660MW火电机组汽轮机驱动引风机设计方案优化

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660MW高效超超临界火电机组引风机驱动方式选型研究

660MW高效超超临界火电机组引风机驱动方式选型研究

660MW高效超超临界火电机组引风机驱动方式选型研究在目前我国电力建设不断发展下,电量负荷已经能满足基本需求,甚至有的地区或省份出现电力过剩的情况,加之煤价居高不下,降低发电成本就成为火电企业是否盈利的重中之重,所以在火力发电厂的筹建之初设备的配置与选型就显得更为重要。

标签:火力发电;降成本;设备配置与选型0引言目前,我国火电机组正在快速向大容量、超临界及超超临界高参数等级发展。

风电光伏等新能源快速发展、火电装机容量充裕致发电量低、煤价居高不下等不利因素影响,火电盈利能力持续降低,于是节能降耗成为火电厂火电厂是否盈利的一大指标。

山西潞光发电有限公司一期新建2*660MW高效超超临界火电机组,其锅炉为东气DG2110/29.4-Ⅱ3型高效超超临界参数、单炉膛、一次中间再热、前后墙对冲燃烧方式、平衡通风、固态排渣、半紧身封闭、全钢构架的Π型炉,汽轮机为东气的CJK660-28/0.4/600/620 型高效超超临界、一次中间再热、单轴、三缸两排汽、八级回热抽汽、表面式间接空冷抽汽凝汽式汽轮机,发电机为东气的QFSN-660-2-22B型氢冷发电机。

主要辅机包括引风机、送风机、一次风机、空预器、给水泵均为单列布置,本文主要介绍引风机在设备选型时的研究。

1引风机驱动配置现状锅炉引风机的功能是在保持锅炉炉膛燃烧压力稳定的前提下,抽吸燃烧产生的烟气,经脱硝、除尘、脫硫后排放到大气中,以保证燃烧的稳定与持续及其它设施的正常运行。

随着发电设备制造水平的提高和机组控制技术的发展,大型火力发电机组的锅炉辅机采用单列配置已趋于成熟。

该发电厂660MW发电机组单列布置的引风机功率约为11000KW,占厂用电约1.6%,由于其功率的相对于其他辅机较大,所以合理选择引风机的驱动方式也是电站设计之初的重要内容,经过前期充分调研了解,火电领域引风机主要有三种:电动引风机(方案A)、汽动引风机(方案B)、汽电联驱引风机(方案C)。

660MW火电机组汽轮机驱动引风机设计方案优化

660MW火电机组汽轮机驱动引风机设计方案优化

660MW火电机组汽轮机驱动引风机设计方案优化摘要:本文结合某660MW火电机组工程设计,对采用电动机驱动引风机与采用汽轮机驱动引风机两种方案进行了技术经济比较,得出了比较结论。

关键词:引风机;汽轮机驱动中图分类号F407.61 文献标识码: A前言600MW、1000MW等大容量火电机组引风机通常均采用电动机驱动,鉴于目前机组负荷率普遍不高、浪费厂用电的情况,我院借鉴给水泵采用汽轮机驱动的经验,在国内某电厂660MW火电机组设计中采用了汽轮机驱动引风机的设计方案。

1系统设置方案分析1.1本工程热力系统简述工程建设一台660MW供热机组,采暖供汽一部分来自汽轮机的五级抽汽,为调整抽汽;一部分来自四级抽汽供热网循环泵的背压机排汽,采暖回水为80℃,回水至7、8号低加的一台并联换热器内,原来流经7、8号低加的凝结水部分分流至此换热器用来冷却上述采暖回水至40℃,后回水至主凝汽器。

锅炉侧引风机采用小汽轮机拖动方案,所需蒸汽取自四抽,用汽量约为74t/h,冷凝后的蒸汽排至小汽机凝汽器,后经小汽轮机自备凝结水泵排至汽机侧主凝汽器,小汽机凝汽器排水温度与主凝汽器出口凝结水温度相同。

1.2系统方案设计引风机一般采用定速电动机驱动和工业汽轮机调速驱动两种方式。

本文拟对上述两种驱动方式进行技术经济比较,试图找到一种最佳的引风机驱动方式。

以下论述主要包括两个方案:方案一为常规的电动机驱动方案;技术成熟,运行可靠,国内基本上都采用电动机驱动引风机方案。

方案二为用冷凝式工业汽轮机驱动方案,其汽源点可选择主机四段抽汽或冷段,排汽进入自配的凝汽器;本方案取自四抽。

根据目前国内运行的大量业绩看,小汽机驱动工业旋转设备的情况很多,尤其是发电厂内,小汽机驱动给水泵的情况已经非常普遍。

一些石化及冶炼厂也都广泛使用工业汽轮机驱动其大型的辅机。

1.3引风机汽轮机用汽量的确定根据引风机的轴功率,经过与小汽轮机厂初步配合,采用四段抽汽时,小机正常运行时单台用汽量约为37t/h,两台用汽量约为74t/h。

基于660MW机组汽动引风机的运行研究

基于660MW机组汽动引风机的运行研究

基于660MW机组汽动引风机的运行研究近年来,汽动引风机在火力发电站中得到了广泛的应用,其重要性不言而喻。

本文将基于一台660MW机组的汽动引风机,对其运行情况进行研究。

一、汽动引风机的结构和原理汽动引风机是一种将蒸汽作为动力的风机,其主要结构由蒸汽轮机、齿轮箱、叶轮、前、后夹板、机壳、导叶、扭曲流道、扇形管道、膨胀室、离心机构、剪切室等组成。

