600MW火电机组冷端系统节能优化改造效果
浅谈火力发电厂冷端系统设计优化

浅谈火力发电厂冷端系统设计优化浪潮通用软件有限公司通用技术集团工程设计有限公司摘要:我国目前的电力能源生产仍然以火力发电为主,在能量的转换过程中伴随着巨大的能耗。
火力发电厂的冷端系统设计主要是针对发电所用的汽轮机而言的,汽轮机在电能生产过程中作为能量转换装置的核心设备,是产电能耗的重要部分,为了达到火力发电厂能耗降低并优化其成本结构的目的,对火力发电厂的冷端系统设计进行合理的优化是很有必要的。
本文分析了火力发电厂冷端设备的性能特点,以及影响其运行的主要因素,进而提出了相关的设计优化措施。
关键词:火力发电;汽轮机;冷端系统;设计优化火力发电厂的整个系统中,汽轮机冷端系统是起到重要辅助功能的组成部分,能够在汽轮机工作完成后对其产生的余量乏气进行冷却处理,在很大程度上与火力发电厂的安全、稳定运行密切相关,并影响了系统的经济成本。
现阶段,国内众多的火力发电厂项目在冷端系统的设计中还存在一些明显的问题有待解决,它直接影响了火电厂汽轮机的运行效率,同时也与火力发电厂的初投资相关,从能源节约的角度考虑,冷端系统的优化设计需要广大设计工作者引起重视。
1 火电厂冷端系统的现状和问题1.1 冷端系统设计的现状汽轮机的低压缸末级组、冷却用设备共同组成了火力发电厂的冷端系统,其中冷却用设备包括有凝汽器、冷却塔以及循环水泵,另外还包括循环水的供水系统和空气处理系统。
从冷却介质的不同来看,可以把冷端系统分成两个部分,分别配备换热设备和其他子系统所需设备。
通常,冷端系统所使用的设备对于系统经济性的影响一方面在于汽轮机进气处理的内功,另一方面则是其他能耗设备的用电对于电厂的影响。
一般火力发电厂为电热联产,目前火力发电厂的冷端系统采用的为间接空冷系统,每一台汽轮机会配备单台冷却塔一一对应,对空气冷却器的散热器的类型会进行则由处理,通常冷端空冷设计被压为10KPa/28KPa,留有一定的富余量,保证设计在实际施工中能够满足要求,冷却塔的进出水温度会进行具体的计算结合环境温度和机组热量来进行确定。
600MW火电机组冷端系统节能优化改造效果

600MW火电机组冷端系统节能优化改造效果作者:李国粹来源:《中文信息》2019年第04期摘要:汽轮发电机组是供电企业的重要设备,凝汽器系统是节能的重点部位,本文结合本单位的实际情况,对火电机组冷端系统的节能优化改造措施进行分析,介绍了几种节能优化方法,旨在给其他同类型的机组提供理论依据。
關键词:火电机组火力发电冷端系统节能改造中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2019)04-0-01引言随着我国电力生产规模逐渐扩大,电力企业也逐渐从生产型企业转变为经营型企业,提高效益、降低成本成为发电企业经营管理的长期目标。
当前电力企业生产过程中的能耗还比较高,从电力企业的生产情况来看,电厂的凝汽器的真空度对用电率、供电煤耗的影响十分明显。
凝汽器的真空下降,则发电热耗会逐渐上升,如果发电煤耗按330g/(kW·h)为标准计算,则发电机组的平均真空只需要提高0.7kPa,则发电过程中的煤耗就可以降低2g/(kW·h)以上,具有十分显著的经济效益。
对此,在电力企业生产过程中,必须要加强对节能降耗的重视,以600MW火电机组为例,分析汽轮机的冷端系统在节能降耗中的潜力。
一、凝汽器的真空大小与能耗的关系本文以某单位600MW火电机组为例进行分析,主设备均选用哈尔滨三大动力厂的国产设备,汽轮机是亚临界、一次中间再热、单轴、四缸、四排汽、反动凝汽式汽轮机,其中汽轮机的真空系统中的主要设备有凝汽器、真空泵、循环水泵,凝汽器为N-36000-1型,双背压、双壳体、单流程、表面式、横向布置。
其中凝汽器有两个,A凝汽器为4.7kPa、B凝汽器为5.73kPa。
从热力学的角度来看,火电机组的凝汽器的真空下降的时候,其发电热耗水平是会不断上升的,所以想要降低火电机组的能耗,就必须要提高机组的真空。
二、真空系统节能降耗的方法及其效果分析真空系统节能降耗的方法就是在保证机组安全稳定运行的前提下,对设备管理和运行方式进行优化,进行技术改造,提高机组真空,从而降低设备的电耗。
