姚孟发电公司600MW机组节能改造案例介绍交流汇报

姚孟发电公司600MW机组节能姚孟发电公司600MW机组节能改造案例介绍、交流汇报2016年8月一、机组概况目录二、机组存在的主要问题和改造目标三、机组节能综合升级改造方案介绍四、项目进展情况©SPIC2016.AllRightsReserved.一、机组概况姚电公司始建于1970年，现有四台300MW机组和两台600MW机组，总装机容量2470MW。容量2470MW。#5、6机组是国产600MW超临界机组，分别于2007年10月、12月投产。锅炉采用东锅厂引进日立技术的一次中间再热、固态排渣π型炉，锅炉保证效率93.47%；汽机采用哈汽引进三菱技术的三缸四排汽反动式汽轮机，设计热耗7530KJ/kWh，机组设计供电煤耗297.14g/kWh.2014年以来，姚电公司#5、6机组负荷率维持62-65%，年供电煤耗310g/kWh©SPIC2016.AllRightsReserved.左右，厂用电率4.5%。机组供电煤耗偏离设计值超过12g/kWh。根据集团公司2014-2018节能综合升级改造文件要求，我公司拟于2016-2017年对#5、6机组实施节能改造。（一）#5、6机组主要影响能耗因素1.汽机缸效偏低。THA工况下汽机热耗7800KJ/kWh左右，较设计值偏高270KJ/kWh；二、机组能耗方面存在的主要问题和节能改造目标2.空预器密封为固定式密封，长期运行后漏风率升高至8%左右，有较大降低空间；3.锅炉一次风温偏高、二次风温偏低，制粉系统干燥出力裕量较大。4.低压缸中分面变形，低压5段、6段抽温度分别较设计值偏高30℃、60℃；5.煤质偏离设计值较多。锅炉高负荷时段省煤器出口CO浓度偏高，化学不完全燃烧热损失q3高达0.8-1.0%;©SPIC2016.AllRightsReserved.燃烧热损失q3高达0.8-1.0%;6.疏水系统设计不合理，疏水系统为单一疏水阀配置，未考虑疏水热量分级有效利用，影响机组能耗和凝汽器真空。（二）#5、6机组最近一次考核试验结果（THA工况、ASME标准）二、机组能耗方面存在的主要问题和节能改造目标供电煤耗汽机热耗锅炉效率高缸效率中缸效率低缸效率供电煤耗汽机热耗锅炉效率高缸效率中缸效率低缸效率g/kWhKJ/kWh%%%%#5机2013.12303.52780293.4384.3990.9088.92#6机2015.04309.08789692.3985.2691.1085.88©SPIC2016.AllRightsReserved.根据#5、6机组最近一次热力试验情况（ASME标准），机组修后汽机热耗超过7800KJ/kWh；另外因燃用煤质较差，锅炉效率偏离设计值较多，THA工况下机组真实供电煤耗305g/kWh左右。（三）#5、6机组节能综合升级改造目标二、机组能耗方面存在的主要问题和节能改造目标机组铭牌出力供电煤耗（THA纯凝汽机热耗锅炉效率厂用电率出力（THA纯凝工况）汽机热耗锅炉效率厂用电率MWg/kWhKJ/kWh%%#5、6机组630≤290≤7450≥93.0≤4.50根据《集团公司节能综合升级改造指导意见》要求，改造后#5、6机组目标供电©SPIC2016.AllRightsReserved.根据《集团公司节能综合升级改造指导意见》要求，改造后#5、6机组目标供电煤耗小于290g/kWh，达到同类型机组先进值，比改造前下降13g/kWh以上；机组运行实际供电煤耗298g/kWh以内，较“十二五”末降低12g/kWh.三、机组节能综合升级改造方案介绍©SPIC2016.AllRightsReserved.