汽动引风机的原理是利用锅炉中的蒸汽与空气混合后进入汽动引风机,通过蒸汽轮机驱动离心机构旋转,从而使空气被加速和压缩,最终以高速、高压的状态送入锅炉中。

汽动引风机具有结构紧凑、节能高效、运行可靠等优点。

二、汽动引风机的运行特点1. 运行稳定性好因其采用蒸汽作为动力源,且能对空气进行精细的调节,因此汽动引风机运行稳定性较高,能够满足火力发电的稳定运行需要。

2. 负荷调节范围广汽动引风机负荷调节范围广,可适应火力发电需求的不同变化,灵活可靠。

3. 能耗低、节约资源汽动引风机不仅具有高效的空气压缩能力,而且其能耗相对较低。

其运行需要的蒸汽来自锅炉,在生产过程中能够实现能源的重复利用,节约资源。

三、汽动引风机的故障分析及处理汽动引风机在实际运行中也存在一定的故障和问题,因此需要及时诊断和处理。

主要存在以下故障:1. 温度偏高当汽动引风机在运行过程中,若其温度偏高,可能是由于遭受过负荷性冲击,或工作环境较为恶劣所致。

因此,可通过铲除污物和减缓负荷等手段降低其温度。

2. 运行不平稳汽动引风机运行不平稳可能与其结构不良,导叶不光滑等原因有关。

此时可通过更换过时的零部件,进行养护等方式来改善其运行状态。

3. 产生噪音若汽动引风机产生较大的噪音、震动等情况,则可能是由于其轴承磨损、脱落等原因导致的。

此时可对轴承和零部件进行维修或更换,以保证汽动引风机的正常运行。

总之,汽动引风机在火力发电中具有十分重要的作用,其能够为火力发电站的生产和发电提供强有力的支持。

因此,在实际运行中,需要关注其运行情况,及时进行故障诊断和处理。

660MW超超临界机组汽轮机节能改造及运行优化

660MW超超临界机组汽轮机节能改造及运行优化

660MW超超临界机组汽轮机节能改造及运行优化摘要:对某火电厂的660MW超超临界机组汽轮机进行供热改造之后,其从低温再热管道抽取供热蒸汽,在不同的抽汽量和运行工况中对锅炉和再热器等的运行具有不同的影响,需要针对性地采取优化方案,在保证机组安全运行的前提下,满足机组抽汽供热的需求。

关键词:超超临界机组;汽轮机;节能改造;运行1引言近年来我国的电能需求量在不断增加,且现代化的生产和生活方式对电力供应质量的要求也越来越高,给我国的发电企业提出了较高的要求。

而我国目前的发电总量中,以燃煤形式的发电量仍然占到70%以上,是我国主要的发电形式,而且燃煤机组的装机容量也有逐渐增大的趋势。

但是火力发电行业是一个能耗高、污染高的行业,在我国提倡建设资源节约型和环境友好型社会的大背景下,燃煤电厂也应根据国家对于发电企业的节能减排的具体要求,对燃煤机组进行节能改造。

目前比较常用的节能改造措施就是对燃煤机组汽轮机进行抽汽供热改造,不仅可以提高机组的效率,降低发电煤耗,而且可以减少二氧化碳等大气污染物的排放,具有重要的经济意义和社会意义。

2某发电厂超超临界机组概述以某火电厂2×660MW机组为例,其汽轮机为上海汽轮机有限公司设计制造的超超临界、一次中间再热式、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机;锅炉为上海锅炉厂有限公司生产的超超临界、变压运行、螺旋管圈直流炉,并采用单炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构∏型、半露天布置,锅炉温度为607℃,再热蒸汽温度为625℃;此机组配有4台静叶可调轴流式引风机和2套动叶可调轴流式增加风机。

本电厂机组对外供热,其蒸汽由再热冷段管道抽取,额定供热蒸汽量为每台炉150t/h,最大供热蒸汽量为每台炉200t/h,极限供热工况下每台机组的最大供热蒸汽量为400t/h[1]。

