300mw机组节能探讨

摘要：随着电厂不断地深化改革，逐步转变为生产经营型企业，而不再是过去那种单纯的生产型企业。300mw机组的应用也得到较快的发展，但是300MW机组的耗能较高。因此，300MW机组节能工作就显得尤为重要。本文就300MW机组节能措施进行了深入的探讨，提出了自己的见解和看法。

关键词：300 MW ；机组；节能

中图分类号： TE08 文献标识码： A

1、引言

随着中国经济的持续快速发展，城市进程和工业化进程的不断增加，环境污染日益严重，国家对环保的重视程度也越来越高。进入21世纪，全球环保产业开始进入快速发展阶段，逐渐成为支撑产业经济效益增长的重要力量，并正在成为许多国家革新和调整产业结构的重要目标和关键。“十五”期间，由于国家加大了环保基础设施的建设投资，有力拉动了相关产业的市场需求，环保产业总体规模迅速扩大，产业领域不断拓展，产业结构逐步调整，产业水平明显提升。2013年8月1日，国务院办公厅正式印发《国务院关于加快发展节能环保产业的意见（国发〔2013〕30号）》，可见国家对节能的重视。文件也指出了解决节能环保问题，是扩内需、稳增长、调结构，打造中国经济升级版的一项重要而紧迫的任务。加快发展节能环保产业，对拉动投资和消费，形成新的经济增长点，推动产业升级和发展方式转变，促进节能减排和民生改善，实现经济可持续发展和确保2020年全面建成小康社会，具有十分重要的意义。

“十五”期间中国火电建设项目发展迅猛。随着中国电力供应的逐步宽松以及国家对节能降耗的重视，中国开始加大力度调整火力发电行业的结构。“十一五”期间将加大“关小”步伐，到“十一五”末期，要关掉4000万千瓦小火电，使电力工业结构发生一个较大的变化。而300mw机组已经成为火电的主力机组之一，300 MW机组节能工作就显得尤为重要，300 MW机组节能节能降耗工作已成为了火力发电厂的管理工作，也成为电厂生产经营管理的重要标准。

2、影响300mw机组能耗的常见因素

2.1、汽轮机热耗和缸效率都偏离设计值较多。我国较早期的300 MW 机组系亚临界参数，自20世纪80年代初逐步投产以来，由于原设计技术相对落后，加上当时加工制造精度不高、安装质量控制不严、机组多年运行老化，所以导致汽轮机热耗和缸效率都偏离设计值较多。300 MW汽轮机设计热耗通常在7980kJ/kw h左右，汽轮机高压缸、中压缸、低压缸设计效率分别为85%、92%、87%。经过多年的运行，现阶段的高压缸、中压缸、低压缸实际运行效率通常只能达到80%、89%和81%，实际运行热耗达到8300~8 400 kJ/kw h，折算到发电煤耗约使煤耗增加12~14 g/kw h。

2.2、泵与风机设备的耗能

我国电站风机以及泵类产品的总体技术水平已经达到国际先进水平。在火电厂的基本负荷下，泵与风机类产品的基本能在设计的高效率区间运行，设备的整体的运行效率较高。但由于我国电力供应的实际情况是，300 MW 机组也经常需要承担调峰，使机组经常在低负荷运行。当机组负荷变化时，泵或风机的流量也同时发生变化。现在的机组通常采用传统的调节入口或出口管路阀门调节，这样将会增加系统阻力，降低了设备的效率。因此，对于经常带中间负荷的机组采用变频改造技术，将系统由节流调节改为设备本体的转速调节，能够减少系统的节流损失，降低泵或风机的轴功率，从而达到节约厂用电的目的。

2.3、循环水泵双速泵的耗能

火力发电厂中，循环水泵是耗电量较大的辅机之一。电厂的单元制循环水系统，每台机组一般配2台循环水泵，在运行中常常是一台泵单独运行或2台泵并联运行。由于机组经常处于变负荷运行状态，且受季节的影响，当循环水泵只单台运行时，循环水流量可能不足，造成凝汽器真空低；当循环水泵双泵并联运行时，又嫌水量过大，造成厂用电浪费，因而对循环水泵实施双速改造并选择合理的运行方式有很大的节能潜力。

2.4、热力系统的耗能

电厂是一个大的热力系统，按有关热力学的理论分析结论可知，机组的系统泄露和加热器的运行端差对电厂的热经济性影响较大。机组的系统泄露主要包括外漏和内漏，而300 MW机组系统由于内漏造成的影响最大可机组煤耗上升3~8 g/kw h 以上。

