2018火電機組節(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，火電機組大部分運行時間內(nèi)負(fù)荷較低。據(jù)統(tǒng)計，自2013年以來，廣西火電機組負(fù)荷約為額定負(fù)荷的50%~70%，晚間負(fù)荷更低。預(yù)計今后幾年內(nèi)廣西火電機組負(fù)荷偏低情況沒有變化，因此，這4個電廠改造后多數(shù)情況下不需要啟動脫硫增壓風(fēng)機。

在未增設(shè)增壓風(fēng)機旁路前，風(fēng)機的用電量包括引風(fēng)機及增壓風(fēng)機的用電量，而增設(shè)增壓風(fēng)機旁路后，當(dāng)增壓風(fēng)機不啟動時，風(fēng)機的用電量僅為引風(fēng)機的用電量，兩者之差即為節(jié)約的電量。在已知電機運行電流的情況下，由式(1)計算引風(fēng)機電機的用電量:

式中：尸為引風(fēng)機電機消耗的電源功率，kW;U為驅(qū)動電機線電壓，取6kV;I為引風(fēng)機電機運行電流(測得各值見表2)，A;cosφ為電機功率因數(shù)，按0.85計。

由表2數(shù)據(jù)和式(1)即可計算改造前引風(fēng)機、增壓風(fēng)機的用電量以及改造后增壓風(fēng)機不啟動時引風(fēng)機的用電量，結(jié)果見表3。

表3增設(shè)增壓風(fēng)機旁路改造前、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個電廠機組在75%負(fù)荷下的運行小時數(shù)占機組年運行小時的50%，增壓風(fēng)機旁路改造后，合計每年節(jié)約風(fēng)機用電量2587x104 kW˙h，節(jié)約費用1164萬元(上網(wǎng)電價按0.45元/kW˙h計)，而每個電廠的改造費用為80~100萬元，其經(jīng)濟(jì)效益較大。

另外，根據(jù)國家相關(guān)環(huán)保政策，國內(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)機因故障跳閘時，相應(yīng)脫硫系統(tǒng)停運，并進(jìn)一步造成機組非計劃停運。在增設(shè)增壓風(fēng)機旁路后，當(dāng)增壓風(fēng)機因故障跳閘時，煙氣檔板門可快速打開，煙氣通過增壓風(fēng)機旁路進(jìn)入吸收塔，從而有效避免脫硫非停、機組跳閘嚴(yán)重事故的發(fā)生，具有良好的社會效益。

5結(jié)論與建議

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

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

1改造實施前，必須進(jìn)行鍋爐側(cè)、煙氣脫硫側(cè)阻力及引風(fēng)機全壓余量的測試和分析，脫硫系統(tǒng)阻力測試時漿液循環(huán)泵應(yīng)全部運行。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)機旁路后增壓風(fēng)機不啟動時最大鍋爐負(fù)荷很低，節(jié)約的風(fēng)機用電量很少，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，運行時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)機不啟動允許的最大負(fù)荷時，運行人員應(yīng)及時做好啟動增壓風(fēng)機的準(zhǔn)備工作，確保增壓風(fēng)機及時啟動。重新啟動增壓風(fēng)機時，鍋爐、脫硫運行人員必須密切協(xié)調(diào)，以防止增壓風(fēng)機啟動過程中鍋爐爐膛壓力波動太大甚至滅火事故的發(fā)生。

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

5.1拓寬測試項目開展渠道

當(dāng)前階段，變電站內(nèi)超聲局放檢測項目的開展一般分為檢修試驗人員例行檢測和專家組巡檢，主要是對大負(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，并對重點設(shè)備、疑似缺陷設(shè)備進(jìn)行跟蹤監(jiān)測。針對電力負(fù)荷變化較大的線路、變壓器對應(yīng)的斷路器設(shè)備，建議增加運行人員檢測，以及時發(fā)現(xiàn)電流劇烈變化可能帶來的故障缺陷;針對同一廠商已出現(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)備評價、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數(shù)據(jù)、家族性缺陷數(shù)據(jù)、運行工況數(shù)據(jù)以及SF6氣體成分帶電檢測數(shù)據(jù)，缺乏對超聲局放、特高頻局放等帶電檢測及跟蹤監(jiān)測數(shù)據(jù)的深度應(yīng)用。建議結(jié)合狀態(tài)檢測新技術(shù)的應(yīng)用對輔助決策系統(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)備運維檢修、故障診斷工作的新要求。