火电厂节能评估技术.ppt

2020/5/28,1,火力发电厂节能评估技术,于新颖西安热工研究院2008年10月,2020/5/28,2,主要内容,火电厂节能评估的基本要求火电厂主要经济性指标影响火电厂经济性的因素节能评估理论基础能耗诊断与节能评估实例火电厂节能评估工作导则火力发电厂节能评价体系火力发电厂节能管理系统,2020/5/28,3,全国电力现状与主要性能指标节能评估的基本要求,一、火电厂节能评估的基本要求,2020/5/28,4,2007年，全国发电企业供电煤耗为356克千瓦时，生产厂用电率为6.62%，全国输电线损为6.85%。日本东京电力公司1999年的供电煤耗为320g/kWh,厂用电率为4%；法国电力公司1999年的供电煤耗为331.6g/kWh,厂用电率为4.47%；德国巴伐利亚电力公司1999年的供电煤耗为332.1g/kWh,厂用电率为5.42%（含脱硫装置用电）。美国、日本和德国2000年的电网综合线损率分别为6.0%、3.89%、4.6%，意大利EVEL2004年的综合线损率为3.0%。,能耗水平与发达国家的差距,1.1全国电力现状与主要性能指标,1中国电力现状与研究背景ChinaPowerStatusandBackpround,中国发电设备容量（MW）PowerEquipmentCapacityofChina(MW),截至2007年底，已投运500MW以上机组240台，总容量148730MW,占全国火电总量的26.75%。Uptoendof2007operated500MWunitsandoverare240set,TotalCapacityis148730MW,itis26.75%ofchinacoalpower.截至2008年8月，1000MW超超临界机组,已投运10台，拟建、在建项目50个，机组超过100台。Uptoendof2008.08operated1000MWsupercriticalunitsare10set,planedandconstructing1000MWsupercriticalpowerplantareabout50and100units.,现状/背景StatusandBackpround,2020/5/28,7,2006年、2007年新增装机容量,2020/5/28,8,截至2007年底，投运超超临界1000MW机组7台;超超临界600MW机组4台；超临界600MW机组约80台；600MW空冷机组约40台。2007年关停小机组1438万千瓦，新增脱硫机组容量11000万千瓦，脱硫机组容量达27000万千瓦。预计2008年，新增装机容量9000万千瓦，关停小机组容量1300万千瓦。未来35年，预计投运1000MW超超临界机组50台，600MW级超临界和超超临界机组约200台，600MW级空冷机组约60台。,2007年全国电源结构,2020/5/28,9,火电机组20032007年主要运行指标,统计口径为100MW及以上机组。,2020/5/28,10,全国30万千瓦等级火电机组竞赛数据（2007年度）,国产机组最优煤耗309.07g/kWh，进口机组最优煤耗304.29g/kWh。,2020/5/28,11,全国60万千瓦等级火电机组竞赛数据（2007年）,截至2007年底全国投运60万千万等级机组共232台。,2020/5/28,12,2007年五大发电集团及国家电网基本情况,2020/5/28,13,2006年五大发电集团及国家电网基本情况,2020/5/28,14,电力公司供电煤耗比较,2020/5/28,15,电力公司常用电率比较,2020/5/28,16,1.2节能评估的基本要求,火电厂节能评估的目的：为了实现火电厂节能减排，首先必须对电厂的能耗水平进行诊断、评估，找出影响能耗的主要因素，分析节能潜力，然后提出节能降耗的措施，分步实施或者技术改造，最终达到节能减排的目的。,2020/5/28,17,评估范围：机组主要运行参数、汽轮机热耗、汽轮机缸效率、汽轮机抽汽回热系统、冷端系统、锅炉效率、三大风机运行状况、磨煤机、烟风系统、烟尘排放、燃煤品质、主要辅机电耗、主要设备与主、再热蒸汽管道保温状况等。,2020/5/28,18,评估依据：机组运行数据或试验数据、现场运行报表、机组性能考核试验报告、机组大修前后试验报告、机组定期或专项节能分析报告；相关技术改造的可研及试验报告等。