铜山华润1000MW机组厂用电运行方式的优化调整(程增标陆登科郑彦)

铜山华润电力有限公司1000MW机组厂用电运行方式的优化调整程增标陆登科郑彦（铜山华润电力有限公司江苏徐州221142）摘要：电力在能源消耗领域中所占比重较大，如何在日常工作中降低能源的消耗是我们一直努力的目标，文章通过对铜山华润电厂2x1000MW机组正常运行中、单机停运时运行方式下的数据收集，通过优化厂用设备启停台数、改变厂用电运行方式、改变辅机运行方式来达到节能降耗的目的，对国内同类型发电机组厂用电系统优化运行有一定的借鉴作用。关键词：1000MW超超临界机组；运行方式；厂用电；节能前言铜山华润电力有限公司两台1000MW超超临界机组，分别配备的由上海电气集团股份有限公司生产的SG-3044/27.46-M535超超临界压力直流炉，N1000-26.5/600/600型1000MW超超临界中间再热凝汽式汽轮机，THDF125/67发电机，至2010年7月6日#6机组168小时满负荷试运行结束，#5、6机组在29天内实现双投的好成绩。为降低厂用电率及节约运行成本，通过对#5、6机组目前厂用电系统运行方式的优化及调整，优化辅机运行方式，实现在两台机组正常运行时年节约厂用电约8350万kW.h。按每台机组一年一次小修平均45天计算，按非计划停运10天计算，机组单独停运时间一年合计为2×（45+10）×24=2640h，可以节约厂用电约126.7万kW.h。节约因机组停运使用下网电量差价231.57万元。1机组概况1.1机组正常运行工况#5机组、＃6机组采用单元接线形式，通过主变升压至500KV后接入系统，＃03启动变4003开关接于220KV系统，正常运行时，6kV厂用51、52段由＃51高厂变供电，6kV厂用53、54段由＃52高厂变供电，6kV厂用61、62段由＃61高厂变供电，6kV厂用63、64段由＃62高厂变供电。＃03A、＃03B启动变分别作为6kV厂用51(61)、52(62)和6kV厂用53(63)、54(64)段的备用电源。各段备用进线开关在热备用状态，相应的快切装置均投用。每台机组4段6KV厂用段共接带18台SCB系列干式变压器，两台机组共计36台，6KV输煤两段接带6台GBN系列干式变压器，6KV补水两段接带2台干式变压器，共计44台干式变压器，具体详细负荷见下表。6KV母线所接带干式变压器详细表如下（以#5机组厂用母线为例，#6机厂用段相同）6KV母线厂用51段厂用52段厂用53段厂用54段输煤C1段输煤C2段补水C1段补水C2段变压器#5检修变#C1除灰变#C1水工变#52汽机变#C1输煤变#C2输煤变#C1补水变#C2补水变#51保安变#5公用变#52保安变#52锅炉变#C1翻煤变#C2翻煤变#51脱硫变#51汽机变#52脱硫变#5照明变#C1灰库变#C2灰库变#51除尘变#51锅炉变#53除尘变#53除尘变#52除尘变#C1化水变1.2单台机组停运工况单台机组停运时，6KV厂用母线及其下属6KV输煤段、6KV补水段，均由#03A/B启动变通过220KV系统接带。2优化方案根据各变压器运行状态进行了统计，并进行运行优化，总结如下：（以下数据均在机组负荷910MW时进行的数据采集统计，辅控系统中两台机组除尘、脱硫等各系统都正常投入）。2.1厂用变运行部分厂用变压器参数变压器额定容量及电流运行值（A）空载损耗（KW）#5机组#51汽机变1600KVA/154A26.82.48#52汽机变23.5#51锅炉变1600KVA/154A5.32.48#52锅炉变31.2#51保安变2000KVA/192A103.36#52保安变15#6机组#61汽机变1600KVA/154A62.42.48#62汽机变30#61锅炉变1600KVA/154A162.48#62锅炉变24#61保安变2000KVA/192A283.36#62保安变7机组正常运行时所有变压器全部投入运行，但根据负荷性质不同，其中一部分变压器一直处于低载或空载状态，因为正常运行中变压器的负荷率在45-65%属于经济运行状态。