基于六西格玛数据分析给水泵电耗降低厂用电

基于六西格玛数据分析给水泵电耗降低厂用电

张伟雄

陕西北元化工集团股份有限公司热电分公司  陕西 榆林 719000

摘要：厂用电率是衡量火电机组经济运行的重要指标之一［1］，结合国家节能减碳管控要求，陕西某自备电厂针对厂用电率一直居高不下的问题进行深入研究，通过应用六西格玛数据分析电动给水泵运行参数，总结得出同负荷下导致电动给水泵耗电量出现偏差的根本原因，并结合运行实际状况进行优化调整［2］，降低了给水泵耗电量，降低了厂用电率，为火电厂降低厂用电率及解决同类型电动给水泵耗电率高的问题提供了参考依据。

关键字：汽轮机；厂用电率；电动给水泵

前 言

该自备电厂汽轮机为C125－8.83/1.0型，高压双缸双排汽、冲动、单抽、直接空冷凝汽式汽轮机。2020年10月，针对厂用电居高不下的问题进行分析、总结，发现给水泵电耗大是影响厂用电高的主要因素［3］。通过应用六西格玛分析工具对给水泵母管压力、汽包压差、调节门开度、给水单元制运行进行分析，结合现场实际状况进行优化调整，给水泵电耗逐年下降，实现降低厂用电的目的。

1单因子方差分析给水压力与锅炉汽包压力差对给水泵电流的关系验证，锅炉额定负荷时给水调门开度维持35%，给水母管压力由13MPa降低至12.5MPa，给水泵电流降低1.89A。

两台锅炉维持460t/h稳定运行，给水调门开度维持35%左右，给水母管压力由13MPa降低至12.5MPa后两台给水泵电流分别由174.29A、181.18A，降至172.4A、179.3A，平均降低电流1.89A。

表1

单因子方差分析: 13MPa、12.4MPa；来源：自由度、SS、MS、F、P；因子：1、154.08、154.08、140.12  0.000；误差：46、50.58、1.10；合计：47、204.67；S = 1.049  R-Sq = 75.29%  R-Sq（调整） = 74.75%；平均值（基于合并标准差）的单组 95% 置信区间；水平：N、平均值、标准差；13MPa、24、168.46、0.98 ； 12.4MPa、24、164.88、1.12；合并标准差 = 1.05

结论：维持锅炉负荷、给水调节门开度不变的情况下降低给水母管压力0.5MPa后两台给水泵电流平均降低了1.89A。

2单因子方差分析结合箱线图论证给水泵运行方式对给水泵电耗的影响。

二期两台锅炉均维持460t/h稳定运行时，给水调门开度维持35%左右，在上述1的基础上进行优化调整，将给水母管制运行切换为单元制运行，两台给水泵电流分别由172.4A、179.3A，降至161.2A、169.1A，平均降低10A。 详细数据见表2。

表2

单因子方差分析: 给水泵电流与运行方式 ；来源：自由度 SS、MS、F、P；运行方式：1、1658.2、1658.2、79.87、0.000；误差：45、934.3、0.8；合计：46、2592.5；S = 4.556 R-Sq = 63.96%  R-Sq（调整） = 63.16%；平均值（基于合并标准差）的单组 95% 置信区间；水平：N  平均值  标准差 ；单元制：24、334.71、5.01；母管制：23、322.83、4.03 ；合并标准差 = 4.56

结论：维持锅炉负荷、给水调节门开度不变的情况下将给水母管制运行切换为单元制运行，两台给水泵电流平均降低了10A。

3 应用

该自备电厂通过一二期六台给水泵优化调整试验，最准得出：一期优先级#1、#3给水泵运行，次级#2、#3给水泵运行，末级#1、#2给水泵运行，采用优先级一期给水泵电耗可降低0.05t/kwh；二期优先级#5、#6给水泵运行，次级#4、#5给水泵运行，末级#4、#6给水泵运行，采用优先级二期给水泵电耗可降低0.07t/kwh。

4 结论

本文通过优化试验调整，达到给水泵最佳调度运行方式［4］，从而将制约厂用电降低的关键因素得以解决，将厂用电由11.39%降至11.2%，给水泵耗电率由5.73度/吨降至5.62度/吨，为同类型火电机组降低厂用电提供参考依据。

4.1同工况下降低给水泵母管与锅炉汽包压差，能有效降低给水泵电耗，对于480t/h、9.81MPa锅炉，压差降低1.0MPa，释放系统节流损失对降低给水泵电流效果非常显著，给水泵电流能降低8A。

4.2同工况下将给水母管制运行切换为单元制运行，给水泵电耗能降低10A。

参考文献：

[1]张天贺.300MW火电机组辅机设备厂用电优化研究[J].中国设备工程,2021,(18):88-89.

[2]洪波.火电厂并联运行锅炉给水泵的优化运行[A].水泵技术,1995,(02):88-89.

[3]张勇,王燕鑫,陈红霞.火电厂用锅炉给水泵优化运行研究[J].中国战略新兴产业,2018,(28):190.

[4]李煜.火电厂降低厂用电率的方法研究[J].自动化应用,2018,(11):130-131.

[5]杨博,邢启.浅析降低火电厂厂用电率的方法与措施[J].内蒙古科技与经济,2019,(23):74+76.