,2020/5/28,19,评估技术：以设计值为基础、对照运行或者试验数据，采用美国标准ASMEPTC6的相关规定以及等效热降方法，分析机组的主要运行经济指标、煤耗率、厂用电率、以及各种影响因素、与基准值的偏差，开展定量偏差原因分析。根据耗差分析，挖掘节能潜力，为实现机组主要经济指标煤耗率、厂用电率等达到基准值或者目标值，提出电厂节能管理、运行、检修等工作重点，以及该厂机组节能降耗技术改造可行的措施和建议。,2020/5/28,20,评估结果：包括运行及经济指标现状、能耗分析、节能改造措施的建议、预期效果、结论等。,2020/5/28,21,技术特点：以电厂运行维护的实际为基础；理论分析与专家经验相结合；能耗水平评估和节能潜力分析为主体；技术改进措施为重点。,2020/5/28,22,技术关键：火电厂能耗能耗水平计算；节能潜力分析；提高电厂经济性途径和措施。,2020/5/28,23,二、火电厂主要经济性指标,锅炉效率汽轮机热耗厂用电率供电煤耗,2020/5/28,24,2.1锅炉效率,锅炉的热平衡方程：,也可用输入热量的百分比表示：,锅炉效率为：,或者为：,2020/5/28,25,式中：Qr每公斤燃料输入锅炉的热量，kJ/kgQ1锅炉的有效利用热量，kJ/kgQ2排烟热损失，kJ/kgQ3化学不完全燃烧热损失，kJ/kgQ4机械不完全燃烧热损失，kJ/kgQ5散热损失，kJ/kgQ6灰渣的物理热损失，kJ/kg,锅炉效率,2020/5/28,26,2.2汽轮机热耗,汽轮机绝对内效率：1公斤蒸汽在汽轮机内所作的内功Wi与在锅炉中的吸热量q0之比称为汽轮机绝对内效率i，表达式为：汽耗率：汽耗率是指汽轮发电机组生产每千瓦时的电能所需要的蒸汽量，表达式为：,2020/5/28,27,热耗率：是指汽轮发电机组生产每千瓦时的电能所消耗的热量。表达式为：采用电动给水泵中间再热机组的毛热耗率为：采用汽动给水泵中间再热机组的毛热耗率为：,2020/5/28,28,2.3发电厂用电率,式中:发电厂用电量，kW.h；发电量，kW.h。,2020/5/28,29,2.4机组煤耗率,发电标煤耗供电标煤耗,2020/5/28,30,三、影响机组经济性的因素,影响汽轮机热效率的因素影响锅炉效率的因素影响厂用电的因素,2020/5/28,31,影响汽轮机热效率的因素,2020/5/28,32,影响锅炉热效率的因素,2020/5/28,33,影响厂用电的因素,2020/5/28,34,汽轮机缸效率对热耗的影响,2020/5/28,35,主蒸汽压力对热耗率的影响,2020/5/28,36,主蒸汽温度对热耗率的影响,2020/5/28,37,再热压损对热耗率的影响,2020/5/28,38,再热汽温度对热耗率的影响,2020/5/28,39,排汽压力对热耗率的影响,2020/5/28,40,再热减温水流量对热耗率的影响,2020/5/28,41,小机进汽流量对热耗率的影响,2020/5/28,42,最终给水温度对热耗率的影响,2020/5/28,43,系统补水率对热耗率的影响,2020/5/28,44,调节阀开度对热耗率的影响,2020/5/28,45,四、节能评估理论基础,以设计值为基础、对照运行或者试验数据，采用美国标准ASMEPTC6的相关规定以及等效热降方法，分析机组的主要运行经济指标、煤耗率、厂用电率、以及各种影响因素、与基准值的偏差，开展定量偏差原因分析。根据耗差分析，挖掘节能潜力，为实现机组主要经济指标煤耗率、厂用电率等达到基准值或者目标值，提出电厂节能管理、运行、检修等工作重点，以及该厂机组节能降耗技术改造可行的措施和建议。,2020/5/28,46,五、火电厂节能降耗评估,新投产机组大唐机组阳罗电厂北方电力,2020/5/28,47,新投产机组主要因素对供电煤耗的影响,5.1新投产机组节能评估,2020/5/28,48,新建机组节能降耗潜力(g/kW.h),2020/5/28,49,机组经济性降低的主要因素,汽轮机缸效率达不到设计水平；凝汽器真空低；系统和高压疏水阀门普遍存在内漏；煤质变化或者石子煤影响；主蒸汽和再热蒸汽参数偏差；锅炉再热器减温水流量大；锅炉排烟温度高；空气预热器漏风率大；机组负荷率下降。