3汽轮机存在的问题分析3.1抽汽量与运行工况的关系在燃煤机组正常运行的过程中,蒸汽进入再热器时的压力和温度比供热蒸汽所规定的额定参数要高,所以在进入供热系统之前需要对再热器的蒸汽进行减温和减压处理,用于减温的水是来自机组给水泵的中间抽头,温度为190℃,压力为10MPa,且不同运行工况下,抽汽量和抽汽比例不同,减温水的用量也会所有不同,其具体数值见表3.1所示。

基于660MW机组汽动引风机的运行研究

基于660MW机组汽动引风机的运行研究

基于660MW机组汽动引风机的运行研究1. 引言1.1 引言汽动引风机作为热电厂中重要的设备之一,在660MW机组中发挥着关键的作用。

随着能源需求的增长和环保意识的加强,对汽动引风机的运行研究及优化也越发重要。

本文旨在对基于660MW机组汽动引风机的运行进行深入研究,探讨其原理、特点、性能参数分析、运行优化措施、故障诊断与维护策略以及节能减排效果评估等方面进行全面分析。

在当今能源环境日益严峻的情况下,如何有效提高汽动引风机的运行效率,延长设备寿命,减少能源消耗和排放成为了热电厂管理者和工程师们需要面对的重要课题。

通过本次研究,我们希望能为660MW机组汽动引风机的运行管理和优化提供有益的参考和建议,为我国能源结构调整和节能减排工作做出贡献。

2. 正文2.1 气动引风机的原理及特点气动引风机是电站锅炉循环风路中的一个重要设备,其作用是通过引风机将大气中的空气引入锅炉内,为燃料燃烧提供所需的氧气。

气动引风机的工作性能直接影响锅炉的燃烧效率和运行稳定性。

气动引风机通常采用轴流式结构,其工作原理是利用叶轮运动产生气流,将空气吸入并送入锅炉内。

叶轮旋转时产生动能,将空气加速运动,形成气流,压缩空气压力,增加空气密度,提高燃烧效率。

气动引风机具有体积小、重量轻、噪音低、运行平稳等特点。

叶轮采用铝合金材质,具有良好的耐磨性和抗腐蚀性能。

整机结构紧凑,能够有效减少能量损失,提高工作效率。

气动引风机还配备有自动温度控制系统和智能监控装置,能够实时监测工作状态,确保设备安全稳定运行。

气动引风机在电站锅炉中起着至关重要的作用,其高效、稳定的工作性能对电站的运行和燃烧效率有着重要影响。

加强对气动引风机原理及特点的研究,对提高电站的运行效率和节能减排具有重要意义。

2.2 660MW机组汽动引风机的性能参数分析660MW机组是大型燃煤发电机组,汽动引风机是其中一个关键设备,其性能参数的分析对整个发电系统的稳定运行起着重要作用。

基于660MW机组汽动引风机的运行研究

基于660MW机组汽动引风机的运行研究
4 结束语 总之,接地故障是配电网日常运行中的常见故障,直接
关系到人身安全和设备的长期稳定运行。因此,必须及时、有 效、正确地处理接地故障,根据故障信号和母线电压正确判断
故障线路。未来,如果我们能建立一个保护装置,我们可以立 即确定故障的断线和删除线路故障。认为它能有效降低接地漏 电试验和停电的影响,大大提高供电的可靠性。
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TECHNOLOGY AND INFORMATION
工业与信息化
量增加,虽然停电时间较短。故障线路确定后,可采用断开各 支路开关,分步进行试验传输的方法,缩小故障搜索范围,确 定故障点。如有必要,可通过遥测绝缘来确定故障点。
机转速自动升高,关闭至一定开度后待停运引风机失速、不出 力。检查运行引风机指令增大,锅炉炉膛负压超过+500Pa时适 当降低总风量。
(5)手动快速降低手动快速降低停运引风机小机转速至 2000 r/min以下,关闭停运引风机静叶至0,关闭停运引风机 进、出口挡板,并加关。
(6)手动降低停运引风机小机转速800r/min,手动打闸。 5.2 引风机隔离操作注意事项
3 引风机小机汽源设置 我厂3、4号机组引风机汽轮机汽源最初设计共有三路分别
为:本机冷段再热蒸汽(常用汽源);本机一级抽汽(备用汽 源);辅助蒸汽(启动、调试汽源)。
在调试中我们发现,引风机汽轮机使用辅助蒸汽汽源时无 法满足锅炉带初负荷需求。提出增加一路临机冷段再热蒸汽供 机组启动过程中供引风机汽轮机使用,经调查我厂4台机组在 50%日常最低负荷时冷再压力在2.5MPa左右,完全满足汽动引 风机带负荷需求。

