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1、充分发挥设备性能优化运行,提高机组实际运行经济性 节能 陈永良,主要内容,火电厂节能的意义 火电厂节能的有关理论和提高机组经济性的途径 锅炉、汽机、电气方面的节能措施和实施效果 节油管理 节水管理,一、节能的形势,能源是国民经济的命脉，是经济发展的基础，是社会经济发展的必要条件。与过去以解决能源供应短缺为简单目标相比，现在的节能工作更具有经济和环境的内涵。我国是一个资源大国，更是一个人口大国，资源总量位于世界前列，水资源居世界第一，煤炭储量居世界第三。但是人均储量煤炭人均可采储量90吨，人均石油可采储量3吨，分别是世界平均水平的54.9%和11%，从这个角度讲，中国又是一个能源资源贫国。所以要
2、提倡节约能源、提高能源利用效率。 环境是可持续发展的基础之一，节约能源特别是节约煤炭，可以减少CO2和SO2的排放，能有效的缓解我国特备是山西省的环境压力。 98年国家出台了节约能源法，我国“十一五”规划纲要提出，单位国内生产总值能耗降低20、主要污染物排放总量减少10；而且每年国务院都要下发节能减排工作安排，2008年的通知中就明确提出，对领导班子成员在节能减排方面实行严格的问责制和一票否决制。并严格对高能耗千家企业的严格监管。 节能减排从国家到地方、企业形势都是和紧迫的，任务都是非常艰巨的。,节能的意义,节能并不意味着降低生产生活水平。它的根本出发点是：加强科学管理，合理利用能源；采用技术
3、上可行、经济上合理，以及环境和社会可以承受的措施，提高能源利用率，以较少的能源消耗获得较大的经济效益、社会效益和环保效益，从而达到合理利用能源，保护资源和环境，保障国民经济可持续发展和满足人民生活日益提高的目的。,我国能源发展的总方针是：坚持资源开发和节约并举，把节约放在首位，依法保护和合理使用资源，提高资源利用率，实现持续利用。,节能的意义,有利于环境保护 一座2600MW的燃煤电厂，当其平均负荷系数为70%时，每年大约要燃烧320万吨原煤，它每年的排放物分别为：一氧化碳约720吨/年，二氧化碳约760万吨/年，二氧化硫（没有脱硫）约11万吨/年，飞灰约14.5万吨/年。 是提高经济效率和降
4、低生产成本的重要措施。 节约能源建设投资，缓解能源运输压力 我国资源分布是北多南少、西富东贫，南部、东南沿海经济发达，为了解决能源问题，国家投资上千亿元进行“北煤南运”西气东输“”西电东送“等大型工程。 全国铁路煤炭运输占铁路运输量的45%左右，大量煤炭的开发和运输，严重制约着国民经济的发展。 是实现经济可持续发展的重要保证,火电厂的节能措施,加强节能宣传活动 建立健全法规 节约燃料油 提高设备效率，推广节电技术 1、采用电子变流变频调速技术；2、推广绿色照明；3.提高泵与风机的运行效率；4.开发高效变压器；5、发展高效电机 推广多联供热技术 优化电力结构 1、优先发展大容量高参数机组；2、优
5、先建设洁净煤发电工程；3、积极发展核电 高度重视节约用水,二、火电厂节能理论,cp=blgdmtig cp 发电厂绝对效率 % bl 锅炉效率 % gd 管道效率 % m 机械效率 % t 热力循环热效率 % i 汽机的相对内效率 % g 发电机效率 %,火电厂节能理论,2）热耗率与效率之间的关系,A= =常数,1）发电煤耗率b与炉效、管效关系,锅炉效率（90% 94%）,管道效率（99%）,若锅炉效率取92% , 26.7kJ/(kWh)的热量将影响煤耗约 1g /(kWh),火电厂节能理论,oi,节能理论,1.3 蒸汽热力循环过程 通过蒸汽循环在H-S 图与T-S图上表示,直观反映机组效率
6、,可以概括为三个典型过程即：有温差的热交换、绝热节流、有摩阻的热膨胀（或压缩）。尽可能减少实际热力循环过程不可逆性（即S的增加）,以提高循环效率。（见图1、图2）,图1 提高初参数、降低终参数效果 图2 朗肯蒸汽循环的T-S图,汽机效率提高途径：,提高 可概括为以下主要方面： （1）提高蒸汽的初参数和再热蒸汽温度，以提高循环平 均吸热温度； （2）保持最佳排汽压力，尽可能减少冷源损失； （3）提高回热循环效率，减少给水在锅炉里的换热温差； （4）尽可能减少热力过程、热交换设备中的换热温度差； （5）减少汽、水在设备中工质流动过程压降和散热损失； (6) 消除外漏、减少内漏； （7）提高汽轮机相
7、对内效率。（喷嘴损失、动叶损失、余速损失、漏汽、摩擦、鼓风、斥汽、湿汽、节流、排汽损失）,锅炉效率的计算,Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 Qr-锅炉输入热量 Kj/Kg Q1-锅炉有效利用热量 Kj/Kg Q2-排烟热损失 Kj/Kg Q3-化学未完全燃烧热损失 Kj/Kg Q4 -机械未完全燃烧热损失 Kj/Kg Q5 -锅炉散热损失 Kj/Kg Q6 -灰渣物理热损失 Kj/Kg bl=1-（q2+q3+q4+q5+q6）,锅炉效率提高途径一,排烟热损失 一般情况下，排烟热损失在各种热损失中最大，可以达到4%-8%。 Q2=Qgp+QH2O首先减少燃料中的水的含量。 q2=（3.
