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发电厂经济运行影响因素分析及应对措施

发布时间 :

2019-05-22

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一、提高发电厂运行经济性的的意义及前提

当今企业的经济效益是衡量发电厂整体管理水平的第一标准。随着电力市场的不断完善,同时伴随着煤炭价格的偏高,经营管理变得日益困难。发电厂必须依靠自身内部挖潜来保证自身的生存及发展壮大。电厂自身的竞争优势最终体现在自身的生产成本的降低,以最小的投入获取最大的产出,并以此获得最大的利润。

发电厂的生产成本中70%为燃料成本及用水成本,因此作好节能降耗工作是降低生产成本提高经济效益的重中之重,作好节能降耗工作需要我们从各个方面加强管理和改进。提高发电厂运行经济性必须具备以下基本保证:

1、良好的安全生产局面是搞好经济运行工作的前提和保证。提高发电厂经济性与保障发电厂安全运行工作是相辅相成、紧密联系的,经济效益以安全生产为基础,所以保障发电厂经济运行不能不提到发电机组运行的安全性。经常事故停运的机组无论如何谈不上运行的经济性。较高的设备健康水平及检修质量是机组安全运行的前提,应当建立健全设备检修质量监督与考核的规章制度。加强设备治理力度,保证设备的状况良好,提高设备运行水平。

2、发电厂的经济运行必须由有效的技术管理体系来保证。发电厂应当适应当前的形势,权威的技术管理部门应当全权负责跟踪研究全厂经济运行情况,时刻了解当前全厂技术经济指标的状况,分析经济指标变化或下降的原因,出台有效的技术方案和措施并保证得到严格执行,保证发电厂始终处于良好的经济运行状况。

3、从根源抓起,建立保证经济运行的良性循环。发电厂有很多衡量经济性的技术指标,它们是发电厂经济运行情况的整体反映。各经济指标绝对不是孤立的,我们不能仅仅把眼光放在某个指标上,我们应当从根源作起,从最根本的、最基础性的技术管理作起,追求发电厂整体经济效益的提高,形成良性循环。而不是头痛医头,脚痛医脚,或者无处着手。因此提高发电厂运行经济性是一个系统的工程。

4、建设一只高素质的有活力的职工队伍。发电机组的经济运行与运行调整有很大关系,建立公正合理的竞争激励机制,同时大力提高职工的积极性和主动性,对于发电企业提高经济性工作有着至关重要的推动作用。

二、当前影响我们电厂经济运行的主要因素分析

当前影响我们电厂经济运行的因素很多,但主要有以下几项。

(一)影响我厂汽轮机经济运行因分析

1、运行机组主汽参数调整对经济性的影响:

1.1机组主蒸汽参数对发电机组运行经济性有较大影响。主蒸汽压力每降低1Mpa,发电标煤耗增加0.7g/kwh,主蒸汽温度降低10℃,发电标煤耗增加0.75g/kwh。所以应保证机组蒸汽参数在额定工况运行。一旦出现参数调整异常情况,应当立即进行分析,找出原因。这点虽然人所共知,但在实际运行中也是最容易受到忽视的问题。

1.2变工况运行时的参数调整:变工况运行时采用定-滑-定的复合变压运行方式,在不同的负荷下严格按照机组自身的滑压运行曲线调整机组进汽参数,保证机组的经济运行。目前在发电厂实际运行中,由于种种不同原因不太注重严格按照机组滑压运行曲线进行变工况下机组的进汽参数调整,也就无法保证机组在最经济的状况下运行。需要引起关注并加强。

1.3机组真空是严重影响汽轮机组运行经济性的一个重要参数,对于我厂6MW机组来说,根据计算凝汽器真空每提高1Kpa,其发电煤耗将降低2.5g/kwh左右,所以机组运行中应当注意分析机组凝汽器真空的变化,采取提高机组凝结器真空的措施,尽量保持较高的真空度,降低机组汽耗率,提高机组运行经济性。