600MW机组热经济性能分析与系统优化

1、机组概况
1、机组概况
该火力发电厂拥有两台600MW机组,分别于2010年和2012年投入运营。机组 主要燃料为煤炭,发电量为每年15亿度左右。
2、热经济性能分析
2、热经济性能分析
根据实际运行数据,对两台机组的热经济性能进行对比分析。结果显示,两 台机组的能耗情况存在一定差异,其中#1机组的能耗偏高。通过进一步调查,发 现#1机组的设备选型、运行参数等方面均存在一定问题。
3、系统优化措施
3、系统优化措施
针对#1机组存在的问题,采取以下系统优化措施: (1)设备配置优化:对设备进行合理配置,消除设备冗余,提高设备利用率。 具体措施包括更换部分设备、改进设备匹配度等。 (2)操作方式优化:通过实 验和计算,找到最佳的操作方式,减少不必要的操作环节,提高操作效率。具体 措施包括调整燃烧控制策略、加强设备维护管理等。 (3)
3、系统优化措施
系统监控优化:改进机组监控系统,实现实时监测和智能控制,提高机组的 稳定性和安全性。具体措施包括安装新型传感器、改进监控界面等。
参考内容
引言
引言
600MW机组热力系统是发电厂的核心部分,其热力学性能直接影响到整个发电 厂的效率和稳定性。随着能源价格的上涨和环保要求的提高,优化600MW机组热 力系统的热力学性能具有重要意义。本次演示将分析600MW机组热力系统的工作 原理和流程,建立热力学模型,探讨影响热力学性能的因素及优化方案。
3、优化结果
3、优化结果
通过以上优化方法,可以取得以下结果: (1)降低能源消耗:优化后,机组的能源消耗量明显减少,提高了能源利用 效率。 (2)提高设备利用率:优化后,设备的利用率得到了提高,减少了设备 的闲置和浪费。 (3)提高操作效率:优化后,操作方式更加简洁、高效,减少 了操作时间和劳动强度。
火电机组冷端优化措施及效果

的抽汽 管道 , 导致 凝 汽 器 管 束 人 口截 面上 的蒸 汽 流
场极 不 合理 : 纵 向上 , 冷却 管 的进 出 口端 汽流 非常 密 集, 速度 高 , 将迎 风 面管束 吹刷 的异 常光 滑 ; 横 向上 , 两 侧远 离 中心线 的管 束从 入 口到 出 口一 直处 于高 速
实例 , 认 为优化措施 的节能效果显著 , 可供 火 电机 组 借 鉴 。 关键词 : 火 电机 组 ; 冷 端 系统 ; 优化措施 ; 凝汽器 ; 冷却 塔
Abs t r ac t : Th i s pa pe r i nt r odu c e s t he o pt i mi z e d m e as u r e s o f t he c o l d en d f r om t h e a s p e i t s o f c on de ns e r e nt r a nc e s t e a m
c oo l i ng t o we r ne w e ne r gy - s a v i ng r o t a r y s pr a y d e vi c e, c o ol i ng
t o we r i n l e t g u i d e p l a t e , v a c u u m s y s t e m, a n d c o mb i n e d wi t h
争力 的重 要手段 。以下从 凝 汽器 、 冷却 塔 、 真空 系统 等方 面介 绍典 型 的火 电机组 冷端 系统 优化措 施 。
1 凝 汽 器 优 化 措 施
1 . 1 加 装 入 口蒸 汽 流 场 均 流装 置
600MW超临界燃煤发电机组节能降耗实践

摘
要: 通过对 6 0 MW 超 临界机组节能潜力的分析 , 出了涉及锅炉燃烧及制粉 系统、 0 提 汽轮机及热 力系统 、 辅机 系统领
域的综合 节能 改造方案 , 分析 了所采取的节能技术措施效果 , 具有一定的借鉴意义。
关键词 : 超临界燃煤发 电机组; 节能降耗; 实践 中图分类号 : T 6 1 M 2 文献标识码 : A 文章编号 : 29 — 82 ( 1)3 04 — 3 0 5 0 0 ~2 20 — 0 8 0 0
收 稿 日期 :0 2 0 — 0 2 1— 2 1
5
表 2 0 0年度中国 6 0 MW 级机组厂用电率 2 1 0
