影響發(fā)電廠廠用電率的因素探討

1、焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版,第19卷,第5期,2000年9月Jour nal of Jiaozuo I nstitute of T echnolog y(Natur al Science,Vol119,No15,Sep.2000影響發(fā)電廠廠用電率的因素探討楊軍(焦作礦務(wù)局熱電廠,河南焦作454002摘要:廠用電率是發(fā)電廠重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一.降低廠用電率可以降低發(fā)電成本,提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益.結(jié)合焦作礦務(wù)局熱電廠多年來的運(yùn)行情況,分析、探討了影響發(fā)電廠廠用電率的有關(guān)因素,指出了降低廠用電率應(yīng)采取的措施.關(guān)鍵詞:廠用電率;總耗電量;輔機(jī)設(shè)備中圖分類號:T M62文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1007O7

2、332(200005O0385O031影響發(fā)電廠廠用電率的因素分析焦作礦務(wù)局熱電廠共有3臺(tái)機(jī)組,總?cè)萘繛?5MW,單機(jī)容量25MW,屬于1臺(tái)鍋爐向1臺(tái)汽輪機(jī)供汽的單元機(jī)組,其用電量占發(fā)電廠廠用電量的90%以上,是鍋爐高壓輔機(jī)和汽輪機(jī)高壓輔機(jī).該熱電廠單臺(tái)鍋爐的6kV輔機(jī)包括2臺(tái)磨煤機(jī)(單機(jī)容量320kW、1臺(tái)引風(fēng)機(jī)(315kW、2臺(tái)送風(fēng)機(jī)(單機(jī)容量200kW、2臺(tái)排粉機(jī)(單機(jī)容量220kW;單臺(tái)汽輪機(jī)的6kV輔機(jī)包括2臺(tái)循環(huán)泵(單機(jī)容量250kW、1臺(tái)給水泵,在發(fā)電量一定或者相對穩(wěn)定的情況下,廠用電率和廠用電量成正比.如果要降低廠用電率,就要降低廠用電量,即要降低鍋爐的6kV輔機(jī)、汽輪機(jī)的6k

3、V輔機(jī)的用電量.這些設(shè)備的用電量直接影響廠用電率.根據(jù)長期的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),影響輔機(jī)設(shè)備用電量的主要因素有以下幾個(gè)方面.111環(huán)境溫度環(huán)境溫度越高,廠用電率將升高.每年夏季焦作礦務(wù)局熱電廠廠用電率相對于其它季節(jié)要高一些.表1為焦作礦務(wù)局熱電廠1998年、1999年廠用電率統(tǒng)計(jì)情況.從表1可知,每年的69月份表11998年及1999年各月份廠用電率T ab11T he aux iliary power ratio of each month in1998and1999%年份月份1234567891011121998 1999817181448168816381781981758193912181639

4、17681979107915791859140916191639106816781848144817781704個(gè)月用電率最高.這主要是由于環(huán)境溫度增高,致使磨煤機(jī)軸承溫度升高.為了避免燒壞磨煤機(jī)大瓦,同時(shí)還要滿足生產(chǎn)需要,保證制粉,就必須減少給煤量,減少磨煤機(jī)負(fù)荷.若制粉量降低,磨煤機(jī)、排粉機(jī)運(yùn)行時(shí)間就延長,就會(huì)增開磨煤機(jī)和排粉機(jī)臺(tái)數(shù),使得磨煤機(jī)、排粉機(jī)用電量增加.另一方面,環(huán)境溫度增高,循環(huán)水泵用電量也相應(yīng)增加.循環(huán)水泵又稱冷卻水泵,除了主要用以供給汽輪機(jī)凝汽器冷卻以外,還供給其它設(shè)備所需冷卻水.環(huán)境溫度高,冷卻水溫度也高,有時(shí)高達(dá)30e以上,這樣凝汽器冷卻效果不好,汽輪機(jī)的真空就要下降.

5、為提高并維持真空,就要加大循環(huán)水量,多開循環(huán)水泵臺(tái)數(shù),使得循環(huán)泵用電量增加.收稿日期:2000O06O10;修回日期:2000O07O16作者簡介:楊軍(1972O,男,河南焦作人,助理工程師,從事電熱分場運(yùn)行工作.正是由于上述設(shè)備在環(huán)境溫度增高情況下,用電量增加,導(dǎo)致了夏季廠用電率高于其它季節(jié). 112煤質(zhì)煤的基本成份是碳、氫、氧、氮、揮發(fā)性硫以及灰分和水,其中碳、氫和硫是可以燃燒的,其余氧、氮、灰分和水4種成份是不能燃燒的,它們存在于煤中相對地占去了可燃成份的含量.因而相應(yīng)地降低了燃料發(fā)熱量.發(fā)熱量通常是把每千克應(yīng)用基燃料完全燃燒時(shí)發(fā)出的熱量.灰分和水份是有害成份,通常把含灰份和水份多的煤

