浅谈9E型燃机电厂的节能减排管理经验
2018-11-09周瑜
周瑜
[摘 要] 目前,广东省绝大多数9E型燃机电厂在电网中承担调峰作用,电厂作为高耗能企业,节能减排是重中之重,不仅要为企业提高经济效益,还要为国家的环保事业做出自己应有的贡献。因此节能减排工作要从9E型燃机电厂的生产特点出发,充分挖掘机组潜力,提高精细化管理水平,持之以恒,才能有较好的工作效果。
[关键词] 9E燃机电厂 节能 减排 优化运行
中图分类号:TK477 文献标志码:A
随着电改的持续推进,电力市场环境日益竞争激烈,各家发电厂都在想方设法进行节能降耗,提高市场竞争力。另一方面,在燃料成本不断上涨,上网电价不断下降的情况下,对于已经建成的各发电机组而言,设备性能又处于不断下降的趋势,“节能减排”早已不仅仅是口号,而是企业实实在在的盈利需求。
以下从9E型燃机电厂的实际经验出发,分享我厂关于节能减排的实际举措。
一、提升规范化管理水平
规范管理有两个目的:一是控制风险,二是提高效率。电厂生产管理曾经一度实行、半军事化管理,其体现的就是电厂管理的规范化程度。一个优秀的企业,规范化管理是必不可少的。电厂生产规范化管理,主要包括流程和制度两个方面。《机组运行规程》、《两票三制》等用来指导运行人员如何进行操作;《奖惩考核》等系列制度用来对运行人员的工作进行衡量和评价。流程和制度一定要相互结合起来,才能有效的发挥作用。只有首先规范了运行操作,规范了生产管理,才能够降低人为失误带来的风险,降低生产损失,提高生产效率。
二、通过小指标竞赛达到节能减排的目的
为了更大发挥机组的效率,我单位进行了小指标的竞赛,并对指标竞赛项目进行了创新和优化。
衡量电厂运行的经济性,主要从三方面来进行,一是机组启动与停运过程的控制操作水平是衡量机组整体经济性的重要一方面,也是人为可控程度最大的一个方面;二是机组稳定工况下运行期间,各项工况参数是否最优,各辅机运行匹配是否最合理,机组的单位发电能耗是否最低,以及机组实际出力是否达到最经济出力水平等等;第三个方面是机组在停机备用期间,厂用电的消耗量是否控制在最低的必要限度,这些是运行人员能够把握和精心监控的,能够影响电厂整体经济性的另外一个主要方面[1]。
结合我厂实际,我厂主要经济竞赛指标有:发电量指标、平均GJ发电量指标、启停机总收益指标、燃机并网至汽机并网平均时间指标、汽机并网至满负荷平均时间指标、满负荷净出力系数指标、以及平均停机厂用电耗指标。其中创新性的使用了,机组启停机收益、满负荷净出力系数、以及停机厂用电耗三大指标。并且这3项指标的权重占到了60%(每项20%)。
实际应用后,我厂机组启动速度大大提升,燃机并网至汽机并网时间最快缩短到15分钟,创下国内9E电厂之最;机组启动平均成本也呈逐月降低的趋势,从最初热态启动成本三千元,逐渐降至一千元以内,按全年启停400次计算,启动成本每年可至少节约80万元,降低了生产成本,经济效益明显。
三、通过技术改造,降低设备用电率
(1)压缩空气系统联网,通过联网改造,把原先厂区内分4部分独立运行的压缩空气系统进行联网,统一使用燃机压气机抽气,大大减少了备用空压机带载备用的数量和运行时数,不仅实现了每年节约厂用电能约61.42万kwh,而且大大提高了全厂压缩空气系统的安全性。
(2)给水泵变频改造,把电厂原设计的四台高压给水泵,改成为两台可切换的变频泵以及两台备用的工频泵,大大降低了调阀的节流损失,给水泵电流从82A下降为52A,单套机组每年可节约电量760695kWH,两套机组每年可节约电量1521390 kWH。
(3)凝泵变频的改造,通过变频改造实现凝结水泵出口调阀全开,消除高压主给水调节阀的节流损失,最大程度的节约厂用电。同时改善高压给水调节阀工作环境,降低阀门密封面的冲刷,提高主要辅助设备的使用寿命。另外,通过凝泵变频改造,我厂3号汽机凝结水泵电机节能效果为58.97%,4号汽机凝结水泵电机节能效果为60.47%。一年收回改造成本。
(4)燃机88VL逻辑改造,GE公司原先设计的燃气小间排气风机为24小时常运行方式,在机组停机备用期间,风机长期运行浪费厂用电。我厂优化其控制逻辑为,机组零转速且P1压力为零,则自动停运,这样,在绝对无天然气的情况下,大大减少了88VL的运行时数,节省了厂用电[2]。
