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降低某发电厂厂用电率的分析与措施

摘要：针对某燃气蒸汽联合循环电厂厂用电率偏高的问题进行了分析。采取了相应的措施，制定了降低厂用电率相关的建议与方案。最终解决了厂用电率偏高的问题，保证了机组安全稳定运行，提高了机组经济效益。

关键词：联合循环；厂用电率；
0.引言
某电厂机组冬季进入大负荷运转供热时期，由于年度机组厂用电率指标较差，降低厂用电率则作为优化的目标，挖掘分析降低厂用电率的方法与措施。
机组经历检修后启动、燃烧调整、基本热网投入运行、尖峰热网投入运行等多个阶段。现阶段机组负荷跟踪辅助调峰市场，热网也按照大负荷供热，工况较为稳定。故本次分析主要统计数据来源于11月，而部分计算及分析数据来源于月末典型工况，便于为未来机组运行提出操作建议。
1.数据总览
为了达到降低机组厂用电率的目标，首先需要对机组辅机耗电量进行总览统计，再通过数据对比进行研究分析。下面就通过图表的方式显示机组运行时各辅机的耗电量。本次数据统计为11月全月。
为便于数据统计及直观显示，将部分同类型数据合并，并按照耗电量进行排序，则可得出简化数据表：

2、数据浅析
从上面图表中的数据可以看出，各辅机耗电量均有所差别。其中增压机、高压给水泵、循环水泵耗电量仍然为占据了厂用电消耗的半壁江山。热网系统大负荷供热后，热网循环水泵耗电量也有所上升，达到了11%。循环水变耗电量也较高，主要原因为11月前半月热网负荷较低，为降低凝汽器真空，机力塔均为高转速运行。11月末供热负荷上升后，凝汽器真空转好，机力塔风机停运后循环水变耗电量急剧下降，故本次不对其进行分析。
上面的数据中，部分设备的耗电量是无法通过调节及改造降低的，这部分称为不可控因素。而其他部分参数则可以通过操作、措施等手段降低，这部分称为可控因素。下面就先对不可控因素及可控因素进行分类：
1. 不可控因素
不可控因素主要有增压机、燃机励磁变、低压变等。其中值得一提的还有锅炉低省泵。
不可控因素由于短期内无法通过外界手段调整，是机组运行时所必须的消耗量，故本次不再深入进行分析。而对于锅炉高压给水泵勺管设定值、机力塔风机运行方式、厂区照明等设备，在部门发布的机组厂用电率控制措施中已经明确了运行方式，故本次分析也不再赘述。
2. 可控因素
经上表中统计数据及实际运行经验，本次共统计出以下两项可控因素：
a. 热网系统运行方式
b. 凝结水泵
3、可控因素分析
下面逐一对机组可控因素进行深度分析，通过实际运行数据计算及对比找出有效降低厂用电率的优化方式。
1. 热网系统运行方式
进入冬季大负荷供热后，热网系统辅机耗电量成为影响厂用电率高低的主要因素之一，其中尤以热网循环水泵耗电量最为突出。下面就通过11月份相关数据研究如何通过参数调整来降低热网循泵耗电量。
因此通过对11月整月热网系统数据进行采集，筛选出热负荷相近的时间段进行整理，再进一步通过查找这些数据中外网供水压力相近的时间段。得出以下几组数据（以下数据均为1小时内的平均值）：
时间
供水压力（MPa）
供热量（GJ/h）
供水温度（℃）
供水流量(t/h)
#2、#3热网循环水泵耗电量总计(MWh)
11月22日08:00-09:00
0.57
1496
93
7327
2.33
11月23日10:00-11:00
0.58
1495
94.4
6978
2.12
11月24日17:00-18:00
0.59
1491
96.9
6778
2.21
供热量在1490-1500GJ/h，外网供水压力在0.57-0.59MPa之间的数据
由上表可以看出，在供热量相同的情况下，即使23日10:00-11:00的供水流量高于24日17:00-18:00 200t/h。但是从耗电量来看反而24日的热网循环水泵耗电量更多。这主要因为外网供水压力24日为0.59MPa，高于23日的0.58MPa。由此可见外网压力高时热网循环水泵的耗电量也随之升高。此时外网压力高成为热网循环水泵耗电量高的主要因素。
以上表中供水温度分别为98.7℃和95℃的两个工况为例。供水温度98.7℃比供水温度95℃减少用电0.23MWh，即每小时减少用电量230KWh。相同热负荷下每增加1℃供热温度，可减少耗电量62KWh。按此数据进行计算，预计24小时可以节电230*24=5520KWh，效果较为可观。由此可见在相同供热量情况下，提高供热温度，降低供热流量，对厂用电量的降低有较大意义。
建议：进行热网系统调整时，在满足热调的运行要求情况下，尽量通过提高供热温度，降低供热流量运行。这样有利于降低厂用电率。
2. 凝结水泵
凝结水泵11月份耗电量294MWh，厂用电率0.08%。数值基本与闭式水泵持平。热网系统投运并带大负荷后，由于低压缸蒸汽量下降，凝结水泵母管流量也明显降低，凝结水泵维持单台运行。

按照凝结水泵运行性能曲线，当泵流量降低后效率必然有所下降。下面就以一个典型负荷下参数为例，计算凝结水泵运行效率：
典型负荷：机组负荷718MW，供热量1600GJ/h
效率=有效功率/功率
=凝结水泵出口流量/3.6*9.81*凝结水泵扬程/1000/功率
=231/3.6*9.81*294/1000/362
=48.37%
计算结果略低于性能曲线中的相关参数。可见在当前热网大负荷运行下，受凝结水流量下降影响，凝结水泵运行效率较低。由于三台凝结水泵均为工频电机，增加了不必要的耗电量。
建议：将三台凝结水泵电机中的一台更改为变频电机。当进入冬季大负荷供热阶段时，只运行变频凝结水泵，通过调节变频装置匹配当前负荷下的凝结水流量，提升运行效率，减少不必要的电量消耗。夏季纯凝工况运行时则可启动两台工频凝结水泵长期运行，以满足锅炉上水量的要求。
4、结语
本文针对某燃气蒸汽联合循环电厂厂用电率偏高的问题，首先通过数据总览明确全厂辅机耗电分布，并筛选出可以继续进行分析的可控制因素。深入挖掘及分析相关数据，最终对降低机组厂用电率提出了若干条建议。为未来机组经济性运行起到了良好的指导作用。
参考文献：
[1] 侯庆贺.降低综合厂用电率之浅谈. [J].电力建设，2014（9）

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-全文完-