6、稱為/劣質(zhì)煤0.煤的發(fā)熱量越高,制粉用電量越低;煤的發(fā)熱量越低,制粉用電量越高.如果使用發(fā)熱低的/劣質(zhì)煤0,那么要滿足燃燒需要,保證鍋爐的汽溫、汽壓就必須提高給粉機(jī)轉(zhuǎn)速,加大給煤量,相應(yīng)的制粉量也要增加,這樣制粉系統(tǒng)的磨煤機(jī)、排粉機(jī)運(yùn)行時(shí)間就長,或者增開磨煤機(jī)、排粉機(jī)臺(tái)數(shù),這樣,用電量就要增加.如果使用發(fā)熱量高的/優(yōu)質(zhì)煤0,那么相同條件下能滿足鍋爐燃燒需要的粉量就少,相應(yīng)制粉量亦少,磨煤機(jī)排粉的運(yùn)行時(shí)間就短,用電量也少.表2是2000年4月17日至19日磨煤機(jī)、排粉機(jī)3d用電量占發(fā)電量百分比與入爐煤發(fā)熱量對比表.從表2可看出,當(dāng)煤的發(fā)熱量為5614kJ/kg時(shí),排粉機(jī)用電量占發(fā)電量的0178%

7、,最低.表2輔機(jī)用電量占發(fā)電量的百分比與煤發(fā)熱量的對比T ab12Percentag e of the electricty consumption of auxillary machine to the quantityof electricity g ener ated in compariso n w ith t he quantity of the caorics of coal項(xiàng)目日期4月17日4月18日4月19日煤的發(fā)熱量/(kJ#kg-1磨煤機(jī)用電量占發(fā)電量百分比/%排粉機(jī)用電量占發(fā)電量百分比/%537621060182519521100183561411850178煤含水份多,

8、制粉用電量也增加.雨季時(shí)煤所含水份增加,導(dǎo)致干燥煤能力下降,磨煤機(jī)、排粉機(jī)運(yùn)行的時(shí)間就會(huì)延長.同時(shí),給煤機(jī)時(shí)常滯粉,給煤量少等,也會(huì)使磨煤機(jī)、排粉機(jī)效率低,用電量增加.113其它因素11311凝汽器結(jié)垢汽輪機(jī)的凝汽器也叫冷凝器,它起兩方面的作用,一是建立并維持真空,提高熱力系統(tǒng)循環(huán)熱效率;二是將汽輪機(jī)的排汽凝結(jié)為水,以便回收工質(zhì),重新送回鍋爐作為給水使用.焦作礦務(wù)局熱電廠采用的是表面式凝汽器,冷卻水不與乏汽直接接觸,乏汽通過冷卻水管表面與冷卻水進(jìn)行熱交換.此時(shí)乏汽是在很低的飽和溫度下發(fā)生凝結(jié),故能形成很高真空.汽輪機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后,凝汽器里的冷卻水管要結(jié)垢,影響與乏汽的熱交換,汽輪機(jī)的真空就要

9、下降,必須加大循環(huán)水量,增開循環(huán)泵來維持真空.對凝汽器清洗除垢,必須降低發(fā)電機(jī)負(fù)荷后才能進(jìn)行.11312涼水塔網(wǎng)格板結(jié)垢焦作礦務(wù)局熱電廠供水系統(tǒng)采用的是循環(huán)供水系統(tǒng),利用涼水塔冷卻從凝汽器中出來的冷卻水,冷卻以后,再由循環(huán)泵送回凝汽器內(nèi)重復(fù)使用.運(yùn)行一段時(shí)間后,涼水塔內(nèi)的網(wǎng)格板要結(jié)垢,影響冷卻效果.循環(huán)泵進(jìn)水溫度高,汽輪機(jī)真空會(huì)降低,需要增開循環(huán)泵臺(tái)數(shù),因此循環(huán)泵用電量就要增加.涼水塔更換網(wǎng)格板后,循環(huán)泵用電量占發(fā)電量的百分比將下降.11313磨煤機(jī)內(nèi)鋼球補(bǔ)充與更換磨煤機(jī)施轉(zhuǎn)時(shí),利用其內(nèi)部鋼球相互碰撞將煤砸成所需的煤粉細(xì)度.如果內(nèi)部鋼球少了,或磨損變小了,磨煤機(jī)的出力就要減少,那么制相同細(xì)度的