四、采取有效措施,优化机组运行方式
(1)机组冷态启动的优化操作,制定机组启动操作卡,规范机组启动运行操作,一方面使机组启动过程上下缸温差可控,另一方面可大大加快机组启动速度,提高机组启动过程的经济性。
(2)机组备用情况下盘车运行方式的优化,制定盘车运行导则,在满足厂家规范的基础上尽量减少无谓的机组盘车时间,节约厂用电能。
(3)汽机房照明分区域分时段开关管理,按照各区域的自然光强度分布情况,分组控制照明灯,节约厂用电。
(4)燃机水洗周期动态调整优化方案,连续在线检测燃机压气机等熵效率,计算应效率下降带来的机组发电损失,累计每日的发电损失,当累计到一次水洗成本的时候,安排机组进行水洗。这样可最大程度的提高燃机的平均出力水平,降低无谓的燃机水洗次数,精确化的衡量机组能效水平。
(5)循环水泵及冷却塔风机配比方式优化调整,循环水泵的启停原则:起机时,根据大气温度,尽量少起动主循环水泵,多起动冷却塔风机;当循环水流量不足,循环水温升上升,凝汽器循环水出水温度高于37℃时,开出备用的循环水泵;当运行时大气温度逐渐降低,湿球温度低于19.5℃时,一台主泵可对应一台机组运行,并且观察循环水进水温度是否随大气温度降低相应数值,否则在停运一台主循环水泵前,先启动一台冷却塔风机,将循环水温度冷却至大气温度值附近,再停主循环水泵;辅助循环水泵在切换主循环水泵过渡时根据需要启停;冷却塔风机的启停原则:当循环水进水温度高于大气温度,并且循环水出水温度高于35℃时,则增加冷却塔风机运行台数,增加冷却塔数量降低循环水进水温度,但如果此时大气湿度较大,多起冷却塔风机后观察半小时效果不明显时,可保持循环水温度稍高于大气温度运行。当循环水进水温度低于大气温度数较多时,停运一台冷却塔风机,观察半小时,若循环水温度上升较快,超过大气温度,则恢复停运的冷却塔风机。但当大气湿度较大时,停运一台冷却塔风机观察半小时,发现虽水温高于大气温度,但停运冷却塔风机对循环水温度变化不明显时,可停运一台冷却塔风机,但要确保循环水出水温度不超过35℃[3]。
(6)机组全停期间高厂变运行方式的优化,机组全停期间可保证单台高厂变运行,以减少变压器的空载运行损坏,节约厂用电能。
(7)优化天然气热水泵启停运行时间,天然气热水泵的主要目的是利用循环水热能加热天然气,使天然气温度提升至露点温度以上,保证足够的过热度,确保气体燃料可靠运行。但同时,热水循环泵的运行也要消耗一定的厂用电能,通过核算,发现当天然气温度高于22℃时,即可满足燃烧需求,而通过循环水回收的热量不足以抵消循环泵消耗的电能,所以,优化运行方式为,当天然气温度高于22℃后可停运天然气热水泵,当天然气温度低于15℃,为确保用气安全,投入热水循环泵。这样下来,可大大节约天然气热水泵的运行时数,节约厂用电能。
(8)停机后冷却水运行方式优化,GE公司设计为机组停运后燃机冷却水泵根据燃机滑油温度自启停,控制滑油温度在40℃~45℃之间。由于机组停运后,外冷却水停运,冷却能力下降,故燃机内冷水泵往往长时间运行无法降低滑油温度到40℃以下。通过优化运行方式,汽机停运后,继续运行两台辅助循环水泵,使燃机滑油箱温度低于45℃后,再停运汽机辅助循环水泵,这样可大大降低燃机内冷水泵的运行时数,节
约厂用电能[4]。
五、結语
目前,广东省绝大多数9E型燃机电厂在电网中承担调峰作用,两班制运行是其最大的生产特点;电厂作为高耗能企业,节能减排是重中之重,不仅要为企业提高经济效益,还要为国家的环保事业做出自己应有的贡献。因此节能减排工作要从9E型燃机电厂的生产特点出发,充分挖掘机组潜力,提高精细化管理水平,持之以恒,才能有较好的工作效果。
(作者单位:惠州深能源丰达电力有限公司)
参考文献:
[1]王婧.火力发电企业碳资产管理浅析[J].电力与能源, 2015(03).
[2]黄万峰.火力发电厂锅炉节能降耗的对策与措施探究[J].低碳世界,2014(09).
[3]张晓卫.浅析火力发电厂的节能减排策略[J].科技创新与应用,2014(07).
[4]孙晓研.电力行业节能减排政策及技术浅析[J].山东工业技术,2017(18).