8、54py+0.44）*（Tpy-T0）/100 py 排烟过量空气系数 Tpy 排烟温度 T0 基准温度 减少排烟过量空气系数、排烟温度,锅炉效率提高途径二,化学不完全燃烧损失 主要是烟气中的可燃气体；大型锅炉燃烧比较充分此项损失很小一般不超过0.5%。 影响因素：燃料性质、过量空气系数。 燃料性质：挥发份大此项损失相对增大； 过量空气系数：过量空气系数太小，此项损失相对增大。,锅炉效率提高途径三,机械未完全燃烧损失 主要是飞灰和炉渣中含有未燃尽的碳造成的；是锅炉的第二大损失，一般占0.5-5%。 影响因素：1、燃料性质：煤中含灰分、水分越小，此项损失越小；挥发份越多，煤粉越细，则此项损失越小
9、。2、适当增加过量空气系数、调整一二次风适时混合，保证火焰不偏斜、保证适当炉温，可以减少此项损失。,锅炉效率提高途径四,散热损失 锅炉炉墙、金属结构及管道（风烟管道、汽水管道、联箱等）温度高于环境温度时向环境中散失的热量。一般小于0.5%。 影响的主要因素：锅炉容量、负荷、相对表面积、保温情况、环境温度,锅炉效率提高途径五,灰渣物理热损失 炉渣、飞灰排出时带走的热量； 影响因素：燃料灰分、排渣量和温度、干排渣系统的运行方式,锅炉方面的节能,主要内容有： 1、锅炉运行调整方面存在的问题 2、采取的措施 3、取得的效果,去年的现象 1、投运时间短，人员少，锅炉运行经验少； 2、煤源紧张，供煤中的水
10、份、发热量、挥发份不太稳定，煤种基本上是属于普通烟煤或者是劣质烟煤 3、锅炉设备、仪表指示参数等存在一些不足，处于逐渐完善过程；自动化程度有待进一步提高。 4、运行中经常发生超温的情况、减温水量大、掺烧冷风量太多、磨煤机投运一台、低氧量运行、再热汽温低； 5、燃煤中的硫成分含量较高，对水冷壁高温腐蚀和结焦 重视不够； 6、去年燃烧不稳现象时有发生，出现锅炉灭火、燃烧助燃油量大的现象； 7、人员对制粉燃烧技术的经验掌握不够； 8、启动中的节能不够重视； 9、辅机运行还需继续优化。,一、冷风量的使用,冷风用量偏多有如下危害： * 冷风用量越多，在进入炉内风量（氧量）一定的情况下，热风量必然要减少。
11、大家知道锅炉燃烧所需的能源有煤、油、天然气，事实上热风所含的高内能也是一种能；进入炉内的风量一定时，少用冷风就能多用热风。冷风的温度是环境温度，热风温度在310左右，我们计算以下130吨热风较冷风多含的能量全部被利用时，将直接影响发电煤耗的情况： 冷风量130t/h 大约相当于100kN m3/h 空气的比热 0.35 kcal/m3. 温 差 270（31040） 平均负荷 约 55万 kw 煤耗 2.45g/kwh（100x1000x0.35x270x1000/550000x7000）,* 冷风用量越多，经过空气预热器的一、二次热风量必然减少，排烟温度肯定升高，每增加100 t/h冷风量排
12、烟温度要提高7左右，影响煤耗约1.5g/kwh左右。,采取的措施,提高磨煤机的出口温度，经过实践，将磨煤机出口温度由85提高到90 ；煤的可磨性相对大，对管道的冲刷相对减弱。 优化磨煤机密封风压力，降低磨煤机密封风差压到3KPa； 治理给煤机的密封风，运行中尽量调整给煤机密封风量，保证给煤机内没有上返煤粉即可。 降低一次风压力，减少空预密封处一次风向二次风、烟气侧的漏风量。 每次机组检修期间及时进行风压试验，对系统进行査漏，保证风烟道的严密性，减少漏风量。,二、 一次风量使用量大、一次风压高,一次风量使用量越大、一次风压越高，一次风机做功越多，由于一次风压高，一次风母管压力911KPa之间，每