1.4注重发电机组的经济调度工作。调度机组负荷时,应充分考虑机组在经济性及能耗率的差别,使机组负荷分配更加合理,保证经济性的最佳。在用电高峰、平谷段应当保证各机组负荷在偏差上限之内波动,在尽量争取更多的发电量的同时,也保证本企业的免受系统偏差电量考核;应当注重峰谷电价对电厂经济效益的影响,目前电力系统实行峰谷电价制度,应当积极在高峰时段增加机组负荷,排除一切影响高峰时段负荷的不利因素。设备不必要的检修、试验等其他一切可能影响机组负荷的不利因素均应避开高峰时段,在低谷时段进行,一方面提高高峰时段机组发电量而且提高机组运行的安全性。也降低了本厂机组在低谷时段的发电量的比例。

2、汽轮机的通流部分结垢对经济性的影响

我厂由于自用蒸汽消耗量大,凝结水没有回收,系统需要补充大量软水,造成汽轮机的通流部分结盐垢,严重影响了机组的出力和电厂的安全运行。建议增设除盐装置。

3、机组设备健康状况对经济性的巨大影响。

3.1凝汽器的工作状况对机组运行经济性有着巨大的影响。

我们知道,提高汽轮机运行真空是需要全方位着手的的系统工程,必须从最基础的工作作起。凝汽器自身工作状况的好坏,起着决定性的作用。如何保证凝汽器良好的工作呢?我认为应从以下方面入手:

3.1.1对于使用冷却塔冷却方式的机组,循环水温度是影响机组真空的一个重要因素,水塔填料完好是保证机组循环水冷却效果的一个重要前提,水塔填料经过一段时间的运行后容易损坏和结垢严重,必须及时进行更换和修复,以保证水塔良好的冷却效果。

3.1.2通过技术改造,增设空冷器直排水系统,使空冷器的冷却水不进入冷却塔进行冷却,直接排入吸水井,保持了冷却塔和吸水井的水位平衡,避免了冷却塔的水位因过高而造成水资源的浪费,同时保证了吸水井的正常水位,确保了循环泵的安全运行。

3.1.3凝汽器铜管的清洁状况也是很重要的因素。凝汽器铜管结垢的预防也是很重要的,加强循环水质量的实时化学监督,及时调整机组循环水加药配方及加药量,是当今被忽视的重要问题,使凝汽器铜管防结垢工作失去防线,是当今发电厂运行中需要解决的问题;凝汽器铜管的在线清洗工作也非常重要,必须时刻保证胶球系统的正常完好运行,这不仅决定了凝汽器铜管清洁状况的好坏,同时也是防止凝汽器铜管腐蚀的一项重要工作。

3.1.4应作到对凝结水系统铜管的逢停必查,凝结器铜管的健康状况的好坏不仅关系到系统经济性运行,同样关系到机组的安全运行,凝结器铜管的泄漏不仅造成机组的被迫停运,而且也恶化水汽质量造成汽水流程所有受热面管道内部的结垢腐蚀,进而恶化整个系统的安全状况,甚至造成机组降出力运行或受热面超温爆管被迫停运。所以通过从保持水塔冷却设施完好、加强化学监督凝汽器铜管防腐、保证胶球清洗系统运行维持凝汽器铜管清洁等方面着手,从设备上为提高凝结器运行真空提高一个良好的条件;其次加强对机组真空系统查漏工作,保证真空系统严密性也是一个重要的方面;最后凝汽器抽气设备的高效运行是维持较高凝汽器系统真空必备的重要条件。

3.1.5建议对凝汽器冷却水管进行技术改造。传统的凝结器冷却水管一般采用铜管,容易腐蚀是一个很大的缺点,维护成本相对较高。当今采用不锈钢管是一个不错的选择,不锈钢管道强度相对提高,换热效果良好,且不容易腐蚀,是进行技术改造不错的一个选择,但更换成本较高。

3.1.6循环水量的大小也是影响凝汽器真空的一个重要因素,夏天由于环境温度很高,机组循环水进水温度高,导致机组真空较低。所以应当根据机组真空的变化及循环水进出水温差的变化及时调整循环水泵运行台数,调整循环水量的大小;保证循环水系统的通畅,准确调整系统有关电动阀门和手动阀门全开,避免系统各有关阀门存在的节流现象。