2.5、加热器端差，导致耗能较多

电厂的给水加热的设置是根据等焓分配的原则结合电厂的投资成本，经过综合技术经济性比较优化后确定的，因而具有最佳的经济性!加热器的是否投运以及实际的运行状况，将直接影响到机组的经济性

2.6、排烟温度过高，导致耗能

造成锅炉排烟温度高的原因一般由以下因素：煤质、锅炉为不受热面的布置不合理、燃烧调整不当、受热面脏污、空气预热器入口风温高、磨煤机出口温度设计不合理等。排烟温度升高会使排烟焓的增加，排烟损失增大。排烟温度每升高 1℃，使锅炉效率降低0.05%~0.06%。

2.7、空气预热器漏风率大

造成空气预热器漏风率大的因素主要有：一次风压过高，空气预热器设计、加工、安装存在问题，密封间隙大。

2.8、风机耗能率高

大部分机组存在锅炉风机耗电率偏高，三大风机耗电率超过1.5%。主要存在的问题是：(1) 风机选型参数与系统不匹配；(2) 一次风量大；(3) 部分一次风机采用离心式风机；(4)部分引风机采用静叶可调轴流式风机。

2.9、机组启停的影响。机组启停对发电煤耗的影响，这与机组启停方式、启停特性、年利用小时数有关。

3、300mw机组节能措施

3.1、针对轮机热耗和缸效率都偏离设计值的问题。这必须对 300 MW 汽轮机通流改造，通常应用先进的高效后加载层流叶型和高负荷优化可控涡叶型，采用了全三维多级段设计和完整级全三维设计技术，阀门与调节级联合优化设计技术，排气缸优化设计技术，动叶片全部采用自带冠阻尼结构设计技术，不但大大提高了通流效率，而且显著提高了动叶片的安全可靠性，可使改后机组的持久效率和安全可用率达到国际先进水平。

3.2、针对泵与风机设备的耗能问题，主要就是对泵与风机设备的变频改造节能。如果对电厂对凝结水泵和三大风机同时做出变频的改造，预计全年可节约用电 2.3×107度/年。

3.3、针对循环水泵双速泵耗能问题，也是采用对循环水泵双速泵改造，从而达到节能的目的。

3.4、针对300mw机组热力系统的耗能问题。这个问题主要出现机组的系统泄漏，其包括外漏和内漏。解决系统泄漏问题的主要方法可采用红外侧温仪，逐一排查疏水系统阀门，发现内漏及时维修和更换，同时合理合并或减少疏水点，达到减少可能泄露阀门数量的目的。

3.5、针对加热器端差导致耗能较多问题。这主要是机组加热器端差大的原因造成，而造成机组加热器端差大主要是加热器内不凝结气体聚集，加热器内汽侧和水侧发生泄漏，加热器运行水位过高、过低甚至无水位运行以及加热器内换热管脏污，所以对加热器应该控制加热器的运行水位，定期对加热器壳程内空气排放，定期清洗加热器管就可以。

3.6、针对排烟温度过高问题，改造煤质、锅炉为不受热面的布置、燃烧调整不当、受热面脏污、空气预热器入口风温高和磨煤机出口温度设计不合理问题，就可以有效控制。

3.7、针对空气预热器漏风率大问题。首先通过分析计算，核算空气预热器设计参数，确定热态运行中转子及壳体各部位的变形量，设计各部密封间隙；其次通过径向双密封改造，轴向双密封改造，扇形板静密封改造，冷端径向密封片调成“V”形等；最后采用柔性密封技术进行改造。

3.8、针对风机耗能率高问题。这主要改造风机选型参数与系统不匹配问题、一次风量大、 部分一次风机采用离心式风机和部分引风机采用静叶可调轴流式风机，这样就可以减少风机耗能率高问题。

3.9、针对机组启停耗能问题，主要是要按步骤正确的启停机组，从而控制耗能。

4、结语

机组的节能降耗改造是一项系统工程，应结合机组的实际运行情况以及当地实际条件进行综合分析、统筹规划，分析机组的节能潜力，找准节能方向，分类提出节能降耗的实施方案和措施。不能盲目的进行一系列改造，其在改造前，做好规划的同时，还要计算出后期的收益，要统筹兼顾，做到经济效益和社会效益的双丰收。

参考文献

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