(单华能(天津)煤气化发电有限公司 天津 300452)
摘要:本文以华能临港(天津)燃气热电联产项目为依托,分析了在燃机热电行业进入“微利”新常态下,燃气轮发电机组分别在日常运行、启停调峰、备用期间和检修期间的能耗控制措施,并进一步对经济效益进行综合分析,从而能够更好地帮助部分相关企业降低运行成本,确保效益最大化。
关键词:燃气轮发电机;节能降耗;经济效益;新形势;启停调峰
1、当前国内外燃气轮机电厂现状
燃气轮机电厂具有高效低耗、启停机快、可用率高、投资省、建设周期短、环境污染少、省水及占地面积小等优点,国内自2012年开始,开始在各一线城市及南方发达城市大批陆续投产,预计到2020年,全国燃气轮机联合循环装机容量将达到5500万千瓦,主要用以都市用电调峰和冬季供热。现阶段由于国家经济产业调整、电力体制改革的推进、两部制电价实施、市场化进程导致电力行业竞争加剧、热电利润减少等,致使燃机热电行业进入“微利”新常态。同时,由于主设备核心技术受国外垄断,现阶段我国燃气-蒸汽联合循环机组单位造价和运维成本仍比常规燃煤脱硫电站高,上网电价也高于当地脱硫标杆上网电价,再加上天然气季节性供应不足、天然气价格持续上涨、调峰任务重、考核力度大、热价低成本倒挂等一系列制约与困难,导致燃机电厂发电利用小时数受限,经济效益情况相对较差。
2、燃气轮机电厂启停机过程中节能措施
夏季电力系统负荷变化快、峰谷差较大,而燃气轮机电厂具有启停快、负荷响应迅速和环保高效等优点,完美适配电网电力调峰。以下通过分析某燃机机组近60次启停机调峰操作,归纳总结出在启停调峰操作过程及短时备用相关能耗控制措施:
2.1根据机组并网时间合理安排各系统的启动时间,使启动过程相对紧凑,做到燃机定速后及时并网,缩短空转时间。启动前轴封的投运无需过早,停机后尽快破坏真空、退出轴封,减少外购辅汽。启动后,迅速排查各疏放水电动阀内漏情况,采取措施减少热量损失。
2.2启动前和启动过程中,通过低负荷排污换水,保证蒸汽、水质合格,避免高负时换水导致的热量浪费。调峰停运后,应做好机组的保温、保压措施。例如及时关闭汽包连排、适当关闭厂房门窗及退出汽水系统取样等操作。
2.3 机组启动耗时耗气标准如下表所示:
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2.4 机组停运耗时耗气标准
开始操作到减负荷到最低稳燃负荷时间:合格 20分钟,良好 12分钟,优秀9分钟。
最低稳燃负荷到机组解列时间:合格 10分钟,良好6 分钟,优秀3分钟。
燃机汽机解列间隔时间:合格 4分钟,良好2分钟,优秀 1分钟。
2.5辅机启停时间安排
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机组停运后,应及时停止相应的辅机设备,或调整辅机的运行方式,从而降低厂用电率。
3、燃气轮机电厂日常运行中的节能措施
3.1机组运行期间积极争取气量、电量,在燃料充足的条件下尽量保持机组高负荷连续运行。根据燃机运行情况,定期、基本负荷情况下出力下降到规定程度或孔探检查发现压气机叶片较脏后,及时安排压气机离线水洗以提高压气机效率和机组带负荷能力。同时,每天积极创造条件,及时进行压气机在线水洗。通过监视压气机入口滤网差压变化,及时对滤网反吹或清理。
3.2 循环水系统需定期执行凝汽器胶球清洗工作,保证胶球收球率。汽机背压运行期间,循环水下塔运行,上塔降温时打开内外塔电动阀,缩短上塔时间。针对冬季运行,各室外闭式水管路蒸汽伴热或电伴热可退出,减少能耗。
3.3严格控制凝汽器、闭式水及余热锅炉排污量:凝汽器补水率控制在 0.8%以下,闭式水箱补水调阀应该基本维持在0%,发现异常及时查找漏点。每日执行凝汽器补水、余热锅炉排污、闭式水补水等各项水耗统计操作,出现超标及时进行调整。
3.4定期对汽轮机真空严密性测试,借助科学手段,提高真空严密性。加强循环水水质监督,防止钛管腐蚀。做好设备、管道及阀门的保温检查工作,减少保温失效引起的热损失。确保厂区内照明严格按照季节需求执行。
4、燃气轮机电厂检修期间节能措施
4.1 机组停运后,严格按照专业下发机组停运进度执行,避免能耗浪费。停运初期,对于暂时无法停运的各闭式水用户,根据闭式水各用户温升情况间歇启动闭式水泵和循环水泵进行降温。
4.2余热锅炉汽水系进行充氮保养时,保证系统氮气压力微正压即可,如系统压力无法维持,及时查找漏点并处理,处理缺陷期间该系统暂停充氮。
4.3机组检修后首次启动,应制定严密的启动试运方案,避免出现漏项或重复试运。设备或系统检修后首次投运,应对检修质量严格把关,防止出现重复试运造成的能耗及工质的浪费。机组检修期间,加强对自来水和消防水使用的管控。
5、总结分析
“节能降耗”是可持续发展和高质量发展的关键,以上内容整理归纳了某厂燃气轮热电机组在不同状态下,相与之对应的能耗控制措施。虽然当前国内燃气轮机型号种类较多,但各燃气轮机组原理一致,普遍具有集成度、自动化程度高,与之配套的相关设备也基本相似,故而总结的节能措施对于不同种类的燃气轮机组均有参考价值。能够帮助其他燃气电厂进一步压缩能耗成本,保障机组稳定可靠,持续扩大运营收益。
参考文献
[1]《关于我国现有燃机电厂基本情况》—中国电机工程学会热电专委会2003-07-31.