3.2机组的疏放水系统对机组运行经济性的影响

3.2.1疏水系统内漏的治理:运行中疏水系统的内漏因造成热量的巨大浪费是影响汽轮机运行经济性的一个重要因素。疏水系统的内漏不仅有采用阀门质量的问题,也与运行人员的操作习惯有很大关系。治理内漏除了采用质量较好的阀门及加强设备维护(定期更换和研磨)外,对于有关系统建议装设并区分隔离阀门和调整阀门,对于隔离阀门或不需要调整的疏水阀门,运行人员的操作应养成开必开完,关必关严的良好习惯。

3.2.2疏水系统疏放水热量的回收及合理利用也很关键。汽轮机疏放水量很大,除一般疏放至汽轮机凝汽器外,同时其它疏放水要放至疏水箱,进行充分合理的利用,尽量杜绝或减少任何情况下疏放水对地沟的直接排放。但锅炉疏放水基本排放至地沟或对空排放,造成极大浪费,对发电厂的整体经济运行不利,应当予以改进;区分自由疏水、经常性疏水、启动疏水的不同类型,结合疏水点位置的选择,分别进行合理的系统设计改造,进行最大程度的合理利用。

3.3抽汽系统的投入率对经济性的影响

汽轮机的抽汽加热系统关系到热力循环的效率的高低,应保证抽汽加热系统的投入率为100%,。一方面加热器的泄露导致相应的抽汽加热器的退出,造成机组冷源损失增加,降低热力循环效率影响经济性。另一方面加热器的退出,如果是低加将影响除氧器的工作状况,使给水含氧量及管道氧腐蚀增加,同时使除氧器内压力降低,影响给水泵的正常工作,其后高加进出口水温降低,使炉给水温度降低。炉水在锅炉内要大量吸收热量才能弥补给水温度降低造成的不足,经济性明显下降;高加的退出影响更大,高加退出,一方面可能使抽汽段压力超限限制了机组出力,如负荷不变,将使机组轴向推力增大,推力轴承工作状况恶化。也大大降低锅炉给水温度,同时为提高给水温度需要增加炉燃料量以提高给水在炉内吸热量,由此又导致各过热器壁温超限,需要投入减温水控制壁温,严重的需要限制机组负荷。而目前影响加热器系统投入的主要原因就是加热器的泄露,加热器的在线检修始终是一个大难题,而主要是阀门不严密造成系统无法解列的问题。造成这个问题的原因是多方面的,需要多方面着手共同解决。

3.3.1阀门质量与维护问题。阀门质量不好导致因短时间内冲刷使阀门关闭不严密,或长时间运行未及时检修研磨,都是阀门不严的主要原因,发电厂应该重视这方面的问题,并加大治理力度。

3.3.2运行人员养成良好的操作习惯或电动门合理的调整中断行程,保证阀门开必开完关必关严,防止在半开位置长时间运行。

3.3.3一方面解决阀门不严密的问题,另外我们可以采取其他预防及控制措施:

3.3.3.1加大疏水管径增加疏水管道通流量,使加热器微漏情况下仍能维持正常水位运行,等待机组停运机会进行处理。

3.3.3.2高加系统的找漏方法需要更新,找漏时应该提高其压缩空气压力,提高找漏的效果,防止隐性漏点的存在。

3.3.3.3高加系统的投入退出应当注意温度变化速率,高加的投退过程,使高加各部构件经历了一个因温度变化产生的应力变化,过大的应力变化会造成高加内部构件的损坏或泄露,因此需要限制高加投退的温度变化速率限制高加投退过程中构件承受的应力变化。建议在启动停运时执行高加、低加的随机启停,使温度变化均匀;最后在调整高加系统进汽电动门行程时,应当合适,使高加运行中,进汽门基本保持全开以防止长时间冲刷,造成的阀门不严密。高加投退的过程延长同时也解决了投退高加对机组本身造成的影响,因投退高加造成停机或锅炉灭火的事件也是常见的。投入高加不仅是对给水系统的一次扰动,同时也是对汽轮机及锅炉运行工况的一次很大扰动。应当注意并吸取教训。

