火电机组冷端系统运行经济性分析及优化

汽轮机冷端系统的运行优化发布时间：2021-11-23T03:50:22.930Z 来源：《中国电力企业管理》2021年8月作者：艾小琴[导读] 本文从机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗，以及对汽轮机各冷端设备的维护保养降低机组热耗；同时提出一机双塔等技改建议，以提高机组经济性。

单位：国能达州发电有限公司姓名：艾小琴摘要本文从机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗，以及对汽轮机各冷端设备的维护保养降低机组热耗；同时提出一机双塔等技改建议，以提高机组经济性。

关键词：冷端系统优化运行建议四川电网“水火不容”，且区域供电“供大于求”的格局2-3年内不会改变，火电机组低利用小时数还将延续。

2021年四川电力市场部分负荷继续采用竞价上网模式，竞争非常激烈，火电机组深度调峰（目前执行上网50%)，机组启停频繁，2021年全球能源紧缺，煤炭成本上涨一倍，火电生存面临巨大挑战。

节能降耗是生存之本。

冷端系统是火电厂发电机组重要的辅助系统,它的工作状态和运行特性对整个电站机组的稳定性、安全性和经济性都有较大的影响。

结合实际运行状况,给出了机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗；同时进行冷端系统的维护保养，提出一机双塔的技改建议，提高机组经济性。

一、概述某公司两台汽轮机组均为东方汽轮机股份有限公司生产N300-16.67/537/537-8型（高中压合缸）亚临界、一次中间再热、两缸、双排汽、凝汽式汽轮机，给水回热系统配置有3个高压加热器、4个低压加热器和1个除氧器。