厂 用 电率
序 号
分类条 件
平均值
%
前 2 % 0 前 4 % 0
0 1
0 2
湿冷 机 组
机 组
开式循 环 闭式循 环
汽泵 配置
电 泵 配 置
表 3 新建燃煤 电厂供 电能耗预测
机 组 类 型
4 0M W 0 Bt / W h. u k・ HH V
影响汽轮机热耗的主要 因素有主蒸汽 、 再热蒸汽 、 回热 、 排汽参数 ; 系统外 漏 、 内漏 、 汽封 间隙 ; 汽器 清 凝 洗方 式优 化 以及配 汽优 化等 。
32 辅 机 系统 .. 3
耗 和厂用 电率 对整 个发 电行业 的节 能减排 有 十 分重 要 的意 义 。
2 0 6 0MW 燃煤发 电机组节能潜力
根据 2 1 00年度全 国火 电 60MWe 0 级机组能效对标 结果( 见表 1表 2 , 、 )中国 60 MW 亚 临界 、 临界 、 0 超 超超
4
600MW亚临界火电机组启动优化及节能

600MW亚临界火电机组启动优化及节能摘要:大型火电机组节能优化工作是现代电力企业所面临的共性课题,机组启停节能优化又是火电机组节能优化工作的重要环节。
机组启停节能工作主要围绕降低启停用油、用电、用水等开展。
关键词:600MW亚临界火电机组;启动优化;节能;机组频繁启停不仅增加了各种能耗,而且影响机组供电煤耗、厂用电率等性能指标;同时,机组频繁启停易引起误操作。
在这种情况下,做好机组启动阶段的控制优化及节能工作变得非常有现实意义。
一、机组系统介绍该厂2 台亚临界600MW机组锅炉为亚临界、一次中间再热、控制循环汽包炉,采用正压直吹式制粉系统,锅炉采用平衡通风方式,每台炉设有2 台静叶可调流式引风机、2台动叶可调轴流式送风机和2台动叶可调轴流式一次风机。
二、机组启动过程优化机组的冷态启动过程是一个剧烈的金属零部件加热过程,因此整个启动过程对升温升压速率、升负荷速率要求严格,特别是机组检修后启动需要进行多项试验,使得启动时间延长,需消耗大量的燃料、厂用电。
因此,在保证机组安全启动的前提下,合理安排机组启动步骤,优化启动程序,缩短机组启动时间,尤为重要。
1.启动上水方式改进。
机组启动时原设计用30%容量电动给水泵给锅炉上水。
为节约厂用电,同时增加启动方式的灵活性,该公司规定从启动冲洗开始,用前置泵上水,上水时间冬季不少于4h,夏季不少于2h。
锅炉点火后,用辅汽冲转小汽机。
在锅炉升温、升压过程中,通过调整汽泵转速、给水旁路调节门、定排、连排来控制汽包水位。
并网前后,利用辅汽启动另一台汽动给水泵,当机组并网带一定负荷后,开启小汽机其他两路汽源供汽门。
当机组负荷大于30%时,开启主给水电动门,通过调整2台汽泵转速来控制给水流量。
负荷达50%时,检查2台小汽机汽源切为四段抽汽,将电动给水泵投入热备用,顺利完成机组启动,真正实现全过程无电泵启动。
2.实现单侧风机启动。
锅炉冷态启动过程中,启动初期,送引风机实行单侧运行,期间加强运行风机的监视和检查,确保风机安全稳定运行。
10KV干式变压器冷却系统节能优化

10KV干式变压器冷却系统节能优化摘要:本文介绍了10KV干式变压器冷却系统节能优化方法,为今后相同类型的缺陷处理和节能优化做了很好的探索,对其他电厂节能优化有良好的借鉴意义。
关键词:变压器冷却系统节能优化一、设备简介:1、我厂干式变压器基本数据我厂一期两台600MW机组,共有干式变(6KV)含励磁变16台,公用系统12台,基本参数如:2、干式变冷却系统分部设备介绍我厂干式变压器冷却系统主要由1台控制箱,6台冷却风机及相应的感温元器件构。
其中,冷却系统的设计为,一个空气开关为6台风机的总电源,当单台出现问题就需要断开总开关,这样冷却风机全停,影响变压器的冷却系统安全运行,对变压器安全运行造成隐患,增加了运行风险,而且风机全部运行会增大用电量。
二、10KV干式变压器冷却系统存在的问题一、耗电量大,我们进行了初步的统计和计算,单台风机标准功率90W,按照运行270~300天,采取均数计算方法,如下粗略统计用电量:P=0.09x6x65x24x285=240084(KW)二、冷却系统存在安全隐患,风机长经过周期的运行,单体故障率会提高,冷却方式为串联方式,如果单台出现故障,将无法隔离,变压器会被迫停运,造成不可估量的损失。