(二)影响锅炉运行经济性的因素

1、送风机的稳定出力及炉内布风系统的好坏对锅炉的安全及经济运行有至关重要的作用。

锅炉运行的稳定性和经济性在很大程度上取决于送机的稳定运行和布风系统完好,它不仅关系到锅炉正常运行的燃烧稳定性,也关系到锅炉运行的安全、经济性。而锅炉冷态试验的成功与否就直接决定了炉内运行工况的优劣,所以锅炉冷态试验是保证锅炉安全经济稳定运行的一项重要的基础工作,应当重视提高锅炉冷态试验水平。由于锅炉送风机和布风系统的不佳造成的锅炉低负荷下燃烧稳定性差,虽然可以通过运行调整手段进行弥补,但这些调整手段大多影响了锅炉运行的经济性,如提高汽温普遍采用的火焰中心上移或增大通风量等手段,虽然提高了汽温,但随之因带来了受热面局部超温必须投入减温水来控制,同时使飞灰可燃物水平增加。通风量的增加增大了锅炉排出的烟气量,大大增加了排烟热损失。更严重的可能因锅炉低负荷下燃烧稳定性差,必须投油或引子煤助燃。冷态试验优良的的锅炉,不仅可以使锅炉在不同工况下稳定的燃烧,同时也不存在炉膛内气流的偏斜及煤粒对受热面的严重冲刷,更能最大限度的保证煤碳的燃烧与燃尽,对锅炉运行的经济性及受热面的安全有着重要的作用。而且在此基础上,还可以通过进一步的锅炉燃烧调整试验使锅炉燃烧系统的运行达到最优化,最大限度的保证锅炉的安全经济运行。

2、控制飞灰可燃物水平,降低燃料燃烧不完全损失。

锅炉运行中的飞灰可燃物的大小是衡量锅炉运行经济性好坏的一个重要指标,应当给予足够的重视。锅炉运行中燃运系统的煤粒力度对飞灰可燃物影响较大,应当给以密切关注并及时调整。锅炉运行中过量空气系数(烟气含氧量)也是影响飞灰可燃物水平的一个重要因素,应当通过试验确定合适的过量空气系数,既能保证燃料的完全燃烧,又尽量减少排烟损失。同时火焰中心的高低也影响燃料在炉膛内停留的时间而影响飞灰可燃物水平。根据燃料煤种的变化,我们应当及时调整炉膛配风方式以降低飞灰可燃物水平。

3、锅炉受热面的吹灰对锅炉运行经济性、安全性的影响。

锅炉受热面积灰影响受热面的换热,使工质吸热量下降,受热面超温,锅炉排烟温度升高,严重影响锅炉的效率。积灰严重时使烟气通流截面积缩小,烟气的流通阻力增加,引风机电耗增大,甚至限制锅炉的运行负荷或被迫停炉。由于积灰使后部烟气温度升高,影响尾部受热面的安全运行。因受热面积灰工质吸热减少,不但使积灰受热面超温,而且使锅炉正常运行中过热蒸汽汽温偏低,运行中为了提高过热温度采取的提高火焰中心及增大炉膛风量的措施一方面带来局部受热面超温,另一方面也增大了排烟热损失和飞灰可燃物,严重影响锅炉运行经济性及安全性。因此锅炉停炉后受热面积灰的全面清扫和蒸汽吹灰系统的正常投入,不仅关系到锅炉安全运行,也关系到锅炉运行经济性的好坏。锅炉受热面定期清扫和吹灰不仅能避免受热面积灰引起的受热面超温爆管,同时使各受热面可减少换热温差,所以在运行中应格外重视锅炉的吹灰系统的正常投入和及时维护。有统计表明锅炉事故70%为四管泄露事故,所以应当重视受热面的防泄露技术管理工作。一方面保证受热面的及时定期清扫和吹灰,尽量避免受热面的超温爆管,另外加强局部受热面防磨工作,对易磨损部位受热面采取防磨措施或更换耐磨金属材料是非常必要的。同时应当注意管道的焊接质量把关,利用停炉机会加强对受热面的检查,及时对薄弱环节采取措施,以免锅炉在运行中因受热面泄露被迫停运。

