火電機(jī)組的節(jié)能診斷(華北電力大學(xué)).ppt

火電機(jī)組節(jié)能診斷,楊志平 Email: Tel：火電機(jī)組節(jié)能診斷理念-全過程,火電機(jī)組 節(jié)能診斷,火電機(jī)組節(jié)能診斷思路分層次,分析節(jié)能潛力 提出節(jié)能對(duì)策,機(jī)組,流程,設(shè)備,火電機(jī)組節(jié)能診斷方法,診斷方法,基于熱力學(xué)第一定律：熱量法,耗差分析法,火力發(fā)電廠綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)（熱量法評(píng)價(jià)）,正平衡計(jì)算,供電煤耗反平衡計(jì)算,影響鍋爐效率的因素,汽輪機(jī)熱效率和熱耗率,汽輪機(jī)能量轉(zhuǎn)換：,機(jī)組熱效率與熱力循環(huán)和汽輪機(jī)本身有關(guān) 循環(huán)熱效率與循環(huán)的參數(shù)、型式等有關(guān),影響機(jī)組熱效率的主要因素,凝汽器真空的影響因素,凝汽器真空與汽輪機(jī)的排汽壓力對(duì)應(yīng)：,廠用電率的影響因素,火電廠節(jié)能潛力診斷分析,從上述供電煤耗率正、反平衡計(jì)算分析可知：供電煤耗率受多種因素的影響，有利影響可使供電煤耗降低，不利影響會(huì)導(dǎo)致?lián)p失增大，供電煤耗升高,這些因素有些不能控制，有些可調(diào)整控制的，目前機(jī)組節(jié)能潛力主要通過耗差分析，求得各種影響參數(shù)影響煤耗的大小，分析原因并提出解決措施,參數(shù)變化對(duì)煤耗的影響耗差分析法,假定機(jī)組某負(fù)荷下的煤耗率為y，該負(fù)荷下影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的各個(gè)參數(shù)或因素分別為x1、x2、xi、xn （包括非運(yùn)行因素如煤質(zhì)、進(jìn)風(fēng)溫度、循環(huán)水溫度，運(yùn)行因素如氧量、主蒸汽壓力等）,則煤耗率表示成多元函數(shù), y=f( x1、x2、xi、xn )，假定各個(gè)參數(shù)之間相互獨(dú)立，線性無關(guān)，且函數(shù)連續(xù)可導(dǎo)，則煤耗率的全增量可表示為：,耗差分析法,凝汽式機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之間的變化關(guān)系,機(jī)組總效率與設(shè)備分效率之間的相對(duì)變化關(guān)系 煤耗率與熱效率之間的相對(duì)變化關(guān)系 熱效率與熱耗率之間的相對(duì)變化關(guān)系 煤耗率與熱耗率之間的相對(duì)變化關(guān)系,基本公式法鍋爐效率對(duì)煤耗的影響,超臨界600MW機(jī)組額定工況下基準(zhǔn)煤耗： 鍋爐效率降低1%,超臨界600MW機(jī)組鍋爐效率降低1% 發(fā)電煤耗平均增加:285.2-282.16=3.04 g/kWh,鍋爐效率每降低1%，相對(duì)變化為：（1/92.8）*100=1.08%, 發(fā)電煤耗率相對(duì)增加1.08%， 發(fā)電煤耗率絕對(duì)增加282.16*1.08/100=3.05g/kWh。,基本公式法爐側(cè)主要參數(shù)的耗差分析,超臨界與亞臨界鍋爐設(shè)計(jì)效率相差不大，主要與設(shè)計(jì)煤種有關(guān)，排煙溫度、排煙氧量對(duì)鍋爐效率影響差別不大，飛灰含碳量、灰渣含碳量對(duì)鍋爐效率的影響與煤質(zhì)有關(guān) 。,基本公式法機(jī)組熱耗率對(duì)煤耗的影響,額定工況下機(jī)組熱耗率增加1%，發(fā)電煤耗率變?yōu)椋?超臨界600MW機(jī)組額定工況下機(jī)組熱耗率增加1%發(fā)電煤耗率升高284.95-282.16=2.82 g/kWh,按照上述推導(dǎo)： 機(jī)組熱耗率每增加1%，即相對(duì)變化為1%, 發(fā)電煤耗率相對(duì)增加1%， 發(fā)電煤耗率絕對(duì)增加2.16*1/100=2.82g/kWh。 