13、送1 t/h风大约耗电2.53Kwh,。尽管送风机电流有减少，由于二次风压低，仅有 2.2KPa左右，它每送1 t/h风量大约需要耗电0.38Kwh，尽管风量和电流不是成比例关系，但相差6.6倍；对厂用电量的影响也是很大的。 一次风用量越多，经过空气预热器的热风量必然减少，排烟温度降低；空预器的换热效率下降，冬季空预器的低温腐蚀加剧；一次、引风机和增压风机无谓的电耗增大。 并列运行的一次风机容易发生抢风现象。,着火推迟，中心上移 一次煤粉气流进入炉内的燃烧分三个阶段：干燥加热升温到着火点，大约到430左右着火，着火后的燃烧以及燃尽阶段。 煤种不同着火点也不同，煤种直接决定着火点。 煤粉进入炉内
14、从干燥加热升温到着火点的时间，与运行方式有关的，影响因素主要有磨煤机出口温度和一次风量，当然与锅炉结构和燃烧器的形式也有关系，由于后者是不能改变的，这方面的因素就不讨论。 煤粉气流着火热可用如下公式粗略计算： Qzh=(Cmf+V1kC1k)(Tzh-T1k) 式中： Qzh煤粉着火吸热量 kJ/kg Cmf煤粉的比热容 kJ/kg V1k一次风量 m3/kg C1k空气的比热容 kJ/m3 Tzh煤风气流的着火温度 K T1k一次风的初温（磨出口温度） K 试验表明，当燃烧器出口一次风率从24%增大到29%，煤粉气流着火热大约增加21，着火时间推迟，火焰中心上移，炉膛出口辐射受热面壁温升高，
15、受热面容易超温，安全性能下降；排烟温度上涨，经济性能下降。 磨煤机出口温度提高10，煤粉着火吸热量大约减少3.3%。,燃用优质烟煤、褐煤一次风率最高为40%，从电厂目前的供煤的挥发份和发热量看，煤种基本上是属于普通烟煤或者是劣质烟煤，所以一次风率在23%左右就行拉，从学术界的发展动态看，不希望一次风率太高。目前在运行较好的情况下在24%左右，略高于设计值23%；以前使用29%及以上的运行时间是很多的；一次风率偏高的危害如下： 1、稳燃性能下降 当一次风率从24%增大到29%时，煤粉浓度明显降低(大约降低15%20%)，锅炉的稳燃性能大大下降，造成燃烧不稳，灭火的可能性加大，低负荷的助燃油量增加
16、。 2、使得锅炉的飞灰含碳量增大，机械不完全燃烧热损失增大。,采取的措施,降低一次风压运行。由原来的（ 300mw 9.3KPa）（600mw 11.5KPa）改为300mw 8KPa）（600mw 10.5KPa），平均降风压1.2KPa。一次风机电流平均下降15-20A 。 重新进行了磨煤机风量的标定，基本解决了原来风量测量偏小实际量大的问题，降低了一次风率，提高了煤粉浓度，一次风量平均下降了10%左右。 低负荷（总煤量小于165吨/时）时鼓励使用三台磨煤机运行，提高了燃烧器的煤粉浓度，增加了锅炉的稳燃性能。火焰中心温度在低负荷时也能保持在1300左右。 #2锅炉空预器密封在锅炉检修时（去
17、年11月初）进行了调整，并在冷态是进行了漏风试验。机组启动后2009年1月8日山西电科院进行了空预漏风率试验结果在34%，漏风很少，说明小修中对空气预热器处理的较好，另外，现在运行中控制的一次风压比原来控制的较低。,三、锅炉炉底漏风量偏大,优点：冷却渣产生的热风直接进入锅炉炉膛，将渣从炉膛带走的热量再带回炉膛中，从而减少了锅炉的热量损失。冷却风和渣直接接触，渣中未完全燃烧的碳在干式排渣机中再燃烧，燃烧后的热量和热渣中所含的热量由冷却风带入炉膛，减少了锅炉的机械不完全燃烧热损失，提高了锅炉的效率。 缺点：干排渣系统所用冷却空气由炉底进入炉膛，增大了锅炉的漏风量，在某种情况下将影响炉内燃烧状况，也
