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火力发电厂建设中如何实现降低厂用电耗的要求

时间:2012-09-26 09:41来源:未知 作者:章会泉 点击:
摘要:针对火力发电厂如何减少厂用电耗的问题,提出了工程设计时应考虑主机对工艺介质的要求、合理的工艺流程及工艺控制、可靠的辅机设备、电动机及启动设备的选择等。 在市场经济日趋繁荣,全球化程度越来越大的今天,许多综合的大型工程越来越向总承包方向招投标,火力发

摘要:针对火力发电厂如何减少厂用电耗的问题,提出了工程设计时应考虑主机对工艺介质的要求、合理的工艺流程及工艺控制、可靠的辅机设备、电动机及启动设备的选择等。
 

  在市场经济日趋繁荣,全球化程度越来越大的今天,许多综合的大型工程越来越向总承包方向招投标,火力发电厂的建设也不例外。而且火力发电厂的业主越来越有向综合指标考核的方向发展。现代燃煤电厂在满足环保要求的基础上,业主往往提出供电煤耗的要求,因此,对总承包商的要求是很高的。


  对于总承包商而言,供电煤耗可以分解为锅炉效率、汽轮机效率、发电机效率、厂用电耗、主变压器效率等。其中锅炉效率、汽轮机效率、发电机效率、主变压器效率可由相应的供货商(制造厂家)提供保证,而厂用电耗一般是总承包商的责任。因此,火力发电厂项目的总承包商在项目实施过程中如何去实现厂用电耗指标值得每个总承包商仔细考虑。


  厂用电耗主要是由厂用电动机消耗的,而厂用电动机的功率大小与各辅机相适应,与工艺过程有关,在工程设计的时候确定,一般在施工时难于改变。因此,减少厂用电耗应从火力发电厂整个系统去考虑,项目的总承包商在项目工程设计时就应加强指导、协调。主要有以下几个方面:


  (1)各大主机厂商应尽量仔细提出主机对工艺介质(如水、空气、蒸汽等)要求,除提出额定状态的介质需求量外,还应提出最大需求量等多组数据,以便在工程设计时,选用合理的工艺及辅机参数。


  由于各主机都有可靠性及在一些特殊情况下运行的要求,有时额定状态下的介质需求量与最大介质需求量相差很大,若单提一个最大介质需求量以保证可靠性,则相应辅机在电厂额定运行工况下处于效率较低点,厂用电耗就增加了。例如,额定运行工况下,氢冷发电机中每台氢冷却器的冷却用水量是其额定耗水量的30%~50%,这是因为氢冷却器设计时考虑50%的氢冷却器退出后仍能保证发电机75%的出力,因此,氢冷却器冷却水循环水泵电机实际常处于低负载运行状态,其厂用电耗相对就较大。


  (2)选择合理的工艺流程和工艺控制。工艺流程和工艺控制选择不合理,往往导致厂用电的很大增加。笔者曾参加某燃煤电厂的厂用电耗试验,在开始测试时,不管怎样厂用电超出合同规定约480KW(合同规定整个电厂的厂用电率为 10%,即厂用电耗7500KW),根据合同每超1KW厂用电耗,需罚款2000美元,这样总计需罚款96万美元,承包商将招受巨大损失。后经实地察看和现场询问了解,发现电动给水泵出口有再循环旁路且再循环阀是手动操作,测试时处于全开状态。单独对3台中的2台给水泵分别测量阀门全开和开关情况下的电耗,全开时为994.1kW和 1009.2kW,全关时均为700kW左右与设计单位厂用电率计算时的数据693kW/台相近。旁路阀门全开和全关时每台平均电耗相差316kW,3台泵就为948kW。如果将手动操作阀改为电动操作阀,正常情况下阀门关闭,当水泵出口压力过大时阀门自动打开以便给水泵及相关管道设备安全运行。给总承包商与业主协商,总承包商作出相应承诺后,业主认可该结论,罚款也就免除了,因此,总承包商在对工程设计的检查中要注意工艺流程和工艺控制选用对工艺设备能耗的影响,尤其应注意大的风机、水泵等设备系统的控制情况。


  (3)选择可靠性的辅机设备。国内25MW 燃煤电厂有许多在制粉、送粉系统选用双套辅机,原因在于滚动磨煤机的可靠性差,其持续运行时间不能满足锅炉运行要求,需两台同时运行(每台出力按75%的锅炉需煤量选择),这样在正常运行时,每台磨煤机的出力一般在 50%—60%额定出力下运行,其连接的电动机也就运行在较低的频率状态,因此厂用电耗就增加。当选用可靠性高的磨煤机,那么就可选用单套系统。如两台机组用三台磨煤机,其中一台为冷备用。每台出力按额定需求量设计,按最大需求等条件校核,那么在电厂额定运行条件下,其厂用电耗就降低。


  (4)选择合理的辅机设备规格。在电厂往往可以看到一些辅机设备在较低的负载状态下运行,辅机设备处于低效能状态。笔者曾在某工地看到过一台给煤机。其额定出力为1OOt/h,而在锅炉额定工况时,仅需10t/ h左右的煤量,因此虽然该煤机已选用变频控制,但电动机还是处于低效率状态,而且因电动机是常规产品,在如此低的频率下发出很大的噪声。如果能选用1Ot/h~ 20t/h的给煤机容量,其电动机就可工作在较局的效率下,电耗也就下降了。因此,总承包商在与设计单位的联系过程中,应了解设备在额定工况的需求出力及最大的需求出力,以校核设备容量,衡量经济性。


  (5)合理选用电动机及启动设备。在辅机选择可靠性及规格都合理后,选择电动机及启动设备也是降低厂用电耗的关键。火电厂中,电动机选择时往往由于辅机的启动转矩要求而选择大一档(甚至多档)的容量,如果选择高启动转矩、有良好启动特性的电动机或选择软启动器(或变频启动设备)等,可选用小容量的电动机,从而在正常运行时,厂用电耗下降。


  (6)承包商除了进行上述工作外,还需找一个好的性能测试单位。一个好的性能测试单位,首先应该是公正的,其次应有深厚的经验,能够在测试过程当中通过对整个电厂各主辅机的调整使得整个电厂系统得到优化,从而达到好的性能指标,这对业主及承包商而言均是有利的。  

 
  总之,厂用电耗的降低主要在工程设计时协调好各工艺参数,选择好工艺流程及控制,选择可靠性高的辅机,合理选择电动机和启动设备等。另外,对于总承包商而言,选择一个有经验的性能 测试单位将对性能指标的满足有好处。

 

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