如果熱耗率增加5%，即較設(shè)計(jì)熱耗高379.35kJ/kWh，則發(fā)電煤耗增加5*2.82=14.1g/kWh,基本公式法廠用電率對(duì)煤耗的影響,額定工況下基準(zhǔn)煤耗： 當(dāng)廠用電率為5.87%時(shí)，供電煤耗率為： 當(dāng)廠用電率增加1%時(shí)，供電煤耗率為：,超臨界600MW機(jī)組在額定工況下廠用電率每增加1%， 供電煤耗率增加302.97-299.76=3.21（g/kWh）,初、終參數(shù)的耗差分析,一般廠家提供主汽壓力、主汽溫度、再熱蒸汽溫度、排汽壓力等熱耗修正曲線，根據(jù)參數(shù)的偏差可查的機(jī)組熱耗的變化率，再根據(jù),熱耗修正曲線（超臨界600MW機(jī)組）,初、終參數(shù)的耗差分析,從上表可看出：凝汽器真空和主蒸汽壓力對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性影響較大，應(yīng)該高度關(guān)注，在不同環(huán)境溫度、不同負(fù)荷下對(duì)應(yīng)相應(yīng)的基準(zhǔn)值。,等效熱降法（熱力系統(tǒng)）,基準(zhǔn)工況下： 新蒸汽等效熱降H（作功量） 機(jī)組吸熱量Q 機(jī)組熱效率 熱力系統(tǒng)局部變化： 熱效率相對(duì)變化： 發(fā)電煤耗率變化：,機(jī)側(cè)主要因素耗差分析（超臨界600MW）,機(jī)側(cè)主要因素耗差分析（亞臨界600MW）,系統(tǒng)內(nèi)漏對(duì)煤耗的影響（亞臨界600MW）,加熱器端差耗差分析（亞臨界600MW）,缸效率變化分析法（超臨界600MW）,機(jī)組采用順序閥運(yùn)行 較單閥運(yùn)行，高壓缸效率增加5%，發(fā)電煤耗下降2.65g/kWh。,缸效率變化分析法（亞臨界600MW）,耗差分析案例（機(jī)側(cè)）,600MW超臨界與亞臨界機(jī)組煤耗比較,哈汽：N600-16.7/537/537,哈汽：CLN24.2/566/566,600MW超臨界與亞臨界機(jī)組煤耗比較,從上表可見，600MW超臨界機(jī)組在不同工況下設(shè)計(jì)能耗的大小，從滿負(fù)荷降到75%負(fù)荷時(shí)，機(jī)組負(fù)荷每下降10MW，發(fā)電煤耗增加0.3g/kWh，從75%負(fù)荷降到50%負(fù)荷時(shí)，機(jī)組負(fù)荷每下降10MW，發(fā)電煤耗增加0.8g/kWh。,從上表可見，600MW超臨界機(jī)組和亞臨界機(jī)組比較，額定負(fù)荷下發(fā)電煤耗降低11g/kWh左右，50%負(fù)荷時(shí)發(fā)電煤耗降低12g/kWh左右。,基于熱力學(xué)第二定律的診斷單耗分析法,機(jī)組總體單耗=理論最低單耗+設(shè)備附加單耗 理論最低單耗：當(dāng)燃料 完全轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?時(shí)，消耗的燃料量與發(fā)電量之比。 對(duì)于燃煤機(jī)組理論最低單耗為: 3600*1000/(29271.2*1.04)=118.3(g/kWh) 設(shè)備附加單耗：由于設(shè)備工作工程的不可逆性，增加了設(shè)備的用損，因而產(chǎn)生附加單耗。 如鍋爐設(shè)備的附加單耗： 節(jié)能潛力=實(shí)際單耗-設(shè)計(jì)單耗,600MW亞臨界機(jī)設(shè)計(jì)工況時(shí)單耗分布,600MW亞臨界機(jī)設(shè)計(jì)工況時(shí)單耗分布,g/kWh,600MW超臨界機(jī)組設(shè)計(jì)工況下單耗分析,600MW超臨界機(jī)組設(shè)計(jì)工況下單耗分析,g/kWh,600MW超臨界機(jī)組設(shè)計(jì)工況下機(jī)側(cè)單耗分析,600MW超臨界機(jī)組設(shè)計(jì)工況下機(jī)側(cè)單耗分析,g/kWh,影響機(jī)組供電煤耗的主要因素,主汽參數(shù)、再熱蒸汽參數(shù)、凝汽器真空、小汽機(jī)耗汽量、缸效率、系統(tǒng)內(nèi)漏和外漏、負(fù)荷率,煤質(zhì)、煤粉細(xì)度、氧量、排煙溫度、飛灰含碳量、灰渣含碳量,負(fù)荷率、輔機(jī)調(diào)節(jié)方式和運(yùn)行方式,雖然分析了各種影響因素對(duì)機(jī)組煤耗的影響，其實(shí)表現(xiàn)在機(jī)組的設(shè)計(jì)、制造、安裝與調(diào)試、運(yùn)行、管理等各個(gè)環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)方面,特別是水平煙道吹灰器選擇不當(dāng)容易積灰，影響傳熱，蒸汽溫度降低，排煙溫度升高，鍋爐效率降低，積灰嚴(yán)重導(dǎo)致垮灰滅火；,設(shè)計(jì)煤種 選擇不合理,重要表計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)未考慮,吹灰器 選擇不當(dāng),過熱減溫水引出地點(diǎn)設(shè)計(jì)不太合理,鍋爐,實(shí)際運(yùn)行煤種嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)煤種，使鍋爐各受熱面比例分配與實(shí)際煤種不匹配，導(dǎo)致蒸汽參數(shù)不一致，主蒸汽壓力、溫度滿足要求時(shí)，再熱汽溫偏低，飛灰含碳量較大等現(xiàn)象；,如磨煤機(jī)入口一次風(fēng)量和風(fēng)速、空預(yù)器出口氧量等。