孫偉鵬基于電廠節(jié)能創(chuàng)新技術和資源綜合利用

華能海門電廠---孫偉鵬基于電廠節(jié)能創(chuàng)新技術和資源綜合利用——“超超臨界機組2012年技術交流年會”技術報告1精選PPT華能海門電廠座落于廣東省汕頭市潮陽區(qū)海門鎮(zhèn)，距離汕頭市區(qū)23公里。是南方電網首個百萬千瓦級超超臨界高效節(jié)能環(huán)保型綠色電廠，是全國首批脫硫脫硝與主體工程同步建設同步投運電廠，電廠規(guī)劃裝機6臺百萬千瓦級燃煤發(fā)電機組。三大主機采用東方電氣集團公司設備，1、2號機組分別于2009年6月和9月投產發(fā)電；3、4號機組實現連續(xù)建設。簡介海門電廠工程奠基石培土儀式2精選PPT提高燃煤發(fā)電廠經濟效益，降低污染物排放量，是發(fā)電企業(yè)關注的重點技術;全面提升火電廠資源綜合利用能力，為在建或運行機組提供成功經驗，具有重要意義。

簡介企業(yè)目標打造價值創(chuàng)造能力最強一流企業(yè)企業(yè)愿景“引領行業(yè)，追求幸?！逼髽I(yè)定位“高效節(jié)能、綠色環(huán)?！眮喼揠娏夹g創(chuàng)新獎國家優(yōu)質工程金質獎3精選PPT

“創(chuàng)新”貫穿于海門電廠工程設計、工程管理、調試運行、生產運營全過程，“資源一體化”成為海門電廠的一大亮點，“節(jié)能環(huán)?！背蔀槠髽I(yè)做強做優(yōu)的源動力！

。目錄一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的應用二、國內外資源一體化典范三、生態(tài)與建筑、節(jié)能與環(huán)保4精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用（1）機組自啟?？刂葡到y(tǒng)APS簡介

APS成功應用于華能海門電廠，APS主要目的是實現機組的自動起動和停止，全面提高了機組的自動化程度。根據用戶需要，啟動過程設置6個斷點機組起動準備鍋爐冷態(tài)沖洗和汽輪機真空鍋爐點火及升溫升壓汽輪機沖轉自動同步及并網和初負荷控制升負荷1、APS一鍵啟停項目的原創(chuàng)設計及成功應用5精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用停運過程3個斷點：降負荷斷點機組解列斷點機組停運斷點APS系統(tǒng)啟動控制考慮冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)、極熱態(tài)四種方式，包含了所屬范圍內所有的操作步驟，幾乎涵蓋了機組的全部設備。

