2018火電機(jī)組節(jié)能改造與清潔能源代替技術(shù)論壇 7月5-6日 北京

4效益分析

由于廣西電網(wǎng)以水電為主，火電廠主要用于調(diào)峰，火電機(jī)組大部分運(yùn)行時(shí)間內(nèi)負(fù)荷較低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自2013年以來(lái)，廣西火電機(jī)組負(fù)荷約為額定負(fù)荷的50%~70%，晚間負(fù)荷更低。預(yù)計(jì)今后幾年內(nèi)廣西火電機(jī)組負(fù)荷偏低情況沒有變化，因此，這4個(gè)電廠改造后多數(shù)情況下不需要啟動(dòng)脫硫增壓風(fēng)機(jī)。

在未增設(shè)增壓風(fēng)機(jī)旁路前，風(fēng)機(jī)的用電量包括引風(fēng)機(jī)及增壓風(fēng)機(jī)的用電量，而增設(shè)增壓風(fēng)機(jī)旁路后，當(dāng)增壓風(fēng)機(jī)不啟動(dòng)時(shí)，風(fēng)機(jī)的用電量?jī)H為引風(fēng)機(jī)的用電量，兩者之差即為節(jié)約的電量。在已知電機(jī)運(yùn)行電流的情況下，由式(1)計(jì)算引風(fēng)機(jī)電機(jī)的用電量:

式中：尸為引風(fēng)機(jī)電機(jī)消耗的電源功率，kW;U為驅(qū)動(dòng)電機(jī)線電壓，取6kV;I為引風(fēng)機(jī)電機(jī)運(yùn)行電流(測(cè)得各值見表2)，A;cosφ為電機(jī)功率因數(shù)，按0.85計(jì)。

由表2數(shù)據(jù)和式(1)即可計(jì)算改造前引風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)的用電量以及改造后增壓風(fēng)機(jī)不啟動(dòng)時(shí)引風(fēng)機(jī)的用電量，結(jié)果見表3。

表3增設(shè)增壓風(fēng)機(jī)旁路改造前、后不同負(fù)荷下節(jié)電效果

?

根據(jù)表3數(shù)據(jù)，即使這4個(gè)電廠機(jī)組在75%負(fù)荷下的運(yùn)行小時(shí)數(shù)占機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)的50%，增壓風(fēng)機(jī)旁路改造后，合計(jì)每年節(jié)約風(fēng)機(jī)用電量2587x104 kW˙h，節(jié)約費(fèi)用1164萬(wàn)元(上網(wǎng)電價(jià)按0.45元/kW˙h計(jì))，而每個(gè)電廠的改造費(fèi)用為80~100萬(wàn)元，其經(jīng)濟(jì)效益較大。

另外，根據(jù)國(guó)家相關(guān)環(huán)保政策，國(guó)內(nèi)所有火電廠必須在2013年12月前取消脫硫煙氣旁路。脫硫煙氣旁路取消后，當(dāng)增壓風(fēng)機(jī)因故障跳閘時(shí)，相應(yīng)脫硫系統(tǒng)停運(yùn)，并進(jìn)一步造成機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)。在增設(shè)增壓風(fēng)機(jī)旁路后，當(dāng)增壓風(fēng)機(jī)因故障跳閘時(shí)，煙氣檔板門可快速打開，煙氣通過增壓風(fēng)機(jī)旁路進(jìn)入吸收塔，從而有效避免脫硫非停、機(jī)組跳閘嚴(yán)重事故的發(fā)生，具有良好的社會(huì)效益。

5結(jié)論與建議

由上述結(jié)果可見，對(duì)設(shè)有脫硫增壓風(fēng)機(jī)且鍋爐引風(fēng)機(jī)全壓有足夠裕量的火電廠，特別對(duì)以調(diào)峰為主的廣西區(qū)內(nèi)火電廠，增設(shè)增壓風(fēng)機(jī)煙氣旁路所取得的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益較大。

根據(jù)部分電廠在增設(shè)增壓風(fēng)機(jī)旁路改造中取得的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，建議:

1改造實(shí)施前，必須進(jìn)行鍋爐側(cè)、煙氣脫硫側(cè)阻力及引風(fēng)機(jī)全壓余量的測(cè)試和分析，脫硫系統(tǒng)阻力測(cè)試時(shí)漿液循環(huán)泵應(yīng)全部運(yùn)行。此外，還需考慮增設(shè)的煙氣檔板門及煙道所增加的阻力，以避免設(shè)置增壓風(fēng)機(jī)旁路后增壓風(fēng)機(jī)不啟動(dòng)時(shí)最大鍋爐負(fù)荷很低，節(jié)約的風(fēng)機(jī)用電量很少，沒有達(dá)到預(yù)期效果。

2由于影響脫硫系統(tǒng)及鍋爐側(cè)阻力因素較多，運(yùn)行時(shí)如果鍋爐及脫硫系統(tǒng)阻力增加，并且鍋爐負(fù)荷接近增壓風(fēng)機(jī)不啟動(dòng)允許的最大負(fù)荷時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)及時(shí)做好啟動(dòng)增壓風(fēng)機(jī)的準(zhǔn)備工作，確保增壓風(fēng)機(jī)及時(shí)啟動(dòng)。重新啟動(dòng)增壓風(fēng)機(jī)時(shí)，鍋爐、脫硫運(yùn)行人員必須密切協(xié)調(diào)，以防止增壓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)過程中鍋爐爐膛壓力波動(dòng)太大甚至滅火事故的發(fā)生。

3增壓風(fēng)機(jī)旁路的煙氣檔板門應(yīng)具備快速打開功能(全開時(shí)間≤15 s)，增壓風(fēng)機(jī)故障跳閘時(shí)的保護(hù)邏輯設(shè)置，應(yīng)確保增壓風(fēng)機(jī)故障跳閘時(shí)，煙氣檔板門可快速打開。開展要求不同，特高頻信號(hào)無(wú)法穿越金屬外殼，需在絕緣結(jié)構(gòu)處測(cè)量，而超聲局放檢測(cè)技術(shù)受故障點(diǎn)距離限制較多。綜合利用多種檢測(cè)技術(shù)，可以有效覆蓋巡檢中的“死角”，提高缺陷識(shí)別整體水平。

5.1拓寬測(cè)試項(xiàng)目開展渠道

當(dāng)前階段，變電站內(nèi)超聲局放檢測(cè)項(xiàng)目的開展一般分為檢修試驗(yàn)人員例行檢測(cè)和專家組巡檢，主要是對(duì)大負(fù)荷前后、重要節(jié)日及政治保電前的全站設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)重點(diǎn)設(shè)備、疑似缺陷設(shè)備進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。針對(duì)電力負(fù)荷變化較大的線路、變壓器對(duì)應(yīng)的斷路器設(shè)備，建議增加運(yùn)行人員檢測(cè)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電流劇烈變化可能帶來(lái)的故障缺陷;針對(duì)同一廠商已出現(xiàn)過問題的同類設(shè)備，建議增加設(shè)備制造方帶電檢測(cè)工作，歸類總結(jié)可能存在的家族性缺陷。

5.2完善狀態(tài)檢修輔助決策分析系統(tǒng)

狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)為各類狀態(tài)數(shù)據(jù)信息的歸納分析提供了便利，也為狀態(tài)檢修工作中設(shè)備評(píng)價(jià)、決策制定等提供了數(shù)據(jù)支撐，但現(xiàn)階段仍存在較大發(fā)展空間。狀態(tài)檢修輔助決策分析系統(tǒng)中狀態(tài)信息類別、數(shù)據(jù)廣度有待拓寬，分析深度、輔助決策水平需要提升。以文中所述案例所在電力公司的狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)為例，斷路器設(shè)備狀態(tài)檢修策略的制定主要基于停電檢修試驗(yàn)數(shù)據(jù)、家族性缺陷數(shù)據(jù)、運(yùn)行工況數(shù)據(jù)以及SF6氣體成分帶電檢測(cè)數(shù)據(jù)，缺乏對(duì)超聲局放、特高頻局放等帶電檢測(cè)及跟蹤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的深度應(yīng)用。建議結(jié)合狀態(tài)檢測(cè)新技術(shù)的應(yīng)用對(duì)輔助決策系統(tǒng)相關(guān)模塊、系統(tǒng)功能進(jìn)行完善，充分利用各類狀態(tài)數(shù)據(jù)提升決策水平，使系統(tǒng)不斷滿足設(shè)備運(yùn)維檢修、故障診斷工作的新要求。