火电厂节能降耗经济性分析

火电厂节能降耗经济性分析

坚持节约资源和保护环境是我国的基本国策,建设资源节约型、环境友好型

厂其他节能思路等几方面对火电厂的节能降耗进行了分析。

作好节能降耗要依靠改进技术措施,同时也要重视加强管理,常抓不懈,就会使发电企业煤耗下降,经济性得到提升。

一，影响发电厂能耗指标的因素

1.1汽轮机热耗

发电厂经济效益的一个重要指标是煤耗,因此如何降低煤耗是发电厂

节能的重点工作。降低机组的发电煤耗从反平衡角度分析,取决于降低汽轮机热耗和提高锅炉效率,同时加强管道的保温,提高管道传热效率。

降低汽轮机热耗的方法有:

(l)通过对汽轮机通流部分及相关热力系统的改造,提高热循环效率、降低热耗;

(2)运行中应及时地对主辅机进行调整,以保证机组在相应工况下参数、真空等指标处于经济运行状态;

(3)提高设备健康水平,确保系统无负压泄漏,无额外热源漏入凝汽器,无回热系统故障等影响经济运行的缺陷。提高锅炉效率应根据需要进行受热面、燃烧器等主辅设备的技术改造。运行中要及时调整燃烧和辅机运行,减少锅炉各项损失,特别是排烟损失和机械不完全燃烧损失。另外,要加强对来煤煤质的预报,杜绝严重偏离设计煤种的燃煤入厂、入炉。

1.2煤耗

对煤耗影响较大的几个因素具体分析如下:

1.2.1负荷率和机组启停因素

机组启停次数对热耗和发电煤耗影响很大,统计资料表明,每次启停消耗的燃料约为本机组在满负荷下2一3h消耗的燃料,机组每次启停增加热耗约为3kJ/(kw˙h),相应煤耗增加约0.1一0.15g/(kw˙h)。负荷率每变化1%,机组热耗将变化0.08%一0.10%,大型机组的热耗增加8一10kJ/(kw˙h),煤耗增加0.3一0.38g/(kw˙h)。因此降低煤耗,一方面要增加负荷率,另一方面要做好经济调度;必须提高大小修质量,减少停机次数;重要设备要有运行状态检测手段,逐步实行状态检修。

1.2.2凝汽器真空

气候变化引起凝汽器真空降低及真空系统泄漏均会引起热耗上升。真空每降低1kPa,热耗增加80kJ/(kw˙h),煤耗增加3g/(kw˙h)。凝汽器真空是影响机组发电煤耗的主要因素。提高真空的主要措施是:①降低循环水入口

温度。当循环水入口温度在规定范围内时,循环水入口温度每降低1℃,煤耗约降低10一1.5g/(kw˙h)。②增加循环水量。③保持冷凝器管子的清洁,

提高冷却效果。④维持真空系统严密。

1.2.3主蒸汽参数的影响

(1)主蒸汽温度的影响。主蒸汽温度每升高1℃,煤耗减少0.8g/(kw˙h)。但是如果主蒸汽温度升高超过允许范围,将引起调节级叶片过负荷,造成汽机主汽阀、调节汽阀、蒸汽室、动叶和高压轴封等部件的机械强度降低或变形,导致设备损坏,因此汽温不能无限升高。如果主蒸汽温度降低,不但引起煤耗增加,而且使汽轮机的湿汽损失增加,效率降低。

(2)主蒸汽压力的影响。主蒸汽压力每升高1MaP,煤耗减少1.5一

2g/(kW˙h)。但是主蒸汽压力升高超过允许范围,将引起调节级叶片过负荷,造成主蒸汽压力管道、蒸汽室、主汽门、汽缸法兰及螺栓等部件的应力增加,对管道和汽阀的安全不利;湿气损失增加,并影响叶片寿命。所以主蒸汽压力不能无限升高。如果主蒸汽压力降低,不但引起煤耗增加,而且使汽轮机的最大出力受到限制。