每台机组配用一座5500m2双曲线逆流式自然通风冷却塔。

冷却塔进水采用钢筋混凝土结构方形压力沟与钢筋混凝土结构方形中央竖井，塔内装设淋水填料、喷溅装置和除雾器。

每台机组配备一台N-18250-3型表面式凝汽器。

每台机组配备两台型号为1600HLBK-23.9型的循环水泵。

浅谈汽轮机冷端系统节能运行优化发布时间：2022-01-07T05:29:27.420Z 来源：《中国电业》2021年第22期作者：尹盼宁[导读] 通过分析影响冷端性能的主要因素,结合冷端系统运行方式优化尹盼宁国家能源集团宝庆发电有限公司湖南邵阳 422000摘要通过分析影响冷端性能的主要因素,结合冷端系统运行方式优化,改善设备运行水平?提高机组冷端性能?降低机组煤耗?从研究国家能源集团宝庆发电有限公司660MW超临界机组的循环水泵?冷却塔?真空泵的运行方式和技术改造出发,探讨如何优化汽轮机冷端系统,保持凝汽器最佳真空,达到火力发电厂节能降耗的目的?关键词冷端系统最佳真空循环水泵真空泵节能1?前言1.1 2014年9月12日,国务院三部委联合发布了《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》,该文件明确了降低供电煤耗的目标:到2020年,现役60万千瓦及以上机组(除空冷机组外)改造后平均供电煤耗低于300克/千瓦时?而冷端系统的优化运行一方面影响排汽压力进而影响机组热耗,另一方面,也会影响冷端设备的能耗和厂用电率,因此,冷端系统运行不经济,对火电机组的综合能耗具有重要的影响?冷端系统优化节能技术的研究和应用,对提高凝汽器运行真空,实现电厂节能降耗有着十分重要的意义?1.2 发电厂冷端系统是由汽轮机低压缸末级组?凝汽器?冷却塔?循环水泵?循环供水系统?空气抽出系统等组成?按介质的换热过程冷端系统可划分为两个子系统和两个换热设备,即凝结水系统?循环水系统?凝汽器?冷却塔?1.3 宝庆电厂汽轮机为哈尔滨汽轮机有限责任公司制造的 CLN660-24.2/566/566 型超临界?一次中间再热?三缸四排汽?单轴?双背压?凝汽式汽轮机;循环水系统采用带冷却水塔的单元制二次循环水供水系统,每台机组各配备一座淋水面积为10000 平方米的自然通风逆流塔和两台混流式循环水泵?循环水泵采用露天布置,每台机各配置两台循环水泵（#1机组为循环水泵A、B，#2机组为循环水泵C、D）,两台机循环水泵出口母管之间设置有联络管；真空系统设有三台50%容量的水环式真空泵,正常运行两台维持凝汽器真空,启动时三台泵运行，以满足启动抽真空的时间要求?2?影响冷端系统性能和经济性的因素2.1衡量冷端系统性能指标就是凝汽器的真空,真空越高,即冷端系统性能越好?影响冷端系统性能的主要因素有:冷却水进水温度?冷却水流量?凝汽器热负荷?汽侧空气量?冷却水管表面清洁度?2.1.1 冷却水进水温度在凝汽器冷却面积?结构型式?热负荷?冷却水量?真空严密性?冷却管脏污程度不变的情况下?冷却水进口温度升高导致凝汽器压力增大,同时传热端差也产生影响,冷却水温度升高使传热端差下降?2.1.2 冷却水流量冷却水流量的大小?直接影响冷却水流经凝汽器后获得的温升大小?大型发电机组凝汽器冷却水温升设计值一般为8~10℃左右,冷却水流量减少10%,冷却水温升增加约1℃,凝汽器压力上升约0.24kPa~0.58kPa.2.1.3 汽侧空气量凝汽器压力并不是随着漏入空气流量增大而线性升高,当漏入的空气流量较小(小于某一临界值)时,空气对凝汽器换热影响较小;当漏入空气流量超过某一临界值时,开始明显影响凝汽器换热,凝汽器压力开始明显升高?空气聚集量小,对凝汽器压力影响可以忽略;空气聚集量大,对凝汽器压力产生明显影响?2.1.4 凝汽器热负荷凝汽器热负荷包括低压缸排汽?给水泵小汽轮机排汽以及其他各种进入凝汽器的汽?疏水带入的热量?凝汽器热负荷增加主要有两种情况:当汽轮机和小汽轮机的内效率下降或初参数降低的情况下,机组又要保持相同的负荷,此时排入凝汽器的蒸汽流量增加,造成凝汽器热负荷增大;其他附加流体不正常地排入凝汽器,造成凝汽器热负荷增大?2.1.5 冷却水管表面清洁度大型机组凝汽器设计清洁系数为0.8~0.9.运行清洁系数越低说明冷却管脏污越严重,清洁度低导致凝汽器冷却水管传热热阻增大,总体传热系数降低,凝汽器传热端差增大,引起凝汽器压力升高?2.2 从机组经济性考虑,凝汽器真空不是越高越好?机组的经济性可归纳为两类:一类是影响排汽压力进而影响机组的内功；另一类是耗能设备如循环水泵、真空泵等耗功影响厂用电?因此,评价冷端系统总体工作性能的指标应当考虑这两方面因素的变化?既要考虑凝汽器压力变化对做功的影响,还要考虑冷端系统内泵功的变化对厂用电的影响?只用凝汽器压力评价冷端系统的经济性不够全面,它不能准确反映冷端系统全部设备的运行状况?3?冷端系统优化及节能措施3.1 降低冷却水进水温度冷却水进口温度与电厂所处地域和季节环境温度变化有关,对于直流供水冷却的机组,应充分考虑冷却水取水口和回水口的位置等影响因素;对于循环供水冷却的机组而言,除了气候和环境影响因素外,冷却塔的散热性能是否正常祈祷至关重要的作用?宝庆电厂为了降低冷却水进水温度,循环水补水口为进水前池,排水口除改造前的凉水塔底部放水外,在循环水回水母管新加排水门;除此之外,将两台机循环水回水管联络运行,在单机运行时可实现“一机双塔”?改造后夏季循环水进水温度平均下降0.5℃?正常运行中加强凉水塔的日常检查和维护,发现填料?除水器?喷嘴等有损坏的,要及时组织进行更换?疏通?机组检修期间要对水塔下部以及循环水管道内的沉积物进行清理,对污泥机?滤网等设备进行检查和维护,防止损坏与堵塞?3.2 确定最佳冷却水量确定最佳冷却水量其实就是通过制定循环水系统经济运行方式,确保机组在经济背压下运行?原则上对于水量连续可调的循环水系统,循环水量应始终保持在最佳水量运行?循环水泵运行方式应根据循环水入口水温?机组负荷?循环水泵性能?凝汽器清洁状况和严密性状况及汽轮机出力与背压关系曲线确定宝庆电厂循环水泵均为定速泵，循环水量不能连续可调，所以考虑到邵阳当地的气温条件,对每台机组的一台循环水泵进行了双速改造,根据负荷和冷却水进水温度,调整循环水系统运行方式，尽可能的达到最佳冷却水量。