基于这两点考虑,我们进行了优化和改造。
三、冷却系统优化方案1、控制回路的优化进行分开控制变压器冷却风机,在总开关下级加装4个分控开关,当单台出现故障时,方便隔离,此种方式还有一个优点,可以选择性的运行风机,降低用电量,按照停运一半数量计算的的话,我们每年可以节省120048(KW),折算成经济效益为38415元,提高节能效益。
原控制回路优化后的控制回路2、运行方式的确定通过可靠性分,根据实际情况,优化运行方式,由全风机运行,改为一半风机运行。
此方案在电网中广泛应用。
3、冷却设备的优化通过与厂家的沟通,以及兄弟单位的走访,进一步优化风机设备的质量,对标采购,冷却风机由佛山市大东南电器有限公司提供,符合GB,并且有出厂合格证,虽然整体质量不错,但轴承不能长周期使用,轴承质量较差。
汽轮机冷端优化与改进

汽轮机冷端优化与改进胡德义(阜阳华润电力有限公司安徽阜阳)【摘要】:热力发电厂最大的能量损失在冷端系统,本文通过对东汽600MW级机组冷端系统的各个设备性能进行分析,并进行各种优化与改进,使冷端系统达到最优状态,大大提高机组的经济性。
【关键词】:热力系统冷端真空严密性凝汽器端差冷水塔0 引言在热力发电厂中,最大的能量损失在冷端系统,其性能好坏对机组的经济性影响非常大,而很多电厂的冷端系统与设计工况点相差甚远,存在很大的节能空间。
本文通过对我司两台机组冷端系统的各个设备性能技术分析,并进行各种优化与改进,充分展现利用冷端系统各个设备的性能,使机组达到最佳经济运行状态,节能效果显著。
1 汽轮机冷端系统各设备的主要技术规范a、凝汽器凝汽器型号为N-38000-1,东方汽轮机厂生产,主要性能参数如下:冷却面积: 38000m2冷却水设计进口温度:21.7℃冷却水设计压力:0.40MPa(g)冷却水设计流量:71748m3/h设计背压: 5.2 kPa(a)(平均)[LP/HP 4.6/5.8 kPa(a)] b、循环水泵循环水泵采用长沙水泵的立式斜流泵,循环水系统采用带冷却塔的二次循环水系统,扩大单元制(双机供水系统之间采用联络管系统,联络管管径为φ2000mm)。
循环水泵型号; 88LKXA-26;型式:湿井式、固定叶片、转子可抽式、立式斜流泵;立式并列布置;单基础支撑循环水泵性能参数:c、冷水塔冷水塔面积为9000m2,自然通风,循环水干管管径为φ3000mm,设计循环水流量为18m3/s;带十字挡风墙。
淋水填料采用聚氯乙烯改性塑料片制成,波型为双S波;淋水板外形规格为1000×500×500mm、1000×400mm,片距30mm,片材厚度为0.40(±0.03)mm,每立方米组装体质量约为20kg/m3;淋水填料的组装高度为0.8m、1.0m、1.2m,由塔中心向外分别布置。
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从热力学观点看,火电机组凝汽器真空下降会 使其发电热耗上升。盘山发电公司对机组在不同负 荷下真空对煤耗的影响进行了试验,具体数据见表 1[3]。
分析以上试验数据可知:凝汽式汽轮机真空系 统节能降耗的主要方法就是提高机组的真空和降低 真空系统设备的厂用电率。
3 真空系统节能降耗的方法和措施
表 1 机组真空对煤耗的影响
影响系数 /%
500 MW 370 MW
-0.003
-0.004
0.010
0.012
0.021
0.027
0.032
0.042
0.045
0.055
0.055
0.067
0.066
0.080
0.078
0.090
0.087
0.102
240 MW -0.004 0.016 0.033 0.050 0.065 0.079 0.082 0.105 0.115
真空系统节能降耗的措施就是在保证机组运行 安全稳定的前提下,通过优化设备管理及运行方式 和进行设备技术改造来提高机组真空,降低设备的 电耗。
3.1 加强运行管理和优化辅机运行方式 机组设备在安装调试阶段主要考虑的是安全,
而对节能降耗方面考虑得比较少,多采用旋转热备 用、安全裕度大的运行方式,以确保设备安全和机 组运行安全。移交生产后,主机和辅机的运行方式 都有一定程度的优化空间[3],根据设备的实际情况, 经过理论论证和实际试验,可以通过对运行方式的 优化,达到节能的目的。 3.1.1 加强真空系统的严密性管理