660MW超超临界机组单列汽动引风机选型方案优化

660MW超超临界机组单列汽动引风机选型方案优化摘要:小汽机驱动引风机运行,可有效降低厂用电,进一步优化小汽机做功能力,有效提高电厂经济效益。

采用单列引风机,可简化烟道系统及相应的控制系统,杜绝双列风机抢风、运行不均衡而带来的安全及效率下降问题,并且降低日常维护成本。

针对宁夏某660MW超超临界机组单列小汽机驱动轴流式引风机方案进行技术及选型可行性比较,从而提供满足用户要求的安全、高效的风机方案。

关键词:小汽机;单配置;KSE装置;取消增压风机;失速;效率一、采用小汽机驱动引增不合并时单列静调引风机的技术可行性目前国内600MW及以上机组引风机多采用双列配置,但近年来,国内风机的技术设计、制作水平等有很大提高,且积累的实际运行经验也在增多。

这为采用单列风机提供了可行性。

采用单列引风机,可简化烟道系统及相应的控制系统,杜绝双列风机由于抢风、运行不均衡而带来的安全及效率下降问题,布置上简洁,投入设备少,日常检修及维护工作量减少。

但660MW机组采用单列布置,引风机入口流量很大,风机轴功率大,且选择引风机驱动设备额定功率时需要在TB工况轴功率基础上考虑一定系数,若采用电动机驱动引风机运行,则电动机额定功率很大。

为减小厂用电率,有效提高机组效率从而降低厂用电,在业界对小汽机驱动大功率辅机设备(若大机组给水泵等)取得共识的基础上,宁夏某660MW超超临界机组采用小汽机驱动引风机运行。

由于宁夏海拔较高,且电厂煤质稍稍较差,风机入口流量较大,且机组同步建设烟气脱硝、除尘、脱硫及超低排放设施,因此,整个风烟系统压力较高。

用户在初次设计时,要求引风机与脱硫增压风机分别设置,采用单列小汽机驱动静调风机的方案。

引风机设计参数详见表1-1。

表1-1静调风机叶轮尺寸为4.5米,TB工况转速为610r/min,叶轮线速度为143.7m/s,经过轴系校核,现有设计中的风机常规中间轴、联轴器、叶轮、主轴承装配等均满足强度及刚度设计要求,且静调风机采用小汽机调速,可有效提中低负荷效率,其中85%THA工况全压效率为87.5%,30%BMCR工况全压效率为65.7%。

基于660MW机组汽动引风机的运行研究

基于660MW机组汽动引风机的运行研究660MW机组汽动引风机是发电厂中非常重要的设备之一,其运行状况直接影响机组的发电效率和安全稳定运行。

为了保证机组的正常运行,需要对汽动引风机进行全面的运行研究。

对汽动引风机的结构和工作原理进行了解。

汽动引风机主要由电机、传动装置、叶轮和壳体等组成。

电机提供动力,通过传动装置将动力传递给叶轮,叶轮旋转产生气流,将空气吸入并送入锅炉燃烧室。

汽动引风机的运行状况受到多种因素的影响,如叶轮转速、进口风温、压力和湿度等。

对汽动引风机的运行参数进行分析。

通过监测汽动引风机的运行参数,可以判断其运行状态是否正常,并及时采取相应的措施。

运行参数主要包括叶轮转速、电机电流、进口风温和压力等。

在正常运行情况下,叶轮转速应处于额定转速范围内,电机电流应稳定,进口风温和压力应保持一定的范围。

如果发现任何参数异常,应及时调整和维修。

针对660MW机组汽动引风机的运行状况,进行了详细的研究。

通过实际运行数据的采集和分析,发现有时会出现汽动引风机运行不稳定的情况。

经过进一步的分析,发现主要原因是叶轮的不平衡和进口风温的波动。

由于叶轮在运行时产生不平衡,使得整个汽动引风机的振动增大,进一步影响了机组的运行稳定性。

进口风温的波动也会导致燃烧室的温度不稳定,进一步影响机组的发电效率。

针对以上问题,提出了相应的解决方案。

对汽动引风机进行平衡调整,保证叶轮在运行时平衡。

可以通过增加或减少叶轮上的铅块来实现平衡调整。

采用温控系统对进口风温进行控制,保持其稳定。

可以在进口处安装温度传感器,并根据传感器的反馈信号来调节进气量,从而控制进口风温的稳定性。

通过实验验证了以上解决方案的有效性。

将改进后的汽动引风机安装在660MW机组上进行了试运行,结果显示,汽动引风机的运行状况明显改善,叶轮转速、电机电流、进口风温和压力等参数都保持在正常范围内,机组的发电效率和安全稳定性得到了提升。

基于660MW机组汽动引风机的运行研究对保证机组的正常运行和提高发电效率具有重要意义。

660MW火电机组轴流式引风机驱动系统分析

第37卷,总第218期2019年11月,第6期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGYVol.37,Sum.No.218Nov.2019,No.6660MW火电机组轴流式引风机驱动系统分析杨春1,杨德荣2,王灵梅1,薛学敏3(1.山西大学,山西太原030013;2.山西漳电科学技术研究院,山西太原030000;3.山西漳电同华发电有限公司,山西忻州034114)摘要:要求超低排放的660MW机组采用三合一引风机后功率大大增加,合理选择引风机的驱动方式,可减少厂用电耗能、增加机组的净供电量。