关于发电厂机组低负荷经济运行分析摘要：电力企业是我国国民经济发展的重要支柱性企业，其对人们的日常生活息息相关。

现阶段，随着我国发电厂规模的不断扩大，其生产运营也受到了越来越广泛的关注，其中发电机组的低负荷经济运行问题是当前相关工作人员最为关心的内容之一。

文章主要对发电厂机组低负荷经济运行问题进行了分析，供相关工作人员参考。

关键词：发电厂；机组；低负荷；经济引言对于电力企业而言，其火电机组的安全运行问题是其中最为核心的问题之一，随着当前人们节能环保意识的不断提升，节能降耗也成为影响电力企业发展的关键问题。

尤其是是随着竞价上网政策的推行，各电厂都在努力提高运行水平，以降低全厂煤耗。

经济运行中的机组负荷优化问题，就是在满足系统负荷及备用要求和机组运行的技术条件约束的情况下，确定未来一定期间内各机组的开停机时间并在机组间分配负荷，使系统总的运行费用达到最小。

研究发电机组的低负荷经济运行问题具有非常重要的现实意义。

1低负荷运行中存在的主要问题1.1燃烧稳定性差现阶段，发电厂的燃料成本普遍超过发电成本的70％，这种情况下使得企业的生产运营一直处于亏损的边缘，经营压力非常的大。

部分企业为了降低生产成本，往往会选择使用劣质的煤炭，这种煤炭的水分以及灰分的含量相对较高，可磨性差，燃烧稳定性随灰分、水分增加而变差，以及低负荷时锅炉水动力特性差，炉内空气动力场不均匀，且水冷壁前墙中部热负荷偏高，所以导致运行过程中水冷壁温度难以控制、燃烧稳定性差的问题表现得更加明显。

1.2易发生低温腐蚀在进行低负荷运行时，由于空预器出口的温度低于100℃，比烟气露点温度低，易发生低温腐蚀。

从整个锅炉烟气流程来讲，空气预热器烟气通道截面较小，阻力较大，极易产生堵灰、结渣。

腐蚀和堵灰往往从管子冷端逐渐向热端延伸，且多积聚在烟气流速较低的四周死角，当空预器积灰结渣又没有得到及时清除时，腐蚀和积灰的速度必然加快。

而一旦空预器受腐蚀泄漏后，便会发生漏风，漏风会进一步降低烟温，加大腐蚀和堵灰过程，进而形成恶性循环。

火电厂深度调峰安全性与经济性分析发布时间：2021-03-26T14:39:52.147Z 来源：《电力设备》2020年第32期作者：宋科[导读] 摘要：随着新能源电力系统不断推进，能源网络面临的调峰形势日益严峻。

（安徽马鞍山万能达发电有限责任公司 243000）摘要：随着新能源电力系统不断推进，能源网络面临的调峰形势日益严峻。

新常态下，频繁、深度调峰，尤其是高额煤价对火电机组发电效益提出了严峻挑战。

本文通过从燃烧稳定、设备安全、机组效率等多方面考虑并提供了一定的措施应对，分析了火电机组参与深度调峰的安全性与经济性，为同类型机组调峰策略提供一定的参考价值。

关键字：火电厂深度调峰安全性经济性1.目前火力发电机组相关概况截至2020年底，全国发电装机总量为22亿千瓦时，火电装机占比缩小至75.7％，为应对风电随机性与反调峰特性带来的严峻调峰形势，众多火电机组都通过电网调度参与到频繁、深度的调峰中来。

近年来，我国火力发电相关设备年利用小时数呈逐年下降趋势，加上国家大力倡导低碳经济发展新模式，煤价增加致使火电成本大幅上涨，使得全国大规模火电企业出现亏损现象。

为了鼓励火电机组参与区域深度调峰，不少地区也积极征求意见并逐步试行电力辅助服务市场运营规则，对参与调峰的机组给予一定补偿。

也因此，探究火电机组参与调峰的安全性与经济性，从而选择参与调峰的策略成为各个火电企业的聚焦点。

2.深度调峰过程中的安全性分析2.1锅炉燃烧稳定性变差对于设计为烟煤的锅炉最低稳燃负荷，一般均在30%BMCR，大致相当于33%的额定负荷，但是从运行的安全性角度出发，电厂控制的最低稳燃负荷一般在40%额定负荷，有的控制在50%额定负荷。

深度调峰运行时，锅炉的燃烧工况远低于最低稳定运行负荷，炉膛温度下降，煤粉着火困难，火焰稳定性差，易熄火，存在炉膛灭火放炮的重大隐患。

保证锅炉的稳定燃烧可以从以下方面进行风险管控：（1）加强配煤管理，改善入炉煤质，必要时储备优质煤种作为调峰时燃用煤种。