1、APS一鍵啟動項目的原創(chuàng)設計及成功應用。6精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用（2）APS的安全保證APS的安全性貫穿整個設計、實施過程，也是實施APS最重要、最基本的問題。采取措施：邊界條件準確性。系統(tǒng)分界必須清晰，邊界條件可靠，確保條件符合實際控制程序標準化。整個控制建立在標準操作票基礎上，是一種標準的電子操作票，是運行經驗與設計理論的結合控制過程量化。系統(tǒng)（或者設備）的控制值轉化為順控的控制對象控制技術全程化。實現系統(tǒng)自開始啟動至正常運行的全程自動控制。控制靈活性。充分利用順控功能組中的延時和跳步，考慮如就地檢查、操作的時間需要。1、APS一鍵啟動項目的原創(chuàng)設計及成功應用7精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用（3）APS的經濟效益（運行角度）縮短了機組啟動時間。APS可以使機組按照規(guī)定的、優(yōu)化的程序進行設備的啟停操作，全程控制策略的使用，邊界條件的確定，順控的優(yōu)化等等，都使得整個操作有條不紊進行。減少了誤操作的可能性。規(guī)范機組啟停操作標準程序，規(guī)范運行操作標準化，順控是有經驗運行人員的經驗和操作票的結合，減少了人為的主觀判斷錯誤。1、APS一鍵啟動項目的原創(chuàng)設計及成功應用8精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用APS控制框架9精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用火電廠中占廠用電率比重最大的輔機是引風機和給水泵,給水泵采用汽輪機驅動后,引風機成為耗電量最大的輔機。由于采用引風機和增壓風機合一技術，使得引風機的功率更大，目前，小汽輪機在國內運行經驗已經很成熟，引風機采用汽動驅動具有必要性。一是大幅度降低廠用電率（約1.0%）二是在鍋爐不同負荷下，引風機靜葉都能保持最優(yōu)開度，使風機始終處于高效率區(qū)域運行三是徹底消除大電機啟動時對廠用電系統(tǒng)的影響2、汽動引風機項目的成功應用10精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用在引風機采用小汽輪機驅動后，需要突破3個關鍵技術，才能更好的發(fā)揮小機驅動引風機的優(yōu)異性能.小機引風機長軸系設計技術突破小機與引風機齒輪箱設計技術突破全程控制策略的技術突破2、汽動引風機項目的成功應用11精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用（1）小機引風機長軸系設計技術突破引風機和小汽輪機之間通過齒輪箱聯結：采用國產二級變速齒輪型，變比為7.3。小汽輪機和齒輪箱之間通過膜片式聯軸器聯結：采用“柔性連結”聯軸器。以上兩項屬于國內首創(chuàng)。低速軸系設計最大解決的問題是：滑動軸承和滾動軸承共存于同一軸系的軸系振動計算問題。采用西門子振動計算程序設計，得出了軸系振動分析結果，并成功實施應用。2、汽動引風機項目的成功應用12精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用（2）齒輪箱設計技術突破齒輪箱采用水平布置，平行軸、雙斜齒、漸開線、硬齒面。減速箱加工精度：ISO1328(最新版)5級，一級減速傳動效率：98.5%，二級減速傳動效率96%汽動引風機冷態(tài)安裝時承受兩個力：22000N的軸向拉力和30000N的軸端徑向力齒輪箱設計方案為：低速軸徑向軸承內徑為Φ260mm，止推軸承推力面直徑為Φ360mm聯軸器作用于齒輪箱低速軸的徑向外力的大小為4.257t、軸向拉力為2.2t，軸承比壓變?yōu)榧s2.3N/mm2＜2.45N/mm22、汽動引風機項目的成功應用13精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用（3）控制策略的技術突破爐膛壓力控制策略風機并列控制策略調速特性匹配策略快速降出力控制策略風機全程自動控制及爐膛負壓全程自動調整2、汽動引風機項目的成功應用14精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用采用脫硫增壓風機和鍋爐引風機合一技術，技術可行且經濟①引風機進行增速、擴容改造；將原來增壓風機進口至出口處煙道短接,并對。②采用風機合一技術，調節(jié)對象單一，煙氣系統(tǒng)響應負荷變化較分設方案迅速、準確，運行可靠。③采用風機合一技術，節(jié)能降耗，而且運行維護費用低。3、引增風機二合一節(jié)能技術的成功應用15精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用一臺鍋爐的兩臺引風機二合一改造后，廠用電率下降大約0.25%，每年可節(jié)省費用約274.2萬元，對同類型電廠具有很好的借鑒意義.下圖是海門電廠引風機與增壓風機合并后的耗電率變化情況：3、引增風機二合一節(jié)能技術的成功應用50-60負荷段60-70負荷段16精選PPT系統(tǒng)改造前后比對系統(tǒng)設備變化情況一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用17精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用

（1）優(yōu)化方法采用先進技術，分析煙風道流場、湍流及阻力分布情況，對鍋爐煙風道進行流場優(yōu)化采用對煙風煤粉管道進行三維立體化布置系統(tǒng)管道由方形改為圓形管道、風機吸入口由原來的垂直周向吸風口改為圓弧形收縮吸風口盡量減少90度彎頭、采用彎管代替及導流板等優(yōu)化技術4、鍋爐煙風道布置、阻力特性優(yōu)化的成功應用18精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用（2）效果節(jié)能。降低煙風道阻力損失（冷熱一次風道、冷熱二次風道、送粉管道、除塵器前煙道等）最終降低風機出力（318.4Pa），僅就煙風、制粉系統(tǒng)優(yōu)化項目，減少風機軸功率256.32KW，每臺機組減少運行費用75.99萬元/年。改善燃燒。鍋爐煙氣溫度分布沿爐寬方向分布更加均勻，左右偏差減?。ǜ魇軣崦嬉话阈∮?0℃）；同時鍋爐受熱面金屬溫度偏差減?。ㄒ话阈∮?0℃）、溫度場分部均勻。提高可靠性。由于流場更均勻，減少了風機搶風喘振的現象，各燃燒器的煤粉濃相分配也更均勻。4、鍋爐煙風道布置、阻力特性優(yōu)化的成功應用19精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用圖4管道進行三維立體化布置圖5一次風機和送風機現場管道圖片20精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用

