí)，再逐漸關(guān)閉熱水門(mén)。待循環(huán)水溫達(dá)5℃及以下時(shí)，涼水塔啟閉器停止操作，保持全開(kāi)，防止水塔填料掛冰、落冰撕破填料。4個(gè)月的運(yùn)行時(shí)間，可節(jié)約廠用電907萬(wàn)kw.h ，節(jié)能效果十分客觀 ，必將為全公 司節(jié)能降耗工作做出大貢獻(xiàn)
    1.2其他輔機(jī)運(yùn)行方式優(yōu)化
    調(diào)整一次風(fēng)機(jī)風(fēng)壓、控制鍋爐氧量。控制磨煤機(jī)出口風(fēng)速，降低一次風(fēng)機(jī)漏風(fēng)量。由于宿州公司制粉系統(tǒng)磨煤機(jī)總風(fēng)量計(jì)算不準(zhǔn)，導(dǎo)致一次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓、磨煤機(jī)出口風(fēng)速在正常運(yùn)行時(shí)偏高，額外的增加了磨煤機(jī)的通風(fēng)出力，同時(shí)過(guò)高的一次風(fēng)壓也增加了空預(yù)器的漏風(fēng)，應(yīng)在保證磨煤機(jī)各項(xiàng)出力的前提下將一次風(fēng)壓調(diào)整至合理范圍。調(diào)整鍋爐氧量，在保證安全燃燒的基礎(chǔ)，降低氧量，從而降低風(fēng)機(jī)電流。
    1.3對(duì)真空泵運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化
    由二運(yùn)一備改為一運(yùn)二備。每臺(tái)機(jī)組配有3臺(tái)水環(huán)式真空泵。其中#1、2機(jī)真空泵電機(jī)容量為160k w 。試運(yùn)以來(lái)一直是2臺(tái)真空泵運(yùn)行1臺(tái)備用。為了節(jié)約廠用電，做了1臺(tái)真空泵運(yùn)行試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)1臺(tái)真空泵完全能保證機(jī)組抽真空的能力，這樣2臺(tái)機(jī)各停1臺(tái)16OkW真空泵每大節(jié)電27萬(wàn)kW.h。
    1.4機(jī)組啟動(dòng)前的優(yōu)化
    機(jī)組啟動(dòng)前，用電前泵對(duì)鍋爐上水沖洗，沖洗合格啟電泵點(diǎn)火，這樣既保證了沖洗效果，也節(jié)省了大量的廠用電。
    2 設(shè)備技術(shù)改造 挖掘設(shè)備節(jié)能潛力
    設(shè)備的設(shè)計(jì)選型 、制造規(guī)格都是盡量具有通用性，能滿(mǎn)足盡可能多的工況或場(chǎng)合這就決定了生產(chǎn)過(guò)程中所采用的設(shè)備并不一定是最適合該機(jī)組的設(shè)備，其工作特性和外部特性不一定能達(dá)到最佳狀態(tài)。囚此，利用一些比較成熟穩(wěn)定的新技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，使之效率更高，一次性投人，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期節(jié)能降耗。電動(dòng)機(jī)加裝變頻器，以達(dá)到節(jié)能的目的。實(shí)現(xiàn) 設(shè)備電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速正是目前應(yīng)用最廣的一項(xiàng)電機(jī)調(diào)速節(jié)電技術(shù)。
    2.1對(duì)每臺(tái)機(jī)組一臺(tái)凝泵實(shí)現(xiàn)變頻運(yùn)行
    宿州公司利用2008年1號(hào)機(jī)組大修的機(jī)會(huì) ，為1臺(tái)凝泵加裝了變頻器。變頻凝結(jié)水泵擬進(jìn)行變頻改造，宿州公司的2臺(tái)600MW 機(jī)組 ，每 臺(tái)機(jī)組各配備了2臺(tái)凝結(jié)水泵 ，電機(jī)功率為2000kw， 額定電流 218.2A，正常為1臺(tái)運(yùn)行 ，另1臺(tái)備用， 在580MW負(fù)荷下運(yùn)行最大電流173A，有額定電流的79%， 低負(fù)荷運(yùn)行最低電流到140A左右 ，是額定電流的64.2%。
