循环流化床机组节能管理研究

循环流化床机组 节能管理研究

文涛

山西京能吕临发电有限公司 山西省吕梁市 033200

2021年是山西某循环流化床机组正式投产的第一年，本年度节能工作围绕优化生产报表、优化运行方式、减少机组损耗、节省非生产用能等开展。同时为了规范节能管理，节能办公室坚持每月召开月度例会，对月度指标进行分析并根据指标任务完成情况进行奖惩。另外根据年度指标情况在执行过程中适时成立相关小组攻坚克难，使年度节能指标有了显著改善。

一、主要工作内容

（一）提升人员水平

1.转变观念、改变作风。管理技术人员要时刻了解机组的运行情况，对异常事件要第一时间知道，并且心中要有解决方案；

2.立足现场，细微着手。管理技术人员每天要巡视主要设备的运行状况，现场的文明卫生要严管；机组主副值每天要查看炉渣及炉底的漏风情况，据此调整锅炉的燃烧，巡检要查看炉顶的排汽情况。

3.狠抓落实、提高执行力。上级的各项交代及专业技术措施下达后，要及时检查执行结果，必须有考核。

4.多做表率，敢担责任。管理技术人员要时刻冲在员工的前面，勇于吃苦耐劳，带动身边人员，调动员工的工作积极性，发挥耗党员模范带头作用。

（二）加强技术管理

1.完善各项运行管理制度，适应现场的运行生产；

2.补充各项专业技术措施，努力解决现场各种问题；

3.加强现场文明生产，为机组安全运行保驾护航；

4.及时完善值际指标竞赛规则，调整分指标权重，全员关注，集思广益，努力降低发电煤耗和厂用电率。

（三）加强业务培训

1.加强现场培训，做好岗位分析，专业每周检查；

2.定期专题讲座，提升业务水平；

3.强化员工打指标思想，勤于监控炉效、汽耗及补水率等基础指标。

（四）降低厂用电率具体措施。

1.降低锅炉各风机厂用电率。

1）降低引风机厂用电率。一是合理控制锅炉氧量，将锅炉氧量控制在最近范围内（2%-3%），减少进入炉膛内部风量，从而从根本上降低引风机耗电率。二是减少沿途压力损失。在机组C修期间对1号炉除尘器布袋进行冲洗，有效降低引风机出力。同时加强对空预器等尾部烟道吹灰，减少沿途阻力。三是进行单引风机节电试验，将双引风机切换为单引风机运行。