(3)再热蒸汽参数的影响。再热蒸汽温度每升高1℃,煤耗减少0.1一0.15g/(k w˙h)。

1.2.4给水温度和补水率的影响

给水温度每升高1℃,煤耗减少0.15g/(kw˙h),补水率每增加1%,发电煤耗升高0.5g/(kw˙h)。

1.2.5过冷度的影响

过冷度每升高5℃,煤耗增加0.25g/(kw˙h)。造成过冷度的原因有:①凝汽器冷却水管布置过密,或冷却水温过低。②凝汽器水位过高淹没一部分冷却水管。③真空系统不严,抽汽器工作不正常导致凝汽器内积存空气。

1,2.6燃煤灰分

燃煤灰分每增加1%,供电煤耗升高0.03-0.04g/(kw˙h)。

1.2.7氧量影响

一般情况,炉膛漏风系数每增加0.1一0.2,排烟温度将升高3一8℃,锅炉效率将降低0.2%一0.5%，应采取措施,更新设备降低漏风系数。

1.2.8厂用电率影响

厂用电率虽然不影响发电煤耗,但直接关系到火力发电厂供电煤耗的高低,厂用电率越小,供电煤耗越小。厂用电率每降低0.5%,供电煤耗便降低2-2.5g/(kw˙h)。

1.3油耗

降低发电厂油耗和水耗对降低成本非常重要。降低燃油消耗的措施有:①当前普遍采用的是锅炉燃烧器和小油枪改造,已收到较好的节油效果。比较前沿的是等离子点火技术,若普遍推广,燃油消耗将大幅下降。②加强节油管理,严格执行燃油管理考核办法,充分调动员工节油的主动性和积极性。③加强设备管理,减少非计划启停和设备消缺用油。

例如某电厂采取果断措施制汀了新的燃油奖惩管理办法,采用定额的办法,节约It油奖励300元,超额1t油罚300元,并严格按此实施。此办法调动了职工节油积极性,仅此一项企业每年可节约资金430.8多万元。

1.4水耗

水费是变动成本中独立项目，减少水费支出要:①充分利用国家有关政策和规定,合理缴纳水费。②加强内部节水管理;加快节水改造;提高废水回收利用率;减少管网泄漏;生产用水及时调整、调度;对生活用水,通过合理收费,提高职工的节水意识。

二、部分主要设备改造后的经济性分析

针对影响火电厂煤耗指标的各种主要因素,对火电厂主要设备改造的经济性分析如下:

2.1汽轮机通流部分改造

造成汽轮机通流部分效率低的原因主要是:喷嘴损失大,调节级效率低,叶片型损和二次流损失大及动静叶匹配不理想。汽轮机通流部分改造国内有针对200MW机组和300MW机组的通流部分改造。

(1)200MW机组。国产三缸三排汽200MW汽轮机组是根据前苏联同类机组设汁的,采用的是201计纪团年代初期的设计技术,日前在国内运行的200Mw汽轮机组已超过150台,是国内火电厂的主力机组,其高压缸效率为0.78一0.81,中压缸效率为0.9一0.91。国内机组与国外同类先进机组相比,高压缸效率低7%一10%,热耗高出约104.6kJ(/kw˙h);中压缸效率与先进水平差距较小,热耗高出约41.84kJ(/kw˙h);低压缸效率与先进水平差距较大,热耗高出约313.8kJ/(kw˙h)。

单从降低热耗,改造高、低压缸可获得更好的投入产出比，然而许多电厂从延长机组寿命、进一步降低机组热耗的原则，提出同时对高、中、低压缸实施改造,这样可使机组热耗更低,环境污染更小。目前国内200MW机组改造情况都很好,有的甚至超过预期。

(2)300MW机组。早期国产300MW汽轮机是由上海汽轮机公司(简称上汽)自行设计、生产的大型机组,该机组于1968年完成设计,1971年底试制成功。1974年9月首台投运,至1994年11月共生产投`运29台,分布在全国10个电厂。该机组为亚临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽凝汽式汽轮机，配用亚临界、中间再热直流锅炉(设计流量1025t/h),汽轮机进汽参数为16.18MPa,550℃,排汽压力为0.005MaP,采用四缸四排汽形式,