    凝結(jié)水泵變頻前后數(shù)據(jù)分析
    機(jī)組負(fù)荷（MW） 580 480 445 320
    變頻電流A 141 126 118 106
    工頻電流A 173 160 159 140
    變頻閥門(mén)開(kāi)度% 96 64 64 43
    工頻閥門(mén)開(kāi)度% 61 41 39 27
    變頻功率kw 1341 1198 1122 1007
    工頻功率kw 1645 1522 1512 1331
    電流差值A(chǔ) 28 34 31 34
    閥門(mén)開(kāi)度差值 35 23 25 16
    節(jié)約電能 kw 204 324 390 324
    節(jié)電率% 12.4 21.3 25.8 24.3
    變頻后按節(jié)電22 %計(jì)算，機(jī)組年利用小時(shí)為5800h，那么全年1臺(tái)機(jī)組節(jié)電300萬(wàn)k w.h，則全年可節(jié)約人民幣120萬(wàn)元，節(jié)電效果極為明顯。所以凝結(jié)水泵加裝變頻器很有必要 ，尤共對(duì)今后低負(fù)荷下運(yùn)行節(jié)電效果更有效，也是創(chuàng)建節(jié)約型企業(yè)，降低廠用電率的一項(xiàng)有效措施。根據(jù)對(duì)凝結(jié)水泵運(yùn)行工況和參數(shù)的分析 ，在充分借鑒兄弟廠相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，已開(kāi)始對(duì)凝結(jié)水泵進(jìn)行變頻改造 。降低廠用 電率是發(fā)電企業(yè)直接增加產(chǎn)出提高能源轉(zhuǎn)化效率的有效途徑，通過(guò)相互借鑒經(jīng)驗(yàn)和自主創(chuàng)新改革，堅(jiān)持不懈，共同把降低廠用電率實(shí) 現(xiàn)節(jié)能降耗這項(xiàng)工作抓好做好也是發(fā)電企業(yè)的一項(xiàng)基本社會(huì)義務(wù)。
    2.2對(duì)循泵高速、低速優(yōu)化改造。
    為跟隨季節(jié)和負(fù)荷的變化，凝汽器循環(huán)水供水量通常只有依靠增減循環(huán)水泵的臺(tái)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，而單臺(tái)循環(huán)水泵電機(jī)容量大，經(jīng)常出現(xiàn)不在經(jīng)濟(jì)工況點(diǎn)運(yùn)行的情況。為了節(jié)能降耗，將原循環(huán)水泵電機(jī)改為雙速電機(jī)。改造投用后，不但使運(yùn)行維護(hù)量少，而且節(jié)能效果明顯。兩臺(tái)機(jī)組均為500MW左右的負(fù)荷，以采用1臺(tái)高速循泵一臺(tái)低速循泵運(yùn)行方式進(jìn)行比較。結(jié)果是改造后循泵運(yùn)行方式更加經(jīng)濟(jì)、合算。因?yàn)楦脑烨昂蠊r運(yùn)行機(jī)組凝器真空均一樣，但改造后2號(hào)循泵比1號(hào)循泵運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，高速泵電流：391A，低速泵電流：260A，低速泵全年可以單獨(dú)運(yùn)行半年，節(jié)約廠用電達(dá)570萬(wàn)kW•h。從全年來(lái)看，一臺(tái)高速泵、一臺(tái)低速泵運(yùn)行的時(shí)間約達(dá)10個(gè)月，共節(jié)約電量為900kW•h，按電價(jià)0．4 kW•h元計(jì)算，則全年可節(jié)約人民幣360萬(wàn)元。
    結(jié)論：降低廠用電,必須是以安全為基礎(chǔ)的，因此，一節(jié)約廠用電必須以機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行為前提，不能因?yàn)槠孀非蠼档蛷S用電率而對(duì)機(jī)組安全產(chǎn)生影響； 二是節(jié)能降耗工作忌諱“眼高手低”，必須堅(jiān)持抓大不放小，以取得更大效益。