海門電廠自主進行了凝汽器冷端優(yōu)化，先后進行了三次優(yōu)化實驗：循泵雙速改造前（一臺機組三臺循泵）進行冷端優(yōu)化。循泵雙速改造后進行冷端優(yōu)化。最佳真空法進行冷端優(yōu)化。第一、第二點，是依據凝汽器真空、功率微增曲線、汽輪機功率修正計算公式，以及凝汽器變工況特性、綜合煤價、電價等參數，比較得出循環(huán)水泵雙速改造前后的推薦運行方式。5、凝汽器深度冷端優(yōu)化節(jié)能實踐21精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用實踐證明，冷端優(yōu)化以及循環(huán)水泵雙速改造，電廠獲得更大的經濟效益：循泵雙速改造前，全年循泵電耗率由0.65%降低到0.55%循泵變速改造后，全年循泵電耗率降至0.50%,達到了進一步節(jié)能的目的5、凝汽器深度冷端優(yōu)化節(jié)能實踐22精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用

但是，第一第二總優(yōu)化是一種粗放型的指導性結論，有其極限性：機組狀態(tài)時刻變化、煤價經常變動，使得原來的試驗結果無法適應當前的機組運行工況運行人員監(jiān)控冷卻水溫度不夠重視，往往很難將機組控制在最優(yōu)的運行工況

為此，在總結第一、第二總優(yōu)化實驗基礎上，海門電廠自主又進行了較為實際的優(yōu)化實驗，即利用不同工況下，擬合最佳真空法,優(yōu)點：充分利用運行人員關注的參數（真空）作為指導操作參數，指導運行人員進行必要的循泵啟停和循泵的高低速切換。充分利用好現在的SIS系統(tǒng)功能。具有更強的可操作性，冷端優(yōu)化進一步加深。5、凝汽器深度冷端優(yōu)化節(jié)能實踐23精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用海門電廠和廣東電科院研究凝泵的工頻、變頻特殊混合運行方式下的控制技術，對凝結水系統(tǒng)實現全程控制策略并優(yōu)化，總的控制策略是：負荷小于400MW，變頻泵調節(jié)凝結水母管壓力、閥門調節(jié)除氧器水位負荷大于450MW，變頻泵調節(jié)除氧器水位，閥門調節(jié)凝結水母管壓力