此表可以看出12台低压厂用变压器都未达到50%负荷率。设计时单台变压器可以满足两段额定负荷，考虑机组运行的安全性，不采用1拖2的运行方式，但在机组停运时可以考虑将两台变压器停用一台，由另一台变压器通过母联带两段母线。每台机组每年小修45天、非停10天计算，两台机组即2×（45+10）×24=2640h,每年可节省变压器空载损耗：Q=（2.48+2.48+3.36）×2640=21964.8kW.h。三期机组正常运行中，凝结水泵两台运行，一台备用,通过运行数据分析计算发现，机组负荷在740MW及以下时，凝结水泵采用单台运行方式；机组设计三台循环水泵同时运行时为满出力，为了达到经济真空，即在煤耗和厂用电之间平衡后，正常运行中两台循环水泵，在冬季时单台循环水泵也能够达到经济真空。这样调整后，单台凝泵运行时降低电流120A，单台循泵运行时降低电流420A计算，这样除去机组停运检修，两台机组每年可以节约厂用电4.83501798)264087602()420120(63kW.h。2.2辅控部分外围系统变压器参数变压器容量及额定电流运行值（A）低压侧开关电流（A）低压侧开关及母联开关电流整定值（A）空载损耗（KW）#51除尘变2500KVA/241A59910尘451：Ir=475024S尘45X：Ir=320020S4.05#53尘变56880#52尘变37670#54尘变43824#51硫变1600KVA/154A11380硫451：Ir=225024S2.115#52硫变17401#61尘变2500KVA/241A47860尘461：Ir=4750A24S尘46X：Ir=3200A20S4.05#63尘变53871#62尘变52877#64尘变57890#61硫变1600KVA/154A16422硫461：Ir=2250A24S2.115#62硫变10401除尘变和脱硫变900MW时所有设备基本全部投入运行，每台变压器可以通过母联带两段负荷，但考虑机组运行的稳定性，不采用1拖2的运行方式。在机停运后，除尘和脱硫设备也全部停运。可及时停运一台变压器，由另一台变压器通过母联带两段。这样每年按正常停机2640h计算，则可以节约厂用电：除尘变：4.05×2×2640=21384kW.h。脱硫变：2.115×2640=5583.6kW.h。共计：21384+5583.6=26967.6kW.h。2.3公用系统公用系统变压器参数变压器容量额定电流运行电流（A）低压侧开关电流（A）低压侧开关及母联开关电流整定(单相)（A）空载损耗（KW）#5照明变1000KVA/96A6168灯450：In=400AIr=1400A24S1.79#6照明变3120#5检修变1000KVA/96A9146检450：In=400AIr=1250A24S1.79#6检修变346#C1化水变1250KVA/115A00化4C0：In=500AIr=2500A20S2.115#C2化水变00#5公用变2000KVA/192A16262公450：In=800AIr=3600A24S3.36#6公用变21380#C1水工变2500KVA/241A14258水4C0：In=1000AIr=2500A20S4.05#C2水工变6100#C1除灰变1600KVA/154A20306灰4C0：In=640AIr=3600A24S2.48#C2除灰变192962.3.1由上表分析看出，正常运行时#C1，#C2化水变白天基本空载，#6检修变、#6照明变接近空载状态，其它#5、6公用变，C1、C2水工变，C1、C2除灰变负荷率也比较低，基于以上运行状态，三台变压器停用后可通过定期充电或切换使其备用：1）400V检修06段由#5检修变通过母联开关检450带，#6检修变停用。#6检修变停用后，#5检修变运行时低压侧电流可达200A左右，小于其额定In值，满足至少两台最大电动葫芦25KW/50A，同时检修作业时启动电流小于检450开关Ir整定值。