200MW机组节能降耗分析与运行优化

摘 要：针对200MW汽轮机组运行中的能耗现状，通辽发电总厂分析产生发、供电高煤耗的原因，对设备进行改造和运行方式优化，采取各项节能降耗措施，并根据运行实际情况对一些节能降耗措施进行了优化处理。

关键词：节能降耗；变频改造；锅炉改造；优化运行

200MW机组曾在20世纪八九十年代担负着主要发电任务，随着高参数大容量机组迅速增长，风电、核电等一些新能源电厂相继并网发电，许多200MW机组逐渐将被大机组及新能源电厂取代，曾经的主力发电机组逐渐变为调峰机组甚至有些时候进行50%深度调峰，服役多年的机组必须进行大部分设备技术改造，如何降低机组能耗迫在眉睫。以下针对200MW机组的生产运行过程，结合节能降耗、经济环保的实施经验，做一些分析和探讨。

一、设备概况

通辽发电总厂自第一台机组投产发电已近30年，现有四台200MW机组，汽轮机设备是哈尔滨汽轮机厂生产的，型号为N200-130/535/535-55型，锅炉设备是哈尔滨锅炉厂生产的HG670/140-HM-2型，一次中间再热自然循环煤粉炉，局限于当时的制造工艺和技术水平，其经济性较为落后。这些年虽然经过多次大规模技术改造，但节能降耗和烟气排放方面还有提升的空间，为了进一步降低机组发、供电煤耗、设备故障率，使烟气排放标准达到国家环保部要求，因此从节能降耗，绿色环保方面，必须进一步进行设备改造和运行方式优化。

二、火电节能降耗工作应遵循的原则

为了使火电企业的高效节能运行，合理科学管理过程及运行设备的逐步优化必须提到日程，如今科学技术井喷的年代，智能控制、变频技术的发展为火电厂设备优化提供有效手段，但200MW机组局限于当时技术水平，自动化水平较为落后，要想高效的达到节能降耗的目的，必须提高机组智能控制水平，但改造的同时必然带来成本的投入，对于像通辽厂这样的老企业来说，经营管理都存在资金短缺的现状，这就要求我们结合本厂实际情况，以全厂经济效益为主线，既要实现节能降耗、经济环保，又要做到技术更新、控制改造成本，力求项目实施相对独立，可操作性强。

三、节能降耗措施

1.机炉辅机变频改造

针对我厂200MW机组频繁调峰的实际情况，应努力降低机组的厂用电率，提高机组经济效益指标，厂用电量占比率最大为6KV辅机电耗，对全厂主要6kV辅机进行统一变频改造势在必行，改造后，电机频率降低，电流比改造前大幅度降低，转机转速降低延长了设备检修周期限，另外设备的低转速启动，减轻了对厂用电系统的冲击，机组低负荷运行时，辅机的变频调节较比工频运行更能降低机组厂用电率，因此辅机的变频改造为提高我厂经济效益指标发挥重要作用。

2.提高机组经济性指标

2.1凝汽器真空是火力发电厂重要的经济性指标，加强机组真空严密性管理，努力提高真空，增强机组做功能力，机组正常运行中胶球清洗装置正常投入运行，且保证收球率大于80%，严格控制机组各监视段压力不超过规程允许值，经常检查冷却水塔淋水正常，保证水塔水位在规定内，循环水硬度在标准规定值内，采取以上措施严格控制凝汽器真空指标，进一步提高我厂的经济效益指标。

2.2锅炉排烟热损失是影响锅炉效率最大因素之一，锅炉运行中，严格控制排烟温度，降低排烟热损失，造成锅炉排烟温度高的主要原因就是受热面上发生结渣或积灰受热面的传热变差，排烟温度升高。这就要求运行中加强受热面吹灰。但吹灰同时增加了工质损失及热量损失，吹灰次数和时间都应按照规程中规定进行。以保证锅炉在最佳工况下运行，使锅炉效率提高，从而提高经济性。