2）降低一次风机耗电率。一是合理调整床压，保证锅炉安全运行。二是根据入炉煤热值情况，不断降低床压运行。三是根据锅炉燃烧情况，不断降低一次风量。

3）降低二次风机耗电率。一是优化二次风门开度，减少沿途阻力。二是合理控制锅炉燃烧氧量，降低二次风使用量。

4）降低高流风机耗电率。根据锅炉返料器运行情况，不断持续降低高流风机出口压力，从而降低高流风机耗电率。

2.降低除灰厂用电率。

1）降低电除尘耗电率。根据电除尘出口粉尘变化量及机组负荷情况，积极主动进行电除尘电压调整进行节能。

2）降低输灰耗电率。进行输灰系统逻辑优化，大幅降低空压机使用量。

3.降低脱硫厂用电率。

1）根据吸收塔入口硫变化，积极进行氧化风量调整，降低氧化风机耗电率。

2）根据脱硫入口硫及机组负荷变化，积极进行浆液循环泵运行方式优化，降低耗电率。

4.降低输煤耗电率。

1）根据入炉煤煤质变化及原煤仓堵煤情况，合理安排输煤系统运行方式，降低输煤系统电耗。

2）将入厂煤皮带处理提高至设计值，降低入厂煤皮带电耗。

3）更加湿煤泥供应情况，充分利用租赁场地进行缓存，降低煤泥皮带耗电率。

（二）降低机组煤耗具体措施。

1.及时调整运行参数，争取压红线运行；

2.监视抽气及扩容器温度，加强疏水及汽封的调整，避免油中带水，保持最佳真空；

3.监视排气温度及凝结水温度的差值，降低过冷度；

4.及时测温、听音泵的再循环门，杜绝阀门内漏，降低泵的电流；

5.严禁高辅带中辅运行，避免高压蒸汽降压节流使用；

6.机组启动前上水后，进行一次阀门查漏。

7.提高设备的可用率，多发电量

8.严格按照调度曲线带负荷，增强运行人员业务能力，提高加负荷速度；

9.提高辅机设备的运行可靠性，减少设备消缺停运及跳闸的几率；

10.提高检修质量，降低重复消缺率；

11.加强巡检力度，努力将缺陷消除在萌芽状态。

12.加强燃烧调整，保证最佳工况运行。保证运行各参数达到规程规定值，尽可能压红线运行；确保炉膛氧量合理，保持燃烧充分；

13.及时吹灰，确保受热面清洁，增加传热系数，降低排烟损失；

14.根据煤质，精确调整一次风压力及二次风配比，保证炉膛燃烧充分；

15.定期校验皮带秤和给煤机，保证计量准确。

16.化学及时化验灰渣含炭量和飞灰可燃物，运行据此及时修正调整。

17.杜绝非停，保证机组长周期运行。一是严防管壁超温、做好吹灰器带压查漏工作，杜绝四管泄漏；二是严格两票三制，做好机组正常运行维护；三是提高人员业务素质及能力，杜绝人为性责任事故；四是加强管理能力，做好防微杜渐和事前预控工作。

二、主要指标完成统计

（一）主要指标完成情况分析

1.发电量

2021年计划发电量35亿千瓦时，实际完成发电量34.25亿千瓦时。2021年影响发电量增/减量的因素主要有以下几方面：

（1）机组计划检修。

本年度两台机分别进行一次C修和一次临修。

（2）燃料成本因素

本年度煤价异常上涨，经营压力巨大，在夏季高负荷期间，很多电力企业均少发或不发，顶住煤价和设备运行双重压力坚持运行，圆满完成保供任务。

（3）电力市场影响

2021年4月山西省电网进入现货模式，机组发电量受报价、风光发电等因素影响较大，根据市场变化合理调整报价策略，争取最优电价，使公司发电量有了明显增加。

2.供热与工业供汽

2021年实际完成供热量15.26万吉焦。其中，供热15.26万吉焦，占比100%。

2021年影响供热和供汽量增/减量的因素主要有以下几方面：

（1）2021年1～3月供热季由于供热首站未施工完毕，不具备供热条件。

（2）2021年10～12月供热季供热首站施工完毕正式为工业区供热，年度正式供热时间较短。

3. 综合供电煤耗和供电煤耗

综合供电煤耗

2021年综合供电煤耗目标值为344克/千瓦时，实际年度完成343.64克/千瓦时，同比降低24.25克/千瓦时。影响综合供电煤耗变化的因素主要为以下几方面：

（1）机组启停影响：本年度机组启停13次，其中，冷态启动9次，温热态启动4次。

冷态启动平均消耗标煤240.81吨/次，温热态启动平均消耗标煤125吨/次。扣除机组启停因素影响，2021年年度综合供电煤耗为342.44克/千瓦时，供电煤耗为340.81克/千瓦时。

（2）电力市场与深度调峰影响：

本年度深度调峰时长2245.55小时，2021年机组调峰补偿金额预估254.27万元。

（3）2021年公司正式投产，机组正常运行，2020年机组大部分时间处于应急备用状态，运行时间较短。

（4）2021年通过优化运行滑压曲线，使实际运行主汽压力逐渐接近设计滑压曲线，提高机组热效率。

（5）2021年降低空冷运行背压，由11kPa降至8kPa，提高汽轮机热效率。

（6）2021年汽轮机并网后及时由单阀运行切换为顺序阀运行，减少节流损失。

（7）进行机组抽汽改造，10月底实现煤矿及洗煤厂供热，服务周边单位的同时提高机组能耗利用水平。

（8）调整锅炉风煤配比以及空预器间隙，降低锅炉运行氧量和空预器漏风率，提高锅炉效率。

4. 综合厂用电率和发电厂用电率

2021年综合厂用电率目标值为7.45%，实际年度完成7.7%，同比降低0.54%。影响综合厂用电率变化的因素主要为以下几方面：

（1）2021年公司正式投产，机组正常运行，2020年机组大部分时间处于应急备用状态，运行时间较短，外购电量较多，导致本年度综合厂用电率下降较为明显。

（2）进行辅机循环水泵单泵试验，确定采取措施后可实现单机单泵运行，辅机循环水泵耗电率较2020年同比降低0.14%。

（3）调整凝水系统运行方式，全开除氧器上水调门及旁路门，凝泵耗电率较2020年同比降低0.06%。

（4）脱硫系统根据负荷及时调整浆液循环泵运行数量，通过试验实现单氧化风机运行，调整脱硫制浆系统旋流站节流孔板径，降低旋流站的运行压力，减少制浆时间，脱硫耗电率较2020年同比降低0.29%。