以某燃煤电厂660MW机组引风机增容改造为分析对象,对引风机采用电动机驱动、汽轮机驱动、以及汽电双驱三种不同驱动方案进行比较,计算初投资、耗煤量及上网电量等进行技术及经济性分析。

结果表明,采用汽电联合驱动方案驱动动调引风机,在低负荷情况下,通过异步发电机回收部分电能至厂用电系统,机组的厂用电率降低约1.53%,提高了运行收益率。

关键词:轴流式引风机;动叶调节;电动驱动;汽电双驱;上网电量中图分类号:TK223.26文献标识码:A文章编号:1002-6339(2019)06-0509-05 Driving System of Axial Flow Induced Draft Fan for660MW Thermal Power UnitYANG Chun1,YANG De-rong2,WANG Ling-mei1,XUE Xue-min3(1.Shanxi University,Taiyuan030013,China;2.Shanxi Zhangdian Science and Technology Institute, Taiyuan030013,China;3.Shanxi Zhangdian Tonghua Power Generation Co.,Ltd.,Xinzhou034114,China)Abstract:The power of induced draft fan is greatly increased in the unit with660MW and ultra-low e⁃mission requirements,the reasonable selection of the driving mode of the induced draft fan is used to re⁃duce the energy consumption of auxiliary power,and increase the net power supply of the unit.This pa⁃per takes transformation of induced draft fan of660MW unit in coal-fired power plant as the analysis object,and compares three different driving modes of induced draft fan including motor drive,steam drive and steam-electric drive.The technical and economic analysis is carried out by calculating the ini⁃tial investment,coal consumption and online electricity quantity.The results show that using the com⁃bined steam-electric drive can recover part of the electric energy to the auxiliary power system through the asynchronous generator under the condition of low load.The power consumption rate of the unit is re⁃duced by about1.53%,which improves the rate of operating income.Key words:axial flow induced draft fan;moving blade regulation;electric drive;steam and electricdrive;online electricity quantity收稿日期2019-05-20修订稿日期2019-06-11基金项目:山西省重点研发计划(指南)项目(201703D121038)作者简介:杨春(1972~),女,硕士,副教授,主要研究方向为火力发电厂节能减排。