3.1.3 真空泵运行方式优化 盘山发电公司每台机组配有 3 台水环式真空泵。
其中 1、2 号真空泵电机功率为 160 kW,3 号真空泵 电机功率为 110 kW。试运行以来一直是 2 台真空泵 运行,1 台备用。为了节约厂用电,进行了 1 台真空 泵运行的试验,结果为:运行 1 台真空泵完全可以 保证机组真空的要求,这样 2 台机各停运 1 台 160 kW 真空泵,每天可以节电 7 680 kW·h。 3.1.4 双背压机组抽真空装置优化
降低真空泵密封冷水温度保持机组的真空度、胶球系统改造提高投运率、加装冷却罐提高真空等措施,机组的发电煤耗
有所降低,达到了节能的目的。提出的节能方法可为其他同类机组借鉴。
关键词:火力发电;凝汽器;节能降耗;机组真空;优化运行
中图分类号:TM611;TK264.1+1
文献标志码:A
Effects of Energy-Saving Optimization on Cold-End System of 600 MW Unit
600 MW 329.97 332.61 335.38 339.22 342.52 345.49 348.79 352.10 355.07
供电煤耗 /(g·(kW·h)-1)
500 MW 370 MW
329.50
334.57
333.80
339.95
337.43
344.99
341.07
350.02
345.37
排汽压力 /kPa 真空度 /%
5
95.077 4
6
94.092 9
7
93.108 4
8
92.123 9
9
91.139 4
10
90.154 8
11
89.170 4
12
88.185 8
13
87.201 3
600 MW -0.001 0.007 0.016 0.027 0.037 0.046 0.056 0.066 0.075
邢希东 1, 邢百俊 2, 金日锋 1
(1. 天津大唐国际盘山发电有限责任公司,天津 301900; 2. 大唐国际发电股份有限公司, 北京 100033)
摘 要:汽轮发电机组的凝汽器系统是节能挖潜的重点部位。结合大唐国际盘山发电有限责任公司采用优化运行方式和对
设备进行节能技术改造的实践,介绍了通过采取加强真空严密性治理、双背压运行调整优化、循环水泵运行方式优化、
现在大多数凝汽式汽轮发电机组的凝汽器多采 用双背压凝汽器,即循环水串联进入两侧的凝汽器 铜管,形成双背压,两排汽口空间隔开,低压侧的 凝结水通过水封进入高压侧凝汽器,由凝结水泵打 出。从理论分析可知,在一定的条件下,双压式凝 汽器的平均排汽压力低于单压式凝汽器。而实际 运行中,很多机组的双背压凝汽器实际压力达不 到设计值。设计真空低压侧为 4.700 kPa,高压侧为 5.736 kPa,即高低压侧真空相差 1 kPa 以上,排汽温 度相差 4 ℃左右,实际的运行效果是排汽温度差仅 为 2 ℃左右,真空仅相差 0.5 kPa。造成运行达不到 设计要求的原因主要为两侧抽真空管道阻力相差不 大,又通过同一母管与真空泵连接。母管的“均压” 作用, 使低压侧凝汽器抽真空管的出力受限,从而使 高低压侧凝汽器真空差值达不到设计要求。
XING Xi-dong1, XING Bai-jun2, JIN Ri-feng1
(1. Tianjin Datang International Panshan Power Generation Co., Ltd, Tianjin 301900, China; 2. Datang International Power Generation Co., Ltd, Beijing 100033, China)
354.39
348.67
358.42
352.31
362.79
356.27
366.15
359.25
370.18
240 MW 358.50 365.70 371.82 377.93 383.33 388.37 389.45 397.73 401.33
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第 12 期