三、机组节能综合升级改造方案介绍（一）汽轮机通流改造（阿尔斯通方案）1.外缸保留，高中压内缸，转子和隔板套整体更换，通流改为冲动式设计，低压内缸、转子和隔板套整体更换。内缸、转子和隔板套整体更换。2.优化高、中压内缸与进汽室结构，减小高压排汽侧内侧轴封和中间过桥汽封的直径，减小汽封漏汽量；3.高压缸减少1级，高排温度升高8℃，有利于低负荷再热汽温达设计值；低压缸增加2*1级，末级叶片采用RS37T的新型高性能叶片，叶高缩短至939.8mm（原为1000mm），改善机组中、低负荷热耗；4.增设低压排汽导流环，降低余速损失；采用整体内缸设计，减少漏汽损失，恢©SPIC2016.AllRightsReserved.4.增设低压排汽导流环，降低余速损失；采用整体内缸设计，减少漏汽损失，恢复#5、6段抽汽参数；6.更换中低压连通管，预留供热接口，单台机组最大供热抽汽量为400t/h，抽汽压力范围为0.35-0.55MPa；7.更换#1-6轴瓦、盘车装置和顶轴油泵。三、机组节能综合升级改造方案介绍预计改造后机组铭牌出力达到630MW，THA工况下高缸效率≥88.0%，中压缸效率≥93.0%，低压缸效率≥89.3%，整机热耗较改造前下降200KJ/kWh以上。下降200KJ/kWh以上。（二）机侧疏水阀门优化：原设计中蒸汽管道的疏水管路均采用单一疏水阀进行疏水；改造后疏水管路采用双阀控制疏水，在疏水阀前统一加装（气动）真空截止阀。在蒸汽管路低处疏水点处加装自动疏水器旁路。减少阀门内漏损失，控制凝汽器真空和过冷度不超限。©SPIC2016.AllRightsReserved.加装自动疏水器旁路。减少阀门内漏损失，控制凝汽器真空和过冷度不超限。三、机组节能综合升级改造方案介绍（三）增设#3高加外置蒸冷器通流改造后，3段抽汽温度(THA)达到478.1℃，蒸汽过热度接近260℃，若直接进入#3高加不可逆热损失较大。本次改造将＃1高加出口给水管路分为两路，30%的锅炉给水进入#3高加外置蒸冷器升温，之后与给水主管路混合进入锅炉低温省煤器；3段抽汽在外置蒸冷器降温后再进入#3高加，大幅降低了换热温差，改善#3高加运行状况，减少高加泄漏几率。本项目可降低机组热耗14KJ/kWh，锅炉给水温度升高3℃；©SPIC2016.AllRightsReserved.三、机组节能综合升级改造方案介绍©SPIC2016.AllRightsReserved.改造后高加系统简图三、机组节能综合升级改造方案介绍（四）增设临机加热和高中缸预暖系统1.增设临机加热系统。将两台机组的2段抽汽管道相互连接，采用临机冷再汽源作为#2高加启动汽源，提高锅炉给水温度至190℃，可显著改善启动初期锅炉燃烧工况，缩短冷态启动时间。2.增设高中缸预暖系统。汽源取自辅助蒸汽联箱。预暖系统蒸汽管道经电动截门、电动调节门后分两路，一路经高排逆止门前的管道上进入高压缸，另外一路经3段抽汽逆止门前的管道进入中压缸，通过凝结放热对高中压缸及转子进行预暖，缩短汽机中速暖机时间。每路预暖管线均设手动截止阀和逆止阀。预计项目实施后，机组全冷态启动时间可从7小时缩短至5.5h，也有助于实现©SPIC2016.AllRightsReserved.预计项目实施后，机组全冷态启动时间可从7小时缩短至5.5h，也有助于实现全负荷投脱硝的目标。三、机组节能综合升级改造方案介绍©SPIC2016.AllRightsReserved.高中缸预暖系统图三、机组节能综合升级改造方案介绍（五）空预器柔性密封改造：空预器密封型式由固定式密封改为弹簧滑块式柔性密封，保留原三向密封片，在冷、热端径向增加柔性密封。#5、6机组空预器内圈为48分仓、外圈为片，在冷、热端径向增加柔性密封。