3.锅炉燃烧系统改造

根据节能环保要求，我厂200MW锅炉燃烧器进行全部改造为低氮燃烧器，低氮燃烧调整方式是将燃尽风根据负荷进行配比，并根据燃烧器情况、烟气中CO含量和NOx排放情况进行调整主燃烧器二次风量。采用燃烧区低氧和燃尽区富氧的分级燃烧形式降低NOx排放浓度，为锅炉脱销系统做好先期准备工作，从节能降耗方面，低氮燃烧器采用逐渐减小二次风门开度，或降低预热器出口风压的方式逐渐降低氧量，从而使二次风总量降低，送、引风机的能耗降低，锅炉燃油点火系统全部改造为微油点火系统，微油点火系统就是将原来的重油燃烧器改造为轻柴油燃烧器，重油燃烧器每支油枪容量为2500kg/h，轻油燃烧器每支大油枪容量为300kg/h，轻油燃烧器每支小油枪容量为110kg/h，一组燃烧器中有一支轻油大油枪和4支小油枪，改造后每组燃烧器每小时节省燃油1760kg，机组启停时大大降低了机组的燃油消耗量。

4.生产用水系统改造

凝汽器式火电机组运行过程中需要大量的生产用水，对电厂补、供水系统进行改造，制定合理的循环水利用措施：

4.1对于采用工业水冷却的辅机设备，采用循环再利用原则，对工业水系统不合理排放的要求及时整改，确保机组零排放。

4.2锅炉除尘、除灰水系统合理化，锅炉水封水进行平衡调节，实现自循环。

4.3机组疏水系统充分回收，尤其是在机组启停是大量疏水应该得到回收利用，运行中严格控制系统跑、冒、滴、漏现象。

四、优化运行方式

以上节能降耗措施中通辽发电总厂结合运行实际情况，进一步进行优化并取得了显著的效果，具体有以下几点优化项目。

1.优化运行管理

通辽发电总厂优化运行管理以运行绩效考核管理为手段，以值际竞赛为平台，特制定完善的《PMS生产指标管理考核办法》，并设立专项绩效奖励基金，通过完善的奖励体系，增强运行人员运行调整、节能与优化运行的主观能动性。

2.优化机组厂用电量

机组厂用电率是影响电厂经济型指标的重要因素，为了降低机组厂用电率，我厂现在锅炉送、引风机，汽轮机凝结水泵、给水泵都已经改造为变频调节，可是大量辅机的变频改造，变频器的故障率就会增加很多，所以变频器的大、小缺陷应及时处理，确保各大辅机变频的正常运行，因此辅机的变频投入率直接影响厂用电率，保证辅机变频稳定性是节能降耗的一个重要举措。

3.优化经济效益指标

加强机组真空严密性试验管理。坚持每月定期做真空严密性试验，并根据数据分析真空情况，便于运行中或停机后查找负压系统漏点，加强凝汽器胶球清洗装置管理，对每台胶球装置收球率进行统计分析；加强对循环水水质处理，采取运行中水塔加药，停机时加强凝汽器钢管除垢工作，最近我厂凝汽器又增加了一套循环水高频除垢装置，这套设备的投入使用凝汽器换热效果明显优于以前，凝汽器端差、过冷度都有所下降，凝汽器真空得以提高，使汽轮机效率提高，从而提高经济性。

4.优化锅炉燃烧调整

优化锅炉燃烧调整需要从很多方面入手，首先锅炉运行中合理的加强入炉燃煤掺配的科学管理非常重要，因为入炉燃煤掺配工作直接影响到锅炉的稳定运行，其次加强磨煤机运行方式调整，按要求及时切换磨煤机运行方式，防止长时间处于一个运行方式造成锅炉结焦、积灰、煤粉气流偏射水冷壁影响锅炉的安全运行，最后锅炉燃烧调整最重要的就是合理配风了，因为锅炉炉膛燃烧空气动力场是一个非常不确定的因素，无论是内部因素还是外部因素对锅炉运行中参数影响都很大，综上所述，优化锅炉燃烧调整是一个漫长而复杂的工作，要求我们运行值班员不断总结经验，力求燃烧调整做到精益求精。

结束语：

通辽发电总厂经过采取大量的节能措施和优化运行管理，确保全厂经济效益指标有了大幅度好转，降低了机组的供电煤耗、生产厂用电率、生产用水率等各项经济指标，确保顺利完成集团公司制定的年度目标值，在机组安全运行、经济效益、节能降耗方面取得的成绩，为企业摆脱经营困境，提高竞争力打下了坚实的基础。

参考文献

[1]杨建明，胥建群.汽轮机原理[M].北京：中国电力出版社，2008.

[2]泰.锅炉原理[M].北京：中国电力出版社，2009.

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[4]陈建龙.电厂汽轮机组节能降耗技改分析[J].电力设备，2011，6