邢希东等:600 MW 火电机组冷端系统节能优化改造效果
机组运行中,必须保证机组真空系统的严密性。 现行 《节能技术监督管理标准》 中规定:真空下降 速度小于 0.399 kPa/min 为合格;小于 0.266 kPa/min 为良好;小于 0.133 kPa/min 为优良。机组运行中真 空严密性检测方法采用的停泵法或关门法,即停止 真空泵运行或者关闭抽真空手动门,然后观察记录 真空下降速度。值得指出的是,在进行真空严密性 试验时,尤其推荐采用停运真空泵的方法。目前有 些单位采用关闭抽真空手动门进行试验的方法,存 在一定的测量误差。为了加强真空严密性的管理, 提高机组真空度,从而提高机组经济运行水平,制 订了严格的真空严密性试验方法,将真空严密性试 验细化为 6 个分区并分别对应奖励 1 区、奖励 2 区、 正常区、查漏区、考核 1 区、考核 2 区 6 个奖惩兑 现区域,如图 1 所示。根据每月真空严密性试验的 结果对责任人进行考核并兑现奖励,以提高各级人 员对真空系统严密重要性的认识。通过加强管理, 机组真空度多年来一直保持在 93.7%以上,高于设计 值,为提高机组的经济性作出了贡献。
Abstract: The turbine condenser system is a crucial part in tapping on the energy saving potential in a power plant. Based on the practice of Panshan Power Plant of Datang International Power Generation Co., Ltd in using the optimized operation mode and technical innovation for energy saving, this paper presents some effective and feasible energy-saving measures of a power plant, including the vacuum tightness enhancement, double back-pressure operation adjustment and optimization, circulation pump operation mode optimization, sealing cold water temperature reduction of the vacuum pump to maintain vacuum of the unit, upgrading of the plastic ball system to increase the rate of use, and addition of the cooling tank to raise the vacuum level. These measures prove to be effective in reducing coal consumption and increasing energy saving, and therefore are of significance to similar generating units. Key words: coal-fired power generation; turbine condenser; energy saving; unit vacuum; optimized operation
节能与环保
图 1 真空严密性试验月度考核标准
3.1.2 循环水系统运行方式优化
火力发电厂的循环水设备绝大多数采用的是单 元制设计,即每台机组配备 2 台循环水泵,机组之 间循环水系统无联系,因而单台机组优化循环水泵 运行方式时若单泵运行循环水量略显不足而双泵运 行 时 循 环 水 量 略 显 过 剩 。 由 文 献 [3]中 的 分 析 可 知 : 通过以机组真空的大小确定开 1 台或 2 台循环水泵 的运行方式,在机组的真空在允许范围内开 1 台循 环水泵运行,使厂用电率下降了 0.03 个百分点。