18、可能影响火焰中心、炉膛出口烟温、排烟温度、锅炉效率等参数变化。,采取的措施和效果,对干排渣的爬坡段的三个大渣冷却风口进行了封堵，减少了不必要的漏风量。 对干排渣系统的观察孔、检修孔、头尾部侧门等部件不严密的缝隙进行了重新的治理，更换了密封垫，减少了不必要的漏风； 低负荷时对侧面的38个冷渣风适当进行了封堵，减少了炉底的不必要漏风。,2008年10月在#2锅炉进行了干排渣试验，对比数据如下：,从以上列表中可以合计出影响供电煤耗约0.877g/kwh。 锅炉效率增加了约0.3%。 按照运电公司两台机组年发电量60亿KWh，燃料按400元/吨计算，可以每年为公司增加利润210万元。,汽机的节能,有关
19、汽机方面公司开展了大量切实的工作：（1）机组切换到顺阀后，及时整定了机组的滑压曲线；（2）运行调整上严格按照定滑压曲线执行，确保对应负荷下较高的经济性；（3）严格治理所有的阀门内漏，将此治理工作一直作为重点工作常抓不懈，并通过疏水管道加装的温度测点，确认阀门内漏，并在检修中及时进行处理；（4）发电部定期对除氧器排氧门和高低加排氧门进行检查调整；（5）加强连排扩容器的管理，及时回收连排蒸汽；及时回收暖风器疏水和冬季供机房供暖疏水；（6）利用机组小修的机会，多次清理了排汽装置，提高了机组水质降低了锅炉排污；（7）针对一期机组高低加下端差大的问题，通过合理调整水位，降低了端差，提高了回热效率。（8）
20、空冷岛及时进行了高压水冲洗，保证了机组的带负荷能力；（9）根据季节环境温度变化多次试验优化空冷风机的运行方式。,汽机背压每降低1KPa，影响供电煤耗约1.10g/kwh。,机组的补水率,去年同期机组补水率都在3%左右，今年机组补水率在1%以内； 机组补水率每增加1%，供电煤耗增加约1g/kwh。,汽机热耗,公司汽机设计热耗值为：8351kj/kwh。 热耗对供电煤耗的影响：若锅炉效率取93% , 26.98kJ/kWh的热量将影响煤耗约1g/kWh。 去年全年热耗完成值为：8781KJ/kWh , 比计划值8565KJ/kWh升高了216 KJ/kWh。整体影响供电煤耗约 8.0 g /kWh
21、。,汽机节能指标,给水温度 高加投入率（反映了高加的健康水平） 真空度 真空严密性 凝结水过冷度 汽水损失率 补水率 主汽压力和温度 再热器压力和温度,节油管理,机组油耗方面，公司去年耗油量1393吨，油耗为30 吨/亿kwh。 今年计划 4 吨/亿kwh。 完成的工作：1、大油枪改为小油枪，油枪由 2300 kg/h 改为：800-1500 kg/h。2、煤质稳定、断煤减少，助燃油量减少。3、启动中设备可靠性提高后，冷态启动由原来的50-60吨/次降低到了约30吨/次。,水耗管理,机组水耗方面，去年完成0.38kg/kWh，较年初的计划值0.59kg/kWh降低了0.21kg/kWh。 原因
22、分析：（1）作为空冷机组，水资源消耗少是它的最大优点，它的特点开始明显显现。（2）水平衡工作及时开展。（3）及时的开展节水工作和污水再利用工作。（4）阀门内外漏治理。（5）1、2机组由于工期紧及空冷岛管道冲洗不彻底，两台机组启动后水质不合格，及时通过经常通过5低加出口及锅炉定排进行排污，而且在排汽装置内加装了磁棒，对水质进行了进一步处理使得运行中水质较好，排污量大幅减少。（6）干排渣系统节水效果明显。（7）酸碱废液池改造后能将多余的工业废水储存起来，增加了工业废水的利用率,二月份同期指标比较,结束语：,2008年是公司成立以来面临困难最多、局势最复杂、任务最艰巨的一年；通过大家的努力，我们一定取得了较为明显的成果。2009年是我们节能减排的“攻坚年”我们将面临更加严峻的形势和更加巨大的挑战，还需要大家继续努力。 以上内容是个人的总结，供大家参考。有不对的地方请批评指正。 谢谢大家！,