浅析某燃气轮机发电厂节能降耗的主要措施

时间：2022-05-15 17:34:27

关键字：节能降耗上水流程优化改进

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[导读]摘要:介绍了某燃气轮机发电厂自投产以来在生产实践中采取的一些节能降耗措施,包括改善机组冷态上水方式,优化辅机运行方式等,取得了显著的经济效益和节能减排效果。

引言

我厂燃机一期工程为两台由东电公司与三菱重工合作生产的燃气一蒸汽联合循环发电机组,型号为M701F4。余热锅炉为无锡华光锅炉有限公司生产的三压、再热、卧式、无补燃、自身除氧、自然循环余热锅炉,主要由进口烟道、锅炉本体（受热面模块和钢架护板）、出口烟道及烟囱、高中低压锅筒、管道、平台扶梯等部件以及高中压给水泵、预热器再循环泵、sCR脱硝系统、排污扩容器等辅机组成。锅炉本体受热面采用模块结构,由垂直布置的螺旋鳍片管和进出口集箱组成,以获得最佳的传热效果和最低的烟气压降。高、中、低三个汽包前都设有省煤器模块,汽包下方都设有蒸发器模块,汽包出口都设有过热器模块。高压过热蒸汽至汽机高压缸做功,汽机高压缸排汽和中压过热蒸汽混合经再热器加热后到中压缸做功,低压过热蒸汽至低压缸做功。高压过热蒸汽通过一级减温水减温,保证主蒸汽温度不超限,再热蒸汽由一级减温水控制再热蒸汽温度在规定范围内。每台余热锅炉设置一个烟囱。

汽轮机型号为LN156-12.3/566/566,是双缸双排气、三压、中间再热,单轴,无抽汽纯凝式机组。汽轮机高中压合缸,通流部分反向布置,高压缸有12个压力级,中压缸有9个压力级,中压缸排汽与来自余热锅炉低压过热蒸汽相混合共同流入低压缸。低压缸为双流程向下排汽型式,有6个压力级,共12级。由于汽轮机布置在燃气轮机和发电机中间,燃气轮机启动时,汽轮机也随之一起转动,这时余热锅炉还没有产生满足参数要求的蒸汽进入汽轮机。随着转速的提高,汽轮机鼓风热量增加,汽轮机需要引入辅助蒸汽,冷却低压通流部分。

我厂自2017年投产以来,为响应国家节能减排的号召,在设备和运行方式上不断改进和优化,取得了较好的节能效果,现将近年来在节能降耗方面的工作进行简要总结。

1余炉冷态时的上水方案调整

1.1正常上水流程

按照相关规程,余热锅炉在冷态补水时的大概流程为:先就地将高、中、低给水系统相关放水门关闭,同时打开相对应的放空气门,在放空气门连续见水后关闭放空气门。然后在集控室依次启动凝泵、中压泵、高压泵,为对应的给水系统上水,如图1粗线条所示,这一流程以凝泵为核心。凝泵额定功率为500kw,高压给水泵额定功率为2200kw。在多次上水过程中发现,此过程虽然时间短,但是耗能相对较大。

1.2优化后的上水方案

为了完成节能降耗的相关目标,在经过多次探讨后发现,机组冷态时,可以以停机凝泵为核心的方式,为余炉上水,如图1虚线所示。在凝汽器上水完成后,用停机凝泵将凝结水通过TCA掺冷回路送至高压汽包。虽然该方案的上水时间有所增加,但能让高压汽包及低压汽包同时完成上水任务,并且耗能大大减小。

新旧上水方案对比如表1所示。

由表1可知,虽然新方案上水时间较长,但耗能却只有原来的一半。另外,通过对新方案的讨论和研究发现,采取哪种方案上水,很大方面受到高压汽包压力的影响。所以,在机组正常停炉后,在高压汽包压力降至1.5MPa以下,也可采用大凝泵经TCA掺冷回路为高压汽包上水。如果高压汽包压力降至0.5MPa以下,可换成停机凝泵为高压汽包上水。

2优化辅机运行方式

机组停运后,由于系统内仍存在部分余热,所以按照三菱要求在盘车投运后仍需保证高压泵运行0.5h。为了完成节能降耗目标,机组停运后,即降低高压泵出力至一定值,经过多次停机取值发现,在不影响TCA系统冷却效果、TCA水侧出口不引起闪蒸及电气允许的情况下,可以将高压泵电流最低降到56.2A,维持高压泵出口压力在9MPa,具体方案如表2所示。