#5、6机组空预器内圈为48分仓、外圈为96分仓，柔性密封采用隔一装一设置。柔性接触式密封系统安装在径向转子格仓板上，在未进入扇型板时，柔性接触式密封滑块高出扇形板5-10mm。当柔性接触式密封滑块运动到扇形板下面时，弹簧发生变形。密封滑块与扇形板接触，形成严密无间的密封系统。当该密封滑块离开扇形板后，弹簧将密封滑块自动弹起，密封滑块采用自润合金，在高温下摩擦系数低，对主轴电机驱动电流影响较小。©SPIC2016.AllRightsReserved.高温下摩擦系数低，对主轴电机驱动电流影响较小。预计改造后额定工况下空预器漏风率控制在5%以内，空预器漏风系数降低0.05，机组供电煤耗降低0.8g/kWh，六大风机厂用电率下降0.1个百分点。三、机组节能综合升级改造方案介绍（六）广义回热技术应用：1.在送风机出口至空预器之间的冷风管道上安装旋转式暖风器，汽源取自5段抽汽，提高锅炉二次风温和冷端综合温度，改善锅炉燃烧及降低空预器冷端5段抽汽，提高锅炉二次风温和冷端综合温度，改善锅炉燃烧及降低空预器冷端腐蚀风险；汽侧疏水排至新增疏水箱，经疏水泵排至凝汽器2.增设低温省煤器+一次风冷却器。在引风机后脱硫入口烟道上布置单级低温省煤器，凝结水增压、混温后经过低温省煤加热至95℃，低温省煤器出水再经一次风冷却器加热至103℃，之后进入5号低加系统。充分利用烟气余热，减少脱硫水耗。一次风冷却器布置于一次热风道锅炉K2、K3轴中间管道上，标高11.0米©SPIC2016.AllRightsReserved.一次风冷却器布置于一次热风道锅炉K2、K3轴中间管道上，标高11.0米。设置100%热风旁路，在满足制粉系统干燥出力基础进一步加热凝结水，并减少锅炉冷一次风掺入量，降低锅炉排烟温度。项目实施后，预计可提高锅炉效率0.15个百分点，汽机热耗降低60KJ/kWh。三、机组节能综合升级改造方案介绍©SPIC2016.AllRightsReserved.二次风暖风器系统简图三、机组节能综合升级改造方案介绍©SPIC2016.AllRightsReserved.低温省煤器+冷一次风冷却系统简图三、机组节能综合升级改造方案介绍（七）其它改造项目：1.引增合一改造。取消脱硫增压风机，现有引风机整体更换为双级动调轴流风机（电动），新引风机T.B点压头12KPa，电机功率7250KW。机（电动），新引风机T.B点压头12KPa，电机功率7250KW。2.在锅炉省煤器A、B侧出口烟道各加装一套烟气CO在线监测装置，以帮助运行人员作好燃烧调整，减少锅炉化学不完全燃烧热损失。3.结合节能改造进行锅炉燃烧优化调整，预计可提高锅炉效率0.3个百分点。上述节能改造项目投资总计32000万元（两台机组），单台机组改造工期约100天。©SPIC2016.AllRightsReserved.天。四、项目进展及计划情况序号时间工作主要节点12015年2月项目正式启动22015年2月至7月项目收资、技术路线确定，可研编制22015年2月至7月项目收资、技术路线确定，可研编制32015.07.16项目可研评审42015年10月汽轮机通流改造主设备招标52015年11月至2016年4月节能综合升级改造配套项目设计62016.02.02项目获得集团公司正式批复72016年3月节能综合升级改造配套项目设备招标©SPIC2016.AllRightsReserved.72016年3月节能综合升级改造配套项目设备招标82016年4月至7月节能综合升级改造施工、监理招标92016年9月-12月#6机组节能综合升级改造102017年3-6月#5机组节能综合升级改造汇报完毕，谢谢！汇报完毕，谢谢！