2）400V照明06段由#5照明变通过母联开关灯450带，#6事故照明由#62保安段带，#6照明变停用。#6照明变停用后，#5照明变运行时低压侧电流可达300A，小于其额定In值，也远小于灯450开关Ir整定值。3）400V化水C2段由C1化水变通过母联开关化4C0带、C2化水变停用。C2化水变停运后，由C1化水变带400V化水C1、C2段满足两台75KW补水泵用时启动，启动电流按5-10倍额定电流计算10×139A2500A不会使母联开关化4C0过流。每年可降低变压器损耗：一台化水变：2.115×8760=18527.4kW.h。一台照明变：1.79×8760=15680.4kW.h。一台检修变：1.79×8760=15680.4kW.h。共计：18527.4+15680.4+15680.4=49888.2kW.h。2.3.2#5、6公用变、C1、C2除灰变、C1、C2水工变正常时负荷未达经济负荷率，考虑其所带负荷重要性和公用系统启动不确定性，水工变离集控较远，不建议采用1拖2运。在单台机组停运时，可选择停用相应停运机组厂用段所带的变压器。相应负荷由运行机组所在变压器通过母联带。按年停1920h计算，可减少变压器空载损耗：一台公用变：3.36×2640=8870.4kW·h。一台除灰变：2.48×2640=6547.2kW·h。一台水工变：4.05×2640=10692kW·h。共计：8870.4+6547.2+10692=26109.6kW·h。3单台机组停运时，为减少下网电量的启停设备优化机组停运时，由于电价不同，所以厂用电系统由临机带与经启动变由系统接带时，对机组经济性直接造成影响，所以为减少下网电量，对单台机组运行期间公用系统辅机启停的选择进行优化，优先选择启动由运行机组厂用电系统所属辅机，以此来达到节电降耗。3.1公用系统设备启停原则公用系统设备平均分配在两台机组厂用电系统，每台机组均可以完全独立承受公用设备的启停及运行，所以在一台机组停运，单台机组运行时，由于停运机组厂用电系统由#03A/B启动变接带，所以公用系统设备启停应优先启动运行机组厂用电系统下所属设备。#5机组单台运行时，由于#6机组厂用电系统由#03A/B启动变接带，所以公用系统设备启停应优先启动#5机组厂用电系统下所属设备；#6机组单台运行时，由于#5机组厂用电系统由#03A/B启动变接带，所以公用系统设备启停应优先启动#6机组厂用电系统下所属设备。单台机组运行时优先启动辅机#5机组单机运行工况#6机组运行单机运行工况#14、#24、#34、#03皮带机、02斗轮机、#34碎煤机、#C1、C2、C3仪用空压机#13、#23、#33、#04皮带机、04斗轮机、#33碎煤机、C4、C5仪用空压机3.2在601B检修期间降低下网电量运用在601B检修期间，为减少下网电量，通过依照上述2.3公用系统变压器运行方式优化、3.1公用系统设备启停原则。在601B检修结束后，通过与501B检修参数的对比，对601B检修期间的节电情况进行了计算分析。601B检修节电情况（与501B对比）501B检修电度表底(停机/启机2011-4-2123:162011-6-1006:30发电量（万kW·h）上网电量（万kW·h）厂用电量（万kW·h）下网电量（万kW·h）综合厂用电率（%）厂用电率（%）#6发电机623.552762.44105001.0899428.15572.89503.925.785.305206线路222.751272.464003开关10.38113.244601B检修电度表底(停机/启机)2012-1-2213:202012-3-1604:18发电量（万kW·h）上网电量（万kW·h）厂用电量（万kW·h）下网电量（万kW·h）综合厂用电率（%）厂用电率（%）#5发电机1005.7561143.669104262.599181.765080.8309