4、锅炉排渣损失对锅炉运行经济性的影响。

沸腾锅炉的排渣一般都采用集中排放,这种排渣方式造成热损失较大、燃烧不充分、料层不稳定、负荷波动大,给锅炉的安全经济运行造成了影响。针对这个问题,我厂采取了加装衡料层放渣器和冷渣器,放渣器采用连续放渣运行方式,保证了锅炉运行料层稳定、负荷稳定、煤炭充分燃烧。冷渣器对排放的炉渣进行冷却,余热得到了充分利用,改善了员工的工作环境。

5、锅炉连排、定排对锅炉运行经济性的影响。

锅炉的连排、定排,均为锅炉在汽包工作压力下对大气的一种工质排放,由于排污时工质压力温度较高,造成的热损失很大。因此在保证锅炉炉水及蒸汽品质的情况下应尽量减小锅炉的排污量。但连排系统由于正常运行期间始终保持一定开度,连排阀门在长时间的冲刷下严密性越来越差,漏流逐渐增大,甚至全关阀门其漏流量仍大大高于正常排污量,不但降低了锅炉的热效率,同时也提高了补水率,是电厂迫切需要治理的一个问题。可以采取以下几种措施:

5.1定、连排系统阀门采用质量较好的阀门,减小排污阀门漏流量。

5.2连排系统排污工质及热量的合理回收利用。

5.3加强对连排系统的监督和管理,根据炉水指标进行调节,在保证炉水水质的情况下尽量减少排污流量,必要时在炉水水质允许的情况下连排可以关闭。定排扩容器系统的汽水全部排向大气或地沟,未有回收。连排设计有连排扩容器系统,但由于连排扩容器水位自动调节系统不可靠等问题基本未利用,应当予以充分的关注。

6、锅炉本体及辅助系统漏风对锅炉经济运行的影响:

锅炉本体漏风一方面增加了锅炉排烟热损失,同时增大了送风机出力,严重时甚至造成锅炉送风不够限制机组满负荷运行,或导致锅炉被迫低风量燃烧影响经济运行。因此对锅炉本体的漏风量应当引起重视。另外对于锅炉来讲,因空预器密封装置工作不正常造成的空预器漏风量增大是一个重要的方面,改进空预器密封装置,减少空预器漏风量是提高锅炉运行经济性不可忽视的一个因素。

(三)、机组启动中的经济性问题

在发电厂生产过程中,经济性最差的阶段就在于机组的启动、停机阶段,所以机组在启动、停运中经济性值得研究和重视。机组启动中的经济性问题主要可以从以下方面入手:

1、机组辅机启动时间的合理安排。由于机组的启动时间较长,合理安排好各有关辅机的启动时间可以节约相当的厂用电量,避免由于辅机的长时间空转耗费厂用电量,节约启动能耗。

2、尽量减少启动过程中的直接对空汽水排放。机组启动中由于种种原因避免不了汽水的对外排放。机组在启动初期由于凝结水质不合格而导致的大量对外放水,以及锅炉上水找漏或打压、汽机真空系统或凝汽器找漏进行的大量放水,均是较大的浪费。在不得不进行汽水排放时,应当根据投入收益的对比来考虑对这些排放汽水的回收利用,以提高经济性。

3、缩短机组的启动时间,是提高机组启动中经济性的一个有效手段。如常见的机组在启动暖管期间,出现的由于迟迟达不到冲转参数延长启动时间,我们完全可以通过优化疏水系统设计(增大启动疏水管径、增加疏水点或合理分布疏水点)解决这些问题;在汽机冲转过程中,常由于机组差胀或金属温差问题延长暖机时间,我们可以通过滑参数启机,尽量避免由于这些问题造成的机组启动时间延长;对于启动中随时可能出现的设备问题,除了我们预先进行详细的设备检查或试验外,应当安排足够的检修人员启动期间现场随时处理;在机组并网以后,应按照要求尽量快速使机组接带负荷等。

总之,影响发电机组运行经济性的因素很多,各因素相互影响、相互作用,每一项都需要我们去认真思考。但我们只要抓住关键,作好作细相关的基础性的技术管理工作,就一定能够大大提高我们的经济运行水平,取得良好的经济效益。只要我们每一项基础性的管理工作作好了,就会形成经济运行的良性循环,大大提高发电企业的经济效益,并使企业在激烈的竞争中得以生存和发展。