,有些機(jī)組的過熱蒸汽減溫水源來自給水泵出口，相當(dāng)于給水旁路門泄漏，會(huì)使機(jī)組熱耗率增加,設(shè)計(jì)方面,7#、8#低加；抽汽壓差偏小，疏水管道設(shè)計(jì)不合理,順序閥 開啟順序,凝汽器抽空氣系統(tǒng),低加 疏水不暢,管道設(shè)計(jì),汽輪機(jī)及熱力系統(tǒng),帶到一定負(fù)荷，機(jī)組會(huì)振動(dòng),雙背壓凝汽器優(yōu)點(diǎn)不能發(fā)揮,疏水管道不合理、高旁通風(fēng)閥等，系統(tǒng)內(nèi)漏,采用常規(guī)汽封,由于安裝、運(yùn)行磨損導(dǎo)致間隙偏大，缸效率降低,小汽機(jī)選型,小汽機(jī)實(shí)際運(yùn)行耗汽量大,設(shè)計(jì)方面,輔機(jī)方面,輔機(jī)調(diào)節(jié)方式方面仍然采用傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式，實(shí)際運(yùn)行由于機(jī)組負(fù)荷率偏低，輔機(jī)節(jié)流損失較大，有些機(jī)組剛投產(chǎn)就進(jìn)行相應(yīng)輔機(jī)的變頻改造,輔機(jī)功率沒有實(shí)時(shí)測(cè)量，只安裝電流表計(jì)，不能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)輔機(jī)耗電率,安裝與調(diào)試,汽機(jī)側(cè),運(yùn)行方面,運(yùn)行人員對(duì)機(jī)組的特性和影響機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的各種影響因素、各種調(diào)節(jié)機(jī)理的深入分析沒有很好的理解和掌握，只能按照操作規(guī)程操作,前提測(cè)量表計(jì)齊全、準(zhǔn)確，DCS顯示正確。 定期進(jìn)行設(shè)備與系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)，如燃燒調(diào)整試驗(yàn)、主汽壓力優(yōu)化試驗(yàn)、冷端系統(tǒng)優(yōu)化試驗(yàn) 定期進(jìn)行節(jié)能分析和診斷 對(duì)運(yùn)行人員及管理人員進(jìn)行培訓(xùn)作為一項(xiàng)長期工作提高運(yùn)行人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)（設(shè)置員工培訓(xùn)基金）,管理方面,制定一系列具有可操作性的節(jié)能管理規(guī)范，形成長效實(shí)行機(jī)制，充分調(diào)動(dòng)電廠員工的主動(dòng)性，發(fā)揮員工的能動(dòng)性（設(shè)置節(jié)能專項(xiàng)基金）,鼓勵(lì)員工積極、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題和隱患，根據(jù)其對(duì)電廠安全經(jīng)濟(jì)性能影響進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，并在職稱評(píng)定方面給予優(yōu)先考慮,火電廠節(jié)能措施,感想和體會(huì),項(xiàng)目的組織形式和運(yùn)作方式有利于項(xiàng)目的實(shí)施，是產(chǎn)-學(xué)-研結(jié)合成功實(shí)施的范例，體現(xiàn)了集團(tuán)公司科技管理模式的創(chuàng)新。 電廠作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)單位，從領(lǐng)導(dǎo)到員工高度重視、制定了一系列節(jié)煤、節(jié)水、節(jié)油、節(jié)電的措施和規(guī)范，并將其落到實(shí)處，節(jié)能意識(shí)進(jìn)一步增強(qiáng)