主要考慮關鍵點：變頻壓力控制的節(jié)能控制策略除氧器上水主副調門采用“變閥位”控制策略變頻、工頻凝泵“無擾切換”控制策略6、工頻變頻凝結水泵調節(jié)控制策略優(yōu)化的深度節(jié)能24精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用通過全程控制技術優(yōu)化，達到凝結水系統(tǒng)深度節(jié)能的目的：在本生式除氧器阻力較大的情況下，凝泵的電耗只有0.16-0.17%（負荷有關）每年每臺機組可節(jié)約142.0677萬元滿足機組APS控制系統(tǒng)功能組的要求實現機組啟停、低負荷階段，單臺凝泵運行的節(jié)能目的6、工頻變頻凝泵調節(jié)控制策略優(yōu)化的深度節(jié)能25精選PPT一、節(jié)能創(chuàng)新技術在海門電廠的成功應用通過全程控制技術優(yōu)化，達到凝結水系統(tǒng)安全運行的目的：滿足變頻、工頻凝泵混合運行安全穩(wěn)定要求滿足機組在啟動階段、低負荷階段，給水泵密封水、旁路噴水等用戶的要求凝結水系統(tǒng)的自動控制能在機組的任何狀態(tài)下投入實現全程協調控制。從第一臺凝泵啟動后，運行人員不用任何操作，即可自動帶至100%負荷6、工頻變頻凝泵調節(jié)控制策略優(yōu)化的深度節(jié)能26精選PPT二、樹立國內外資源一體化楷模海門電廠充分發(fā)揮濱海優(yōu)勢、以及十五萬噸碼頭優(yōu)勢，電廠煤炭全部進口，主要來于印尼、澳洲、俄羅斯和澳大利亞等國家，形成國內外資源一體化海門電廠鍋爐90%以上采用單燒印尼煤種。由此也帶來燃燒和設計煤種差別比較大的問題。印尼煤高揮發(fā)份、水份高、粘度大，熱值變化大等極端特性，制粉系統(tǒng)磨制印尼煤處于一種高危險工況，會發(fā)生堵煤，著火，爆燃，燃燒器燒損等情況經過長期實踐，摸索出單燒印尼煤關鍵技術，以滿足國外煤種的需求。采用合理控制磨煤機出口溫度，磨煤機處加裝防爆門，聯動消防蒸汽，定期檢查磨煤機內部等，能有效的抑制磨煤機內部自燃和爆炸事故發(fā)生。1、國內外資源一體化27精選PPT二、樹立國內外資源一體化楷模海門電廠把原來單一建設燃煤火電廠，調整為建設大規(guī)模能源基地，總投資將擴大到300億元左右，除了滿足電廠自身用煤外，將成為粵東、嶺南第一大能源港。擴大港口碼頭建設，將以海門電廠為依托，打造“電、煤、路、港、運”一體化能源基地，把原來設計的只滿足6臺機組生產需要的10萬噸卸煤碼頭，規(guī)劃擴大到15萬噸，實現了常態(tài)化進靠國際航行大型船舶，也實現了煤炭倒運的需要。建設疏港鐵路，實現與廈深鐵路或廣梅汕鐵路對接，讓碼頭海運煤炭通過鐵路中轉，直接覆蓋到粵東和江西南部福建南部等煤炭資源缺乏地區(qū)，年卸煤量將達2200萬噸2、電煤路港運一體化28精選PPT二、樹立國內外資源一體化楷模海門電廠地處中國南海海門灣，風能資源豐富，為更有效的利用海上防波提的價值，目前已經啟動了海上防波堤風電項目。項目建成后，年創(chuàng)造經濟效益約950萬元；年實現風力發(fā)電約2100萬kW.h；每年可以節(jié)約8.6萬噸標準煤，減少排放二氧化碳23.74萬噸，節(jié)能減排的效益顯著。海門電廠采用海水脫硫系統(tǒng)脫硫，循環(huán)水回水按10%高潮位工況下自由出流設計，與多年平均低潮位之間約有3m左右的水頭差。雖然水頭差不大，但排水量較大，為充分回收利用排水中的水能，啟動了循環(huán)水排水余能利用的水電項目。按年平均發(fā)電7000小時估算，每年每臺機組可獲得350萬kW.h左右的發(fā)電量，進一步推進了可再生能源利用，打造了海門電廠循環(huán)經濟的示范窗口。3、風、水、太陽能可再生能源一體化29精選PPT二、樹立國內外資源一體化楷模海門電廠地處北回歸線上，氣候較為炎熱，日曬時間較長，為充分利用太陽能這種干凈的可再生能源，擬在辦公場所建設太陽能發(fā)電裝置，并利用發(fā)電供給辦公使用。3、風、水、太陽能可再生能源一體化30精選PPT三、生態(tài)與建筑、節(jié)能與環(huán)保一體化海門電廠充分考慮自然、人文與工廠的科學、和諧發(fā)展，堅持創(chuàng)優(yōu)理念的導航與過程控制，使得投運新廠，遠觀像一幅質感明麗、錯落有致的風景畫，近看是一座現代化、別致精巧的、花香鳥語的無煙發(fā)電廠電廠采用階梯型設計理念，對鍋爐、煙囪等高大建筑做了景觀處理，使之成為當地標志性建筑對設備、系統(tǒng)進行緊湊布置(0.128m3/kwh),采用側煤倉和輸煤棧橋穿煙囪布置廠區(qū)總平面采用聯合建筑，管線采用架空布置等，有效減少了占地面積，節(jié)省了人力、物力、財力投入1、生態(tài)與建筑渾然一體31精選PPT三、生態(tài)與建筑、節(jié)能與環(huán)保一體化32精選PPT三、生態(tài)與建筑、節(jié)能與環(huán)保一體化33精選PPT三、生態(tài)與建筑、節(jié)能與環(huán)保一體化全廠采用二階段生物接觸氧化法進行污水處理，工業(yè)廢水處理工藝通過澄清—氣浮—過濾三個步驟實現廢水再處理，可用于輔機冷卻水系統(tǒng)或廠區(qū)綠化用水等等進行循環(huán)利用生活污水經污水處理、雨水經回收處理等廢水回收利用，使投產后電廠基本實現水源零排放2、廢水實現零排放34精選PPT三、生態(tài)與建筑、節(jié)能與環(huán)保一體化電廠樹立最大限度地向設計值靠攏的管理理念，探索節(jié)約煤、油、水、電資源的優(yōu)化運行模式，通過細致的節(jié)能管理、技術管理，使節(jié)能降耗工作向縱深和精細化方向推進。實施精細管理，實現管理節(jié)能實施技術改造，實現技術節(jié)能實施技術創(chuàng)新，實現行業(yè)引領3、節(jié)能降耗多措并舉35精選PPT三、生態(tài)