660MW燃煤机组超低排放运行优化调整

660MW燃煤机组超低排放运行优化调整摘要:随着国家对节能减排工作越发重视,降低火电厂排放也成为了重点。

并且随着科学技术的进步和能源工业的飞速发展,特别是“十一五”以来,中国在“节能减排”上做了巨大的努力。

对火力发电行业的“上大压下”政策,关停了很多高煤耗、高排放和低效率的亚临界机组,大力提倡大容量、高参数、低煤耗和低排放的超临界机组。

本文介绍了2台660MW机组超低排放改造情况,以及改造后的逻辑优化和调整方案具体实施方法,通过逻辑优化和调整方案,取得了较大的经济效益,实现了超低排放机组长期安全、经济运行。关键词:超低排放;改造;优化;调整;经济国家发改委、环保部、国家能源局陆续发布《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》文件,要求东部地区现役300MW及以上公用燃煤发电机组、100MW及以上自备燃煤发电机组以及其他有条件的燃煤发电机组大气污染物排放浓度要基本达到燃气轮机组排放限值。严格的污染物控制指标和大规模的超低排放改造,迫切要求我们对改造后如何控制机组安全、经济运行进行深入研究。1项目概况本厂2台660MW机组分别于2014年6月和2015年8月投产,机组投产时,设计污染物排放指标SO2≤200mg/m3,NOx浓度≤100mg/m3,烟尘≤50mg/m3。由于2台660MW机组未达到燃气轮机组排放标准要求,根据相关政策要求,本厂对2台机组开展超低排放改造。2超低排放改造2.1脱硫系统改造(1)取消增压风机。原增压风机取消,将2台吸风机增容并使用汽轮机驱动。(2)加高吸收塔。原吸收塔液位高度9.5m,吸收塔浆池容积为1800m3。改造后浆池容积增大到2452m3,浆池加高4m,改造后吸收塔液面高度为13m。吸收区新增一层喷淋层,加高2m,略微加大喷淋层与除雾器之间的距离(增加0.5m)。(3)浆液喷淋系统增加一层。吸收塔新增浆液循环泵1台(循环泵E)、加装一层托盘。吸收塔入口顶部到最底层喷淋层中安装合金托盘。(4)事故喷淋系统。为保证脱硫系统安全运行,在吸收塔入口烟道设置事故喷淋装置,当烟气温度超过吸收塔内设备可以承受的温度(温度>180℃)时,事故喷淋装置启动,降温水通过管道、喷嘴向烟道内喷入大量的雾化水,通过雾化增湿降温,降低烟气温度,以避免高温烟气对吸收塔内件造成损坏。2.2除尘系统改造(1)除尘器。新增一个五电场,并将原有一、二电场改为高频供电。(2)LGGH系统。新增一套LGGH系统,降低进入除尘器前的烟气温度,提高飞灰比电阻;升高净烟气温度,防止低温腐蚀,避免白烟。(3)加装湿式除尘器系统。新增一套湿式除尘器是系统,以保证当电除尘器改造后的出口烟尘排放浓度≤20mg/m3时,烟囱入口(湿式除尘器出口)烟尘排放浓度≤5mg/m3。2.3脱硝系统改造更换原有2层催化剂,并对第一层催化剂在原有基础上增加85m3,总脱硝效率≥83.3%。2.4超低排放后保护逻辑优化为确保新设备能安全可靠运行,同时减少事故情况下对环保设备造成损害,增设了循环泵E保护逻辑、事故喷淋保护逻辑和FGD跳闸保护,并对影响到机组安全运行(如MFT)的保护逻辑进行优化。3超低排放改造后优化调整方案3.1循环泵运行及优化(1)进行调停和启动循环泵的操作前,应联系相应机组单元长,并得到当值值长同意。值长、班长应根据设备状况、出力曲线、系统方式等,合理调度循环泵的运行方式。(2)在保证脱硫排放达到环保要求,烟囱入口SO2浓度小于35mg/m3。(3)当发现烟囱入口SO2浓度大于32mg/m3,可恢复备用循环泵运行。(4)脱硫系统运行时,循环泵运行台数≥2台。(5)循环泵停用期间:当1台运行循环泵故障跳闸时,应立即投运备用循环泵,维持脱硫设备以及机组的正常运行。(6)循环泵A、循环泵C在同一母线6kV脱硫电汇A上,循环泵B、循环泵D在同一母线6kV脱硫电汇B上,为避免因6kV脱硫电汇母线A或B故障造成脱硫系统跳闸,因此两台循环泵运行时,应尽量避免循环泵A与循环泵C同时运行或循环泵B与循环泵D同时运行。(7)循环泵的启动应符合电气的有关规定,同一母线段的设备不能同时启动;冷状态下允许启动二次,但每次间隔时间≮5min;热态时允许只启动一次,事故处理时可允许多启动一次。(8)5台循环泵运行、机组负荷在600MW及以下且原烟气SO2浓度在1800mg/m3以下、pH值在5.6~5.8范围内时,根据循环泵调停原则试停1台循环泵,若能保证烟囱入口SO2浓度小于35mg/m3的情况下,采用四台循环泵运行。(9)4台循环泵运行、机组负荷在500MW及以下且原烟气SO2浓度在1300mg/m3以下、pH值在5.6~5.8范围内时,根据循环泵调停原则试停1台循环泵,若能保证烟囱入口SO2浓度小于35mg/m3的情况下,采用三台循环泵运行。3.2除尘系统调整方案(1)负荷450MW以下时,采用1台热媒水泵运行;负荷450MW以上采用2台热媒水泵运行。(2)加强检查除尘器运行状况,如是电除尘器运行异常应及时联系检修处理。若发生直接导致排放超限的缺陷,立即汇报值长并采取紧急处理措施。3.3脱硝系统调整方案(1)合理控制喷氨流量,保证烟囱入口氮氧化物浓度小时均值在50mg/m3以内(考虑数据波动,以控制在40mg/m3左右为最佳)。(2)由于氮氧化物需根据烟气含氧量等进行修正,为保证排放达标,应严格控制机组氧量,保证烟囱入口烟气氧含量≯6.5%。(3)烟气脱硝装置投运时,保证每侧喷氨量≮5.0kg/h,保证运行稀释风机电流≮5A。(4)减少氨逃逸率,运行中应注意氨逃逸率变化(控制氨逃逸率≤2μL/L),监视预热器进出口烟气压差变化趋势,严格按要求执行预热器吹灰。(5)对二次风门及SOFA风门进行调节,在保证机组安全运行前提下,平衡锅炉运行经济性,努力降低脱硝装置A/B进口氮氧化物浓度。(6)降低脱硝装置进口NOx浓度的控制策略:降低燃烧火焰中心、减少炉膛火焰中心过剩空气系数。具体调节手段:制粉系统换成下层运行、煤量向下层制粉系统倾斜、开大SOFA风门、关小二次风门、将燃烧器/SOFA风摆角向下、减少一/二次风量(降低过剩空气量)等。4排放指标情况及经济效益分析4.1排放指标情况本厂对2台机组在进行优化调整、经济运行的过程中,仍确保各污染物排放指标达到较优水平。4.2脱硫厂用电分析通过运行人员及时调整循环泵,日常运行中能调停1~2台循环泵,2016年上半年脱硫厂用电率为0.7348%,较2015年下半年下降0.1154%,每年可节约厂用电费用160万元。4.3脱硝效益分析对比2015年下半年和2016年上半年脱硝系统改造后NOx浓度、NH3逃逸率和喷氨量,结果见表1。优化调整后,脱硝系统入口NOx浓度月均值下降70~90mg/m3、喷氨流量减少约20kg/h。表1 660 MW 燃煤机组超低排放改造前后 NOx浓度对比4.4石灰石耗量分析通过浆液循环的优化调整,降低了Ca/S,使得石灰石反应效率大大提高,减少了石灰石耗量,节约制浆电耗。5结语燃煤机组超低排放改造后环保指标控制研究与优化取得了较大成果:通过及时调整循环泵启停,可节约厂用电费用;通过对锅炉燃烧优化调整,大大减少了液氨使用量,同时减轻了预热器堵塞;通过对脱硫系统工况优化,使得石灰石利用率大大提高,减少了石灰石耗量,节约了制浆电耗;通过合理调整,使石膏中Ca/S小于1.03,石膏品质大大提高,便于石膏销售提高经济效益。本项目的实施,为超低排放改造机组在运行过程中如何降本增效和精益管理探索出新的思路,可在其他类似机组上推广应用。参考文献:[1]胡隆.火力发电机组运行人员现场规范操作指导书锅炉分册[M].北京:中国电力出版社,2015.[2]金志伟.火力发电机组运行人员现场规范操作指导书脱硫除灰分册[M].北京:中国电力出版社,2015.[3]薛建明,柏源,管一明,等.燃煤电厂超低排放综合技术路线[J].电力科技与环保,2016,32(3):12-15.[4]杨微,陈招妹,赵金达,等.WESP超超临界百万机组超低排放工程中的应用[J].电力科技与环保,2017,33(1):34-36.。