（5）低负荷时，拉长除灰脉冲喷吹电磁阀间隔时间，减少输灰频次，利用检修机会对布袋板结情况进行处理降低布袋差压，除灰系统耗电率较2020年同比降低0.13%。

5.机组补水率与发电水耗

2021年机组补水率年度完成1.15%，同比降低0.79%；发电水耗年度完成0.28kg/kWh，同比降低0.14kg/kWh。影响机组补水率和发电水耗变化的因素主要为以下几方面：

（1）机组启动期间将冲洗排水回收至原水，实现水源的回收再利用，降低全厂水耗并减少工废池的运行压力。

（2）完成1号、2号非经常性废水池清理工作，工业废水处理后的清水具备回收至原水条件，遇单机运行及机组启停，产生废水量无法通过服务水系统消耗时，可将处理后的废水回收至原水。

（3）结合公司经营情况通过分析确定将洗澡水疏水回收至化学除碳水池，可在最低改造成本的情况下减少水耗。

四、开展的节能工作

（1）管理工作

1）定期组织每月节能监督例会，通报各月节能例会下发任务完成情况及下月经济指标目标值。

2）自主开发公司“节能监督软件”，通过SIS或能管平台自动采集数据并一键生成各类报表，减少生产人员工作量，提高工作效率。

3）成立降电耗小组并定期组织召开例会分析电耗变化原因。

4）下发整改通知单、节能预警单，编写相关方案、分析等共计11项。

5）实时监督入厂入炉煤热值差，及时根据热值差情况及时发出预警并召开分析会制定措施保证热值差在合格范围。

6）根据国家节能相关要求开展十三五节能审计和十四五节能规划以及能耗在线平台上线工作。

（2）综合供电煤耗

本年度节能技术监督通过各种管理方式联合各个专业采取多种措施降低机组综合供电煤耗，主要有以下几方面：

1）通过优化运行滑压曲线，使实际运行主汽压力逐渐接近设计滑压曲线，提高机组热效率。

2）降低空冷运行背压，由11kPa降至8kPa，提高汽轮机热效率。

3）汽轮机并网后及时由单阀运行切换为顺序阀运行，减少节流损失。

4）进行机组抽汽改造，10月底实现煤矿及洗煤厂供热，服务周边单位的同时提高机组能耗利用水平。

5）调整锅炉风煤配比以及空预器间隙，降低锅炉运行氧量和空预器漏风率，提高锅炉效率。

通过以上及其他相关措施本年度综合供电煤耗由年初的355.21g/kWh降至12月的325.49g/kWh，降幅为8.37%。年度综合供电煤耗完成343.64g/kWh，2020年完成367.89g/kWh，同比降幅为6.59%。

（3）综合厂用电率

本年度通过各项运行调整措施及检修改造降低机组综合厂用电率，主要有以下几方面：

1）进行辅机循环水泵单泵试验，确定采取措施后可实现单机单泵运行，辅机循环水泵耗电率较2020年同比降低0.14%。

2）调整凝水系统运行方式，全开除氧器上水调门及旁路门，凝泵耗电率较2020年同比降低0.06%。

3）脱硫系统根据负荷及时调整浆液循环泵运行数量，通过试验实现单氧化风机运行，调整脱硫制浆系统旋流站节流孔板径，降低旋流站的运行压力，减少制浆时间，脱硫耗电率较2020年同比降低0.29%。

4）低负荷时，拉长除灰脉冲喷吹电磁阀间隔时间，减少输灰频次，利用检修机会对布袋板结情况进行处理降低布袋差压，除灰系统耗电率较2020年同比降低0.13%。

通过及其他相关措施本年度综合厂用电率完成7.7%，2020年完成8.24%，同比降幅为6.55%。

（4）内漏阀门处理

本年度对机炉侧58处内漏阀门进行研磨或更换，大大降低了机组热耗率。年度热耗率完成8503.11kJ/kWh，2020年完成8694.19kJ/kWh，同比降幅为2.20%。

（5）综合水耗

本年度通过多项改造根据不同水质回收利用，主要有以下几方面：

1）机组启动期间将冲洗排水回收至原水，实现水源的回收再利用，降低全厂水耗并减少工废池的运行压力。

2）完成1号、2号非经常性废水池清理工作，工业废水处理后的清水具备回收至原水条件，遇单机运行及机组启停，产生废水量无法通过服务水系统消耗时，可将处理后的废水回收至原水。

