垃圾发电站降低机组系统能耗技术研究

垃圾发电站降低机组系统能耗 技术研究

1.闫囧囧 1.周志永 2.鲍万韬 3.胡青松 4.刘家财 4.范松松

1.国家电投安徽新能源有限公司，2.国家电投涡阳国淮新能源有限公司 3. 安徽新力电业高技术有限责任公司 4. 安徽新力电业高技术有限责任公司

一 绪论

垃圾焚烧发电厂由于容量小，蒸气参数低，系统复杂，所以造成机组系统能耗指标较高。同时，随着国家对环境保护越来越重视，垃圾焚烧电厂需要增加配套的烟气净化处理系统，厂用电量进一步升高。2018年全国垃圾焚烧发电厂综合厂用电率平均值为19.8%，因此对该指标的降低展开深入研究与探讨，为企业提升经济效益、增强竞争力，具有重要意义。

涡阳垃圾焚烧发电项目设计发电厂用电率为19%，从目前对比于省内其他生活垃圾发电项目，存在降低厂用电率的空间。

2技术路线

2.1运行调整

1.主蒸汽参数的选择

机组在正常运行的过程中，主蒸汽温度相对比较稳定，主蒸汽压力波动大，选择合理的较高的主蒸汽压力对机组的经济性有重要意义。

主蒸汽压力升高不超过汽轮机管道及汽机汽室及管道系统的承压规定，机组不超负荷运行，升高主蒸汽压力对汽轮机经济性提高是有重大意义的。调整过程中通过选取合适的主蒸汽参数对比计算出机组在额定工况下的热耗，综合考虑最终确定适合该机组的主蒸汽参数。

1）调整工况

根据调整方案结合现场实际运行情况本调整最终确定了主蒸汽压力为3.5MPa 、3.6MPa、3.7MPa、3.75MPa等四个工况。每个工况选择负荷相对稳定的两小时采集相关数据计算出机组的热耗。

机组主蒸汽压力与热耗的变化趋势图：

机组设计额定工况下的热耗为12363kJ/(kW.h)，在调整工况下由于机组真空远高于机组设计的额定真空-92.6 kPa，所以在3.6MPa、3.7MPa、3.75MPa等工况下机组热耗率都优于机组的设计工况下的热耗，机组运行状态良好。

由上图可知随着机组主蒸汽压力的升高，机组热耗表现为下降趋势，机组的经济性提高。由此调整工况数据可知机组的主蒸汽参数维持在3.75MPa机组的安全性有保障经济性也有提高。

2.循环泵运行工况选择

循环水流量增加，汽轮机真空提高，机组出力增加，同时循环水泵的功耗也增加。当循环水流量增加太多时，循环水泵功耗的增加就会与机组出力的增加相抵消。因此两者这间必然存在较佳匹配，使汽轮机真空能够维持在较经济的运行条件下。

根据调整方案结合现场实际运行情况本调整最终确定了循泵运行频率35HZ 、40HZ、45HZ等四个工况。每个工况选择负荷相对稳定的两小时采集相关数据计算出机组的热耗。

循环水泵在相对较低的频率（35HZ）下运行，机组调整过程中真空能维持在-95.8kPa，循环水压力能保证在0.08MPa以上，在调整过程中机组安全稳定运行无任何异常状况，安全性得到保证。从经济性角度来说循泵变频35HZ下机组真空为-95.8kPa高于机组设计的额定负荷真空值-92.6 kPa，机组的热耗为12117.163 kJ/(kW.h)也优于机组设计的额定负荷下的12363kJ/(kW.h)。降低真空后对机组的效率影响极小，反而节约了循环水泵的电耗。

3.循环水系统运行工况选择

优化前机组正常运行真空较高，除循泵变频频率较高外，另一个原因就循环水冷却塔风机频率较高，循环水温度较低，使机组冷却塔风机的电耗过大不利于节省厂用电率。

循环水温度由于环境温度的变化以及调节滞后的原因不能稳定控制在某一温度下，我公司调整小组成员结合现场情况以及循环水泵变频调整结果综合考虑提高循环水温度在28-30℃，保持循泵变频在37HZ的工况下取了三组数据对机组热耗指标进行计算。机组在调整工况下经过长时间运行机组稳定性安全可靠，经济性方面热耗率都优于机组设计的额定负荷下的12363kJ/(kW.h)。由此可见机组在该工况下运行安全性和效率都有保障。与优化前大幅度降低了厂用电提高了机组经济性。

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5. 运行调整方案

4.1 调整效果

通过循泵级冷却塔风机运行方式的优化及大量的数据采集和计算结果证明机组在优化工况下运行安全性和经济性都有足够保障。优化前后节约电流对比如下表：

4.2 运行方式意见

1.机组负荷在9MW以下时循环水泵变频设置36HZ

机组负荷在9MW-11MW时循环水泵变频设置37HZ

机组负荷在11MW以上时循环水泵变频设置38HZ

以上工况保证循环水压力大于等于0.08MPa。

2.机组在执行胶球清洗的工况时，提高循环水泵变频使循环水压力0.95MPa,保证胶球能安全通过凝汽器管束。胶球清洗结束可恢复上述工况运行。

3.冷却塔风机变频维持在10-20HZ运行，室外温度较低的情况可视情况停掉一台冷却风机，深夜时根据循环水温度视情况可全停冷却塔风机，但需保证循环水进水温度在28℃-31℃，冷却塔风机变频调整后循环水温度反应比较缓慢，调解过程中不可猛加猛减过度调解。

4.循环水泵变频及冷却风机调整运行工况后加强监视润滑油温度如出现润滑油温度升高的现象可通过调整润滑油冷油器的冷却水量控制油温。

5.锅炉安全阀检修时从新整定起跳压力，保证汽轮机的主汽压。

6.正常运行加强监盘，调节的原则做到少量多次，不可过度调节。

7.加强巡检，及时发现跑冒滴漏现象，有条件的情况下及时消缺。

8.循环水温度的控制是由冷却塔风机出力大小实现的，可通过其变频器调节循环水温度；循环水的流量是通过循环水泵来控制，循环水泵是大功率电机，在真空一定的情况下可适当降低循环水泵频率进行节能。

9.建议增加汽轮机真空自动控制逻辑，合理分配循环水泵及冷却塔风机的出力，从而达到节约辅机电耗，减低厂用电率，提高生产的经济效益。

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