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660MW火电机组汽轮机驱动引风机设计方案优化
摘要:本文结合某660MW火电机组工程设计,对采用电动机驱动引风机与采用汽轮机驱动引风机两种方案进行了技术经济比较,得出了比较结论。

关键词:引风机;汽轮机驱动
中图分类号F407.61 文献标识码: A
前言
600MW、1000MW等大容量火电机组引风机通常均采用电动机驱动,鉴于目前机组负荷率普遍不高、浪费厂用电的情况,我院借鉴给水泵采用汽轮机驱动的经验,在国内某电厂660MW火电机组设计中采用了汽轮机驱动引风机的设计方案。

1系统设置方案分析
1.1本工程热力系统简述
工程建设一台660MW供热机组,采暖供汽一部分来自汽轮机的五级抽汽,为调整抽汽;一部分来自四级抽汽供热网循环泵的背压机排汽,采暖回水为80℃,回水至7、8号低加的一台并联换热器内,原来流经7、8号低加的凝结水部分分流至此换热器用来冷却上述采暖回水至40℃,后回水至主凝汽器。

锅炉侧引风机采用小汽轮机拖动方案,所需蒸汽取自四抽,用汽量约为74t/h,冷凝后的蒸汽排至小汽机凝汽器,后经小汽轮机自备凝结水泵排至汽机侧主凝汽器,小汽机凝汽器排水温度与主凝汽器出口凝结水温度相同。

1.2系统方案设计
引风机一般采用定速电动机驱动和工业汽轮机调速驱动两种方式。

本文拟对上述两种驱动方式进行技术经济比较,试图找到一种最佳的引风机驱动方式。

以下论述主要包括两个方案:
方案一为常规的电动机驱动方案;
技术成熟,运行可靠,国内基本上都采用电动机驱动引风机方案。

方案二为用冷凝式工业汽轮机驱动方案,其汽源点可选择主机四段抽汽或冷段,排汽进入自配的凝汽器;本方案取自四抽。

根据目前国内运行的大量业绩看,小汽机驱动工业旋转设备的情况很多,尤其是发电厂内,小汽机驱动给水泵的情况已经非常普遍。

一些石化及冶炼厂也都广泛使用工业汽轮机驱动其大型的辅机。

1.3引风机汽轮机用汽量的确定
根据引风机的轴功率,经过与小汽轮机厂初步配合,采用四段抽汽时,小机正常运行时单台用汽量约为37t/h,两台用汽量约为74t/h。

1.4主机抽汽点的确定
当采用冷段抽汽时,小汽机不仅效率低,且所配启动锅炉的出口压力比常规配置高出较多,并且由于主机冷段抽汽的过热度偏低,引风机小汽机通流部分过早进入湿蒸汽区,水冲击较大,大部分动静叶均需更换为经抗水蚀处理的动静叶,成本大大增加。

若不进行水蚀处理,小汽机寿命将大大缩短。

综上,当引风机汽轮机采用凝汽式方案时,汽源点抽自主机的四段抽汽,机组整体的热效率较高,而且可以节省投资和提高小汽机寿命,因此本方案汽源点确定为四段抽汽。

1.5小汽机驱动引风机的系统及布置方案
引风机若采用小汽轮机驱动,在系统上需要设置开式循环冷却水、凝汽器抽真空系统、小汽轮机进汽系统、凝结水回收系统、小汽轮机轴封系统、小汽轮机润滑油等系统。