3）结合公司经营情况通过分析确定将洗澡水疏水回收至化学除碳水池，可在最低改造成本的情况下减少水耗。

通过以上及其他相关措施本年度综合水耗为0.28kg/kWh，2020年综合水耗为0.30kg/kWh，同比降幅为6.67%。

（6）启机用能

本年度在启机过程中加强各用能控制，主要有以下几方面：

1）启机过程采用汽泵上水，减少电泵运行时间。

2）锅炉采取单引风机运行、优化上下二次风配比等方式，减少炉侧各大风机电耗。

3）及时根据冲洗水水质情况回收冲洗水至排汽装置，降低启机水耗。

通过以上及其他相关措施本年度单次启机平均耗油32吨，耗水2215.78吨，2020年单次启机平均耗油45.67吨，耗水2624.06吨，燃油同比降幅为29.93%，耗水同比降幅为15.56%。

四、节能工作存在的问题

本年度虽然节能管理有所成效，但是节能管理还不够精细化，各专业节能积极性不高，年度供电煤耗偏高，公司能耗双控压力较大。主要表现在：

（1）节能定期工作执行不够严格，奖惩不及时。

（2）部分节能专项奖规则制定不合理，不便于具体实施。

（3）降厂用电的奖惩制度不明确，专业积极性不高。

（4）相关部门专业人员节能指标统计及计算方法不清楚，在指标分析时不能抓住重点。

（5）降电耗、降煤耗节能潜力尚未挖掘，比如低负荷单引风机运行、启机单风机运行汽泵上水、滑压曲线优化、深调节能调整等。

措施：

（1）调整节能奖惩制度，加大专业节能奖惩力度。

（2）增加能耗限额指标奖惩规定，明确能耗限额红线。

（3）将降电耗小组规则整合到节能管理规定，并制定节能积分制度，提高专业节电积极性。

（4）加强节能指标的培训，要各个专业人员都懂指标，会算指标会分析指标。

（5）建立容错机制，鼓励进行节能性试验，充分发挥各专业的专业技能，达到节能降耗的目的。

五、重点专项分析

（1）面对频繁的机组启停和深度调峰方式，实施的节能措施。

1）根据单双机运行情况调整辅机循环水泵运行台数，降低厂用电。

2）凝结水系统上水调门旁路门全开运行，减少凝结水阻力。

3）空冷风机增加入口防冻帘，冬季空冷岛可低背压运行。

4）在保证安全的前提下锅炉降低流化风量运行，减少风机电耗。

5）根据负荷调整浆液循环泵运行台数以及氧化风机运行台数，减少厂用电。

（2）面对燃料品质不断变差，结合21、20年燃料品质变化情况，分析对机组能耗指标的影响情况。

2021年是该机组正式投产运行第一年，本年度为了降低燃料成本以及适应锅炉运行，年度平均入炉煤热值为3227kCal/kg，2020年平均入炉煤热值为3623kCal/kg。入炉煤热值降低导致入炉煤量增加，锅炉各风机电耗、公用系统电耗增加，同时本年度掺烧湿煤泥量较大（2021年掺烧比例9.11%，2020年掺烧比例2%），煤泥水分带走热量较大，锅炉效率降低，能耗增加。

（4）小指标开展情况。

公司正式投产后即开始启动小指标竞赛，小指标竞赛包括主汽压力、主汽温度、氧量、辅机耗电率等指标。在小指标竞赛过程中发电部根据竞赛以及生产指标情况不断优化竞赛方式，充分发挥运行人员主动能动性，各项小指标有了明显提升。

六、下一步节能工作计划

本年度虽然节能管理有所成效，但是节能管理还不够精细化，各专业节能积极性不高，年度供电煤耗偏高，公司能耗双控压力较大。主要表现在：

1）节能定期工作执行不够严格，奖惩不及时。

2）部分节能专项奖规则制定不合理，不便于具体实施。

3）降厂用电的奖惩制度不明确，专业积极性不高。

4）相关部门专业人员节能指标统计及计算方法不清楚，在指标分析时不能抓住重点。

5)降电耗、降煤耗节能潜力尚未挖掘，比如低负荷单引风机运行、启机单风机运行汽泵上水、滑压曲线优化、深调节能调整等。

措施：

1）调整节能奖惩制度，加大专业节能奖惩力度。

2）增加能耗限额指标奖惩规定，明确能耗限额红线。

3）将降电耗小组规则整合到节能管理规定，并制定节能积分制度，提高专业节电积极性。

4）加强节能指标的培训，要各个专业人员都懂指标，会算指标会分析指标。

5）建立容错机制，鼓励进行节能性试验，充分发挥各专业的专业技能，达到节能降耗的目的。