发电厂启备变能耗分析及其节能探讨

发电厂启备变能耗分析及其节能探讨

谭醒民

（广州恒运热电（ D）厂有限责任公司 广东广州 510730）

摘要：发电厂启备变电源取用于电网，除了占用网络资源外,其电价按工业用电计价直接增加发电成本。在国家实现碳达峰、碳中和目标背景下，电厂减少电网资源利用来提高自身经济性非常有必要性。文中通过对某发电厂启备变能耗分析，统计出能耗的分布因素，从生产运行角度探讨其节能的方法和可行性，为同行提供参考。

关键词：启备变 能耗 节约成本 优化

1 概况

2020年某电厂（2×210MW煤机）启备变（型号：SFF27-CY-2500/110）耗电量情况如表1-1所示，全年共耗电347.4万度，若按单价0.614元/度计算，共产生电费213.31万元。

表1-1 2020年启备变耗电量统计表

2 耗电量分析

沿时间横轴启备变耗电量主要发生在以下四个阶段：开机操作过程、机组运行（两机均运行）、停机操作过程、停机后维修保养。

2.1开机操作过程耗电量

机组启动过程从锅炉点火至并网后切换厂用电至厂高变供电前，启备变均在耗电，启动过程时间越长耗电量越多，2020年启动过程耗电量合计59.9万度，见表1-1中③。

2.2 机组运行期间耗电量

机组运行期间主要为变压器自身损耗，包括铜损与铁损两种，为便于分析，统一归入空载运行损耗（即在两台机组均运行期间启备变维持高压侧开关合闸、低压侧开关分闸的状态下的损耗）。取表1-1中②空载运行的7、8、10、11四个月的耗电量折算平均值，得出月空载耗电量=（2.24+1.84+2.05+1.98）÷4=2.275（万度），即年自身耗电量=2.275×12=24.33（万度）。

2.3停机操作过程耗电量

停机过程中在低负荷时将厂用电切换至启备变供电后开始至机组解列这一时段，同样消耗启备变电量，2020年合计5.48万度，见表1-1中④。停机期间耗电量主要设备：①锅炉上水设备：因停机后锅炉如不放水或短时间内将重新启动，则需要对汽包上水一至两次，上水需要运行给水泵、凝结水泵、工业水泵等耗电量较大的设备。②保安设备：机组停运期间，保安段上部分设备需长时间维持运行，如盘车、顶轴油泵、密封油泵、空预器、UPS、火检冷却风机等。③停机初期需运行设备：凝结水泵、除灰空压机。④检修电源设备：机组停机检修时检修电源箱等用电。

2.4停机后维修保养耗电量

停机后进入检修和保养期，与时间长度有密切的关系，2020年合计约273.92万度，成为耗电量的最大因素，见表1-1中⑤。

经过以上分析，可以得出“停机操作耗电”、“自身损耗电量”、“开机操作耗电”、“停机保养耗电”四者的分布关系，见图2-1。

3 耗电量优化策略

针对产生电量消耗的四个因素，从生产运行、技改的角度出发，采取优化手段减少损耗量，有以下几个方面：

3.1针对“停机操作耗电”

通过优化厂用电切换时间，尽控制在低负荷区将厂用电切至启备变，切换后尽快减负荷停机，对于210 MW机组，可在30MW负荷切换厂用电。其次，在切换前应先将待停机组的公用设备停运或切换至运行机组供，比如循泵、浆泵、空压机等。

3.2针对“自身损耗电量”

因变压器自身损耗在设计上已定型，运行中应减少运行电流，二是对比空载损耗与高压侧电压的关系，在满足备用的前提下将有载调压装置调整到损耗量最小的变比。还可考虑将启备变正常备用方式由空载运行改为热备用，即设计好快切装置与启备变高、低压开关合闸的时间关系来满足事故切换，可将空载损耗降到最低。

3.3针对“开机操作耗电”

3.3.1单侧风机启动：机组启动初期利用单侧风机运行方式节约用电量，目前已有多家电厂应用，效果良好。

3.3.2 缩短启动时间：统筹操作步骤，紧扣环节合理布置启动操作各项程序。一是提高人员操作的熟练性，二是建立典型模式，在实操中不断修正，最终标准化应用。

3.3.3 加强设备消缺：设备缺陷是影响启动时间的最大因素，对于长期存在且又影响启动程序的设备缺陷应充分技改，提高自动化水平。其次是要提前试验故障率较高的设备和系统，争取在启动前排除影响。

3.3.4 减少启停次数：应加强设备维护，及时排除隐患，避免非计划停运。合理安排检修时间和项目，将项目集中安排，利用较少的停机次数去完成。现货交易中合理报价减少启停次数。

3.4针对“停机保养耗电”

3.4.1 减少已停机组所带的公用设备的运行时间。加强运行机组所带的公用设备的维护，出现故障应极力抢修，最大限度上缩短检修时间。

3.4.2 停机初期在条件达到应及早停运非必要设备，如凝结水泵、空预器、电场、炉膛吹扫后的送引风机、具备停运条件的变压器等。减少汽包上水次数，停炉后应关严各个排污门，减缓汽包水位下降速度。

3.4.3 将公用设备转移到运行机组供电，对于计划停机时间较长的时段，可以将停运机组的6KV厂用段通过公用段由运行机组供电，有良好的节电效果。

3.4.4 合理搭接临时电源，功率较大的检修用电设备均可以考虑在运行机组所带的母线取电。

3.4.5 控制检修工期，大修中应根据实际修改进度，避免窝工、误工，争取提前完工，缩短检修时间。

3.5提高节能意识

一是持续开展节能降耗宣传、培训，推行指标竞赛，完善奖惩制度；二是建立长效机制，闭环管理，强化企业文化建设。

4 结语
　　电厂启备变年耗电量是发电成本的重要组成部分，通过分析可以知道其能耗损失具体方面，并且可以采取有效的手段减少能耗，大力提升行业竞争力。

参考文献

[1] 潘静昀.电厂厂用电系统节能技术管理措施分析[J].科技创新与应用,2013(33):175.

[2] 刘传彝，电力变压器设计计算方法与实践[M].辽宁：辽宁科学技术出版社，2002。