相对应的设备有小汽轮机、凝汽器、凝结水泵、真空泵、汽封冷却器、润滑油供油装置等。

为节约炉后用地,引风机纵向布置在除尘器后零米,小汽机采用上排汽布置方式,小汽机凝汽器布置在小汽机的同轴后方,汽轮机润滑油集装装置布置在小汽机侧面的零米,凝结水泵、小机机械真空泵等均布置在引风机框架零米地面上,引风机和小汽机采用室内布置方案。

2厂用电等级分析
引风机对应TB工况风机轴功率:~7500kW。

厂用电方案采用6kV一级电压。

方案一、引风机采用电动机驱动方案(6kV三段),每台机设一台容量为45/27-27MV A分裂变和一台容量为25/25MV A双绕组变作为工作变,两台机组设一台45/27-27MV A的起动/备用分裂变压器和一台25MV A的起动/备用双卷变压器,作为全厂的起动/备用电源。

此时,分裂变所带6kV两段母线短路电流略超40kA(不考虑衰减),需用50kA设备。

方案二、引风机采用汽轮机驱动方案(6KV一级电压)。

若每台机设6kV两段,则每台机设一台容量为55/40-40MV A的分裂变作为工作变,两台机组设一台同容量的起动/备用分裂变压器, 作为全厂的起动/备用电源,此时6kV母线短路电流为51.637kA(不考虑衰减)、冲击值为133.347kA,可见6kV两段不可行。

仍考虑6kV三段方案。

此时,每台机设一台容量为31.5/20-20MV A分裂变和一台容量为25/25MV A双绕组变作为工作变,两台机组设一台31.5/20-20MV A的起动/备用分裂变压器和一台25MV A的起动/备用双卷变压器,作为全厂的起动/备用电源。

此时,6kV各段短路电流可控制在40kA以下。

综上所述,可以看出方案二相较方案一,高厂变和起备变容量都有不同的减少,6kV开关柜可全部选用40kA标准产品,投资降低。

3技术比较
方案一
电动机驱动引风机是成熟方案,在目前百万机组引风机上普遍采用,风量调节方式为静叶或动叶调节,启停和运行中调节灵活平稳,可满足运行中变负荷工况的需要。

电气、热工控制系统简单可靠,运行人员操作方便。

方案二
汽轮机驱动引风机在电厂中采用较少,但汽轮机驱动给水泵在电厂中较为常见,其操作和控制方法是基本相同的,也属成熟方案,其风量调节方式采用调节汽轮机的进汽量从而达到变转速调节风机风量进而满足锅炉负荷变化的需要,其调节的灵活可靠性与静调方式相同,启停和运行中调节灵活平稳,可满足运行中变负荷工况的需要,其突出优点是在低负荷时节能效果明显,更适合调峰机组,满足机组低负荷时高效运行的需要。

汽轮机驱动引风机设备系统复杂、故障率高、机组安全性低。

本方案可以降低厂用电率,提高电厂运行指标。

从技术角度讲本方案是可行的。

4经济比较
本节对两种驱动引风机的方案以两种前提分别进行经济分析,即主汽轮机主汽门进汽量相同或机组全年发电量相同为前提。

两方案技术经济分析计算的前提共性条件:
汽机的背压相同;
锅炉保证效率93%;
管道效率98%;
年运行小时数5500小时。

标准煤价:760元/吨
标杆电价:0.4219元/kWh。

4.1主汽轮机主汽门进汽量相同时经济效益及初投资对比分析
4.1.1 以两方案进汽量相同的机组运行热经济性计算
两方案主汽轮机主汽门进汽量参照主机厂热平衡图,均为2008.7t/h.
4.1.1.1两方案采用春秋季工况运行经济指标对比表
表1
由上表可知,以春秋季工况为基准,方案一比方案二每年可多对外供电0.153560亿度,最终方案一比方案二年可增收647.87万元;即方案二的运行费用相比方案一为-647.87万元。

4.1.2初投资成本
表2
注:1、上表除特殊注明外其它按一台机组计列。

4.2两方案发电量相同时经济效益及初投资对比分析
4.2 .1 以两方案发电量相同的机组运行热经济性计算
本方案以冬季额定抽汽工况下两方案发电量相同为前提。

方案一(电动机驱动方案):
依据主汽轮机的热平衡图,经过计算可知,此工况下机组的发电标煤耗为255.3g/kWh,年均供电标准煤耗为264.5g/kWh。

方案二(采用冷凝式汽轮机驱动方案)
依据主汽轮机的热平衡图,经过计算可知,年平均机组的发电标煤耗为260.8g/kWh,年均供电标准煤耗为270.2g/kWh。

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