火电机组启停能源损失试验及分析

颜雪琴，陈增宏

（1.上海电力股份公司吴泾热电厂，上海 200241；2.上海明华电力技术工程有限公司，上海 200090）

吴泾热电厂9号机组为300MW发电容量，配备汽轮机为330MW亚临界，中间再热、单轴、双缸、双排汽、凝汽抽汽式汽轮机。与1 125t／h亚临界、中间再热、强制循环汽包锅炉；制粉系统选用正压直吹式，配五台HP-863碗式中速磨煤机及315MW水氢冷却发电机配套。锅炉与汽轮机热力系统采用单元布置。

为掌握机组冷态启动和正常停炉过程损失中的各项能量损失情况，进而为节能提供基础数据，利用9号机组B级检修机会，特地进行了一次机组启停能源损失试验。

1 试验方案

在发电机解列瞬间开始计算停炉损失，当6kV辅机全部停役瞬间为机组停炉结束时刻，此时间段内机组的用电、用水和热量损失计为停炉损失；当给水泵向锅炉开始进水瞬间作为机组冷态启动开始时刻，当发电机并网瞬间作为机组启动完成时刻，此时间段内产生的用电、用燃料、用水量损失计为启动损失；机组启动和停炉为一个周期，不能分裂成单一的启动或停止，机组的损失由用电损失、用燃料损失、用水量损失组成。

（1）用电量损失 在启停过程中的开始到结束时刻内所有单元机组发生的用电量全部计入启动损失。公用段的输煤耗电，气泵耗电等无法分摊到每台机组上，故不作考虑.

（2）燃料量损失 在启停过程中全部采用的是等离子燃烧器，没有用油量。所以，燃油损失不存在，仅计量用煤量损失。

（3）水量损失 启动过程中，当锅炉内汽包水位到达0位时，开始计凝汽器补水流量；停炉过程中，机组与电网解列后的补水流量作为损失量；充入锅炉的水容积、除氧器的水容积、凝汽器热井水容积损失在停炉过程中计入，启动过程中不再计入。

用电量损失的主要设备如表1所示。

2 试验结果

2.1 机组停机损失结果

2013年8月30日4：25机组滑参数停炉到2013年9月8日14：29闭冷泵停止。对用电量、凝结水补水量、燃煤量等各项损失进行测试，停炉过程中共计用电量4869.54kWh，按0.4元的上网电价计算，损失19.47万元；整个停炉过程中没有投用油枪，用油量为零；容积水量损失为355.0t，凝结水价格按26.37元／t（不含税）计算，折合人民币为0.936万元；停炉总的损失费用折合人民币20.406万元。

表1 主要用电量设备表

（1）用电量损失

停炉各设备用电量及占比如表2所示。从试验结果来看，循泵、厂变和闭冷泵是机组停机过程中用电量排名前三位，三者合计占用电量损失的79.54%。

表2 停炉各设备用电量及占比

名 称 用电量／kWh 金额／万元 占百分比／%6kV 9B段凝泵B 0 0.00 0.00循泵B 714 0.03 0.15吸风机B 477 0.02 0.10一次风机B 312 0.01 0.06送风机B 194.4 0.01 0.04给泵C 9862.1 0.39 2.03厂变34 16211 0.65 3.33除尘器变 1268 0.05 0.26脱硫备用电源 00.000.00闭冷泵B 0 0.00 0.00循冷泵B 0 0.00 0.00炉水泵B 15445.2 0.62 3.17磨煤机B 0 0.00 0.00磨煤机D 0 0.00 0.00合计4869.5 19.47 100

停炉辅机用电量按损失百分比排列（表3）。

表3 停炉辅机用电量按损失百分比的排行榜

（2）容积水量损失

容积水量损失按照设备的容积和运行水位计算出停炉后放掉的水量。容积水量损失计算结果如表4所示。

表4 容积水量损失

2.2 机组启动损失试验

2013年10月20日18：30机组冷态启动到2013年10月21日6：34发电机并网，历时12h，对用电量、凝结水补水量、燃煤量等各项损失进行了测试，在启动过程中，到汽轮机冲转用电量共计2017.7kWh，到发电机并网用电量共计2273.7kWh。如折算到电费：点火到汽轮机冲转阶段为8.05万元；点火到发电机并网阶段为9.09万元；凝结水补水量损失151t，折算为人民币损失费用为0.398万元；燃料量损失114.062 t，燃煤价格按600元／t计算，损失费用为6.84万元。启动总的损失费用16.328万元。

（1）用电量损失

启动各设备用电量及占比如表5所示。从试验结果来看，循泵、厂变和凝泵是机组启动过程中用电量排名前三位，三者合计占用电量损失的63.35%。

表5 启动各设备用电量及占比

按损失百分比排列名次见表6。

（2）凝结水补水量损失

启动阶段凝结水补水量如表7所示。

（3）燃料量损失

燃料量损失如表8所示。

3 数据分析

停炉过程一直要持续到汽轮机盘车停止，循泵始终运行着，所以，用电量远大于启动过程。无论是启动还是停炉过程的用电量，循泵排第一，厂变33+34排第二。厂变33+34停炉阶段占18%、启动阶段占19%，其比例远远大于送风机、引风机和一次风机。在停炉阶段，400V母线上的所有设备一直到闭冷泵停止时才全部停止；在启动阶段，400V母线上的设备在点火初期已经运行，鉴于上述原因，它的用电量所占的份额比较大。厂变33+34的用电量无论在启动和停炉过程中，占据的份额除循泵外比其它设备都大，需进一步分析原因，这是减少启停损失的一个目标。停炉与启动损失比较见表9。

表6 机组启动辅机用电量排行榜

表7 启动阶段凝结水补水量

表8 用煤量数据表 t

表9 停炉与启动损失比较 万元

本次启动过程中使用无电给泵方式，直接用汽动给水泵上水点火，节约厂用电。接下来可以尝试机组在启动并网前采用单侧风机（送、引、一次风机），减少厂用电。机组的启停过程是一个复杂的变工况过程，在保证安全的基础上，缩短启停时间，就减少了厂用电量，减少了启停损失。