10、煤粉,就要延長磨煤煤機(jī)、排粉機(jī)運(yùn)行時(shí)間,用電量將增加.11314給水系統(tǒng)運(yùn)行方式焦作礦務(wù)局熱電廠給水系統(tǒng)采用母管制運(yùn)行.當(dāng)3臺(tái)發(fā)電機(jī)同時(shí)運(yùn)行,負(fù)荷低于60MW時(shí),只386焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版2000年第19卷需要開3臺(tái)給水泵,就能滿足3臺(tái)鍋爐的供水需要,可以省去1臺(tái)泵的用電量.如果不采用母管制,必須開3臺(tái)給水泵,這就增加了用電量.11315 運(yùn)行人員的技術(shù)水平送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)用電量的變化,除了和鍋爐運(yùn)行工況有關(guān)外,還和運(yùn)行人員操作水平有很大關(guān)系.為了使燃料在爐內(nèi)的燃料正常進(jìn)行,必須向爐膛內(nèi)送入燃燒所需的空氣,并隨時(shí)排出燃燒后生成的煙氣.鼓入空氣的風(fēng)機(jī)稱為送風(fēng)機(jī),用以抽出煙氣的風(fēng)機(jī)叫引風(fēng)機(jī).

11、靠送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)維持爐膛負(fù)壓,以免火焰噴出爐外.爐內(nèi)負(fù)壓不宜過高,否則將增多漏入爐膛和煙道的風(fēng)量,增大排煙熱損失,使引風(fēng)機(jī)的能耗增加.調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和其它一些設(shè)備,在滿足要求的負(fù)壓下使得鍋爐的燃燒運(yùn)行工況達(dá)到最佳狀態(tài),是一個(gè)復(fù)雜過程.對于鍋爐而言,燃燒穩(wěn)定、運(yùn)行工況良好是主要的,要保證這一點(diǎn),風(fēng)機(jī)用電量可能上升.減少風(fēng)機(jī)負(fù)荷,就可能影響鍋爐穩(wěn)定燃燒、運(yùn)行工況和效率.如何處理好兩者的關(guān)系,就需要操作人員有一定技術(shù)水平.114 發(fā)電量發(fā)電量對廠用電率有直接影響.起動(dòng)發(fā)電機(jī),需要起動(dòng)相應(yīng)的磨煤機(jī)、排粉機(jī)、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、循環(huán)泵等輔機(jī).其中除了磨煤機(jī)、排粉機(jī)在制粉較多并滿足生產(chǎn)需要時(shí)可以停止運(yùn)行外

12、,其它輔機(jī)一經(jīng)起動(dòng)是不能停止運(yùn)行的,任何一臺(tái)設(shè)備停止運(yùn)行都能造成停機(jī)、停爐.因此,不能以減少設(shè)備運(yùn)行時(shí)間來減少用電量.所以發(fā)電機(jī)負(fù)荷越高,各輔機(jī)設(shè)備效率越高,用電量占發(fā)電量百分比越低,廠用電率越低.發(fā)電機(jī)負(fù)荷越低,各輔機(jī)效率越低,用電量占發(fā)電量百分比越高,廠用電率越高.根據(jù)測算發(fā)電機(jī)負(fù)荷為23MW 時(shí)給水泵效率是62%,滿負(fù)荷即25M W 時(shí)效率為65%.表3為焦作礦務(wù)局熱電廠1999年7月份輔機(jī)用電量占發(fā)電量的百分比.其中1日至18日是2臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行.18日至31日是3臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行.當(dāng)3臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí),輔機(jī)用電量占發(fā)電量百分比明顯下降.表3 輔機(jī)用電量占發(fā)電量百分比T ab 13 R ati

13、o of t he electricty consumption of aux illiar y machine to the quantity of electricity g enerated % 日 期磨煤機(jī)排粉機(jī)送風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)循環(huán)泵給水泵 118日1831日2114210101740169018201801124111811451131114111332 降低廠用電率的措施¹夏季做好設(shè)備降溫工作;º做好煤質(zhì)化驗(yàn)選用發(fā)熱量高的/優(yōu)質(zhì)煤0;»選用合適化學(xué)藥劑加入循環(huán)水中,防止凝汽器、涼水塔網(wǎng)格板結(jié)垢,定期對凝汽器清洗除垢、更換涼水及塔網(wǎng)格板;¼定期補(bǔ)充

14、更換磨煤機(jī)內(nèi)鋼球;½對輔機(jī)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造,提高其效率;¾加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn),提高運(yùn)行人員的技術(shù)水平和操作水平,根據(jù)發(fā)電負(fù)荷,勤操作,勤調(diào)整,相互密切配合,使機(jī)組運(yùn)行在最佳狀態(tài).Factors affecting the aux iliary power ratio of power plantsYANG Jun(Cogeneration Pow er Plant of Jiaozu o M ine B ureau ,Jiaoz uo 454002,China Abstract:The rate of electricity consumption is the most important econom ic indexes of pow er plant.It is possible to decrease the cost of generating electricity and increase the benefit of power plant by reducing the rate of electricty consumption.T he factors affecting the electricting consum ption rate of pow er plant ar