,2020/5/28,50,节能降耗工作重点,合理设计、调整汽轮机通流部分安装间隙；调整轴端汽封间隙和中压缸冷却蒸汽流量，减小汽轮机高、中压缸之间漏汽量；从真空严密性治理、凝汽器清洁度、冷却水流量调配入手，提高机组真空；消除系统和高压疏水阀门内漏，减少工质流失和能量损失；调整提高主蒸汽和再热蒸汽参数，使锅炉、汽轮机在设计条件下运行；加强运行调整、提高调整质量，减少锅炉再热器减温水流量；治理烟风系统缺陷，减小空气预热器漏风率，降低锅炉排烟温度；加强磨煤机优化运行管理，降低厂用电，提高燃料利用效率。,2020/5/28,51,5.2大唐8个电厂20台300MW级机组能耗评估结果,2020/5/28,52,5.3阳逻电厂全厂节能综合评估结果,2020/5/28,53,阳逻电厂4300MW机组节能潜力分析,2020/5/28,54,影响因素与能耗分析-1（g/kW.h）,5.4北方电力部分机组评估,2020/5/28,55,影响因素与能耗分析-2（g/kW.h）,2020/5/28,56,电厂可控节能潜力-1（g/kW.h）,2020/5/28,57,电厂可控节能潜力-2,2020/5/28,58,可控节能潜力,2020/5/28,59,北方公司存在的主要问题,机组负荷率低；汽轮机通流部分效率低；汽轮机冷端系统性能不佳；热力系统及阀门内漏；锅炉空预器漏风率高；风机匹配和运行缺陷；锅炉排烟温度高；煤质变化大；其他（减温水流量、加热器端差等）,2020/5/28,60,六、火电厂节能评估工作导则,2020/5/28,61,6.1项目概况主要描述电厂基本情况（包括主要设备配置、投产、检修、运行时间、重大技改等）6.2设备现状和能耗水平运行性能指标厂用电指标水耗指标可靠性指标主要运行参数（额定工况、当前工况）锅炉考核试验结果锅炉末次大修后试验结果汽轮机考核试验结果汽轮机末次大修后试验结果主要辅机近期试验结果机组设计性能,2020/5/28,62,6.3影响电厂经济性的主要因素分析与设计值比较，查找差距，计算每一个因素或者参数对煤耗的影响，影响总量加上设计煤耗后应该与当前运行煤耗相当。分析计算方法依据：ASMEPTC6汽轮机性能试验规程、等效焓降法。6.4节能潜力分析针对3节中提出的影响因素，分析可控、部分可控和不可控因素对煤耗影响所占的比重。分析可控和部分可控两种因素对煤耗的改善量，提出相应技术措施和方法。计算通过何种措施可以实现的煤耗降低量。,2020/5/28,63,6.5节能降耗措施及建议重点节能技改措施的分析研究（要求具有一定的深度和可操作性）电厂节能减排工作的建议,2020/5/28,64,总体情况火电厂节能指标评价火电厂节能管理评价,七、节能评价体系,2020/5/28,65,节能指标评价,燃煤发电厂节能指标评价表的内容：4个部分（煤耗、厂用电、水耗、燃油消耗）和三级指标。,2020/5/28,66,燃煤发电厂节能指标评价构成和权重分配表,2020/5/28,67,燃煤发电厂节能管理评价构成和权重分配表,2020/5/28,68,华能燃煤发电厂节能评价结果汇总,燃煤发电厂节能评价结果汇总,2020/5/28,69,C电厂机组煤耗分析,燃煤发电厂节能指标评价表-1,2020/5/28,70,燃煤发电厂节能指标评价表-2,2020/5/28,71,燃煤发电厂节能指标评价表-3,注1：标有“”的指标可通过本体系附带的“燃煤发电厂节能指标评价计算软件”计算实际值与基准值偏差导致煤耗的变化，然后根据评分办法进行评价。注2：分数扣完为止。,2020/5/28,72,燃煤发电厂节能管理评价表,2020/5/28,73,八、火力发电厂节能管理系统,2020/5/28,74,火力发电厂节能管理系统以国产300MW、国产引进300MW、600MW亚临界、600MW超临界机组、1000MW超超临界机组为研究对象，该系统主要包括：,机组信息汽轮机、锅炉性能试验系统节能诊断系统对标管理系统节能评价系统文献资料,2020/5/28,75,2020/5/28,76,1机组信息,2020/5/28,77,2020/5/28,78,2020/5/28,79,2020/5/28,80,2020/5/28,81,2性能计算,2020/5/28,82,2020/5/28,83,3节能诊断,2020/5/28,84,2020/5/28,85,2020/5/28,86,4对标管理,2020/5/28,87,2020/5/28,88,5