专业 | 增压风机旁路节能技术在广西火电厂中的应用

2018火电机组节能改造与清洁能源代替技术论坛 7月5-6日 北京

4效益分析

由于广西电网以水电为主，火电厂主要用于调峰，火电机组大部分运行时间内负荷较低。据统计，自2013年以来，广西火电机组负荷约为额定负荷的50%~70%，晚间负荷更低。预计今后几年内广西火电机组负荷偏低情况没有变化，因此，这4个电厂改造后多数情况下不需要启动脱硫增压风机。

在未增设增压风机旁路前，风机的用电量包括引风机及增压风机的用电量，而增设增压风机旁路后，当增压风机不启动时，风机的用电量仅为引风机的用电量，两者之差即为节约的电量。在已知电机运行电流的情况下，由式(1)计算引风机电机的用电量:

式中：尸为引风机电机消耗的电源功率，kW;U为驱动电机线电压，取6kV;I为引风机电机运行电流(测得各值见表2)，A;cosφ为电机功率因数，按0.85计。

由表2数据和式(1)即可计算改造前引风机、增压风机的用电量以及改造后增压风机不启动时引风机的用电量，结果见表3。

表3增设增压风机旁路改造前、后不同负荷下节电效果

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根据表3数据，即使这4个电厂机组在75%负荷下的运行小时数占机组年运行小时的50%，增压风机旁路改造后，合计每年节约风机用电量2587x104 kW˙h，节约费用1164万元(上网电价按0.45元/kW˙h计)，而每个电厂的改造费用为80~100万元，其经济效益较大。

另外，根据国家相关环保政策，国内所有火电厂必须在2013年12月前取消脱硫烟气旁路。脱硫烟气旁路取消后，当增压风机因故障跳闸时，相应脱硫系统停运，并进一步造成机组非计划停运。在增设增压风机旁路后，当增压风机因故障跳闸时，烟气档板门可快速打开，烟气通过增压风机旁路进入吸收塔，从而有效避免脱硫非停、机组跳闸严重事故的发生，具有良好的社会效益。

5结论与建议

由上述结果可见，对设有脱硫增压风机且锅炉引风机全压有足够裕量的火电厂，特别对以调峰为主的广西区内火电厂，增设增压风机烟气旁路所取得的经济效益及社会效益较大。

根据部分电厂在增设增压风机旁路改造中取得的经验和教训，建议:

1改造实施前，必须进行锅炉侧、烟气脱硫侧阻力及引风机全压余量的测试和分析，脱硫系统阻力测试时浆液循环泵应全部运行。此外，还需考虑增设的烟气档板门及烟道所增加的阻力，以避免设置增压风机旁路后增压风机不启动时最大锅炉负荷很低，节约的风机用电量很少，没有达到预期效果。

2由于影响脱硫系统及锅炉侧阻力因素较多，运行时如果锅炉及脱硫系统阻力增加，并且锅炉负荷接近增压风机不启动允许的最大负荷时，运行人员应及时做好启动增压风机的准备工作，确保增压风机及时启动。重新启动增压风机时，锅炉、脱硫运行人员必须密切协调，以防止增压风机启动过程中锅炉炉膛压力波动太大甚至灭火事故的发生。

3增压风机旁路的烟气档板门应具备快速打开功能(全开时间≤15 s)，增压风机故障跳闸时的保护逻辑设置，应确保增压风机故障跳闸时，烟气档板门可快速打开。开展要求不同，特高频信号无法穿越金属外壳，需在绝缘结构处测量，而超声局放检测技术受故障点距离限制较多。综合利用多种检测技术，可以有效覆盖巡检中的“死角”，提高缺陷识别整体水平。

5.1拓宽测试项目开展渠道

当前阶段，变电站内超声局放检测项目的开展一般分为检修试验人员例行检测和专家组巡检，主要是对大负荷前后、重要节日及政治保电前的全站设备进行检测，并对重点设备、疑似缺陷设备进行跟踪监测。针对电力负荷变化较大的线路、变压器对应的断路器设备，建议增加运行人员检测，以及时发现电流剧烈变化可能带来的故障缺陷;针对同一厂商已出现过问题的同类设备，建议增加设备制造方带电检测工作，归类总结可能存在的家族性缺陷。

5.2完善状态检修辅助决策分析系统

状态检修辅助决策系统为各类状态数据信息的归纳分析提供了便利，也为状态检修工作中设备评价、决策制定等提供了数据支撑，但现阶段仍存在较大发展空间。状态检修辅助决策分析系统中状态信息类别、数据广度有待拓宽，分析深度、辅助决策水平需要提升。以文中所述案例所在电力公司的状态检修辅助决策系统为例，断路器设备状态检修策略的制定主要基于停电检修试验数据、家族性缺陷数据、运行工况数据以及SF6气体成分带电检测数据，缺乏对超声局放、特高频局放等带电检测及跟踪监测数据的深度应用。建议结合状态检测新技术的应用对辅助决策系统相关模块、系统功能进行完善，充分利用各类状态数据提升决策水平，使系统不断满足设备运维检修、故障诊断工作的新要求。