设备节能技术改造后节能量的计算

第32卷第9期华电技术Vol 32 No. 92010年9月Huadian TechnologySep.2010设备节能技术改造后节能量的计算吴涛(新疆华电红雁池发电有限责任公司,新疆乌鲁木齐830047摘要:通过探讨发电企业电除尘器控制系统换型改造、电动机加装变频器改造、循环泵双速改造、汽轮机汽封改造等节能技术改造后节能量的计算方法,规范和强化发电企业的节能量化管理工作,有利于节能技术改造后评价工作的开展。关键词:火电厂;节能技术改造;节能量计算中图分类号:TKoI1文献标志码:B文章编号:1674-1951(2010)09-0071-040引言期内能量“十一五”期间,国家安排节能专项资金鼓励企2节能量转换为标准煤量的计算业采用高效、节能的电动机、风机、泵类等设备,进行(1)标准煤( Coal equivalent)具有统一的热值设备节能技术改造。新疆各主要发电企业,针对现标准,GB2589—2008《综合能耗计算通则》规定:应有设备开展了微油点火技术改造、电除尘器控制系用基低(位)发热量等于29307(7000×4.1868)k统换型改造、电动机加装变频器改造、循环水泵双速的燃料称为1kg标准煤。将不同品种、不同含量的改造、汽轮杋汽封改造等节能改造工作。对上述改能源按各自不同的热值换算成每千克热值为29307造的后评估统计,成为衡量节能量(标准煤)完成情kJ的标准煤时:况的主要工作之能源折标系数=某种能源实际热值(kJ/kg)/1节能量计算公式29307(kJ/kg),或者技术措施节能量是指在生产条件可比的情况能源折标系数=某种能源实际热值(kJ/m3)/下,技术措施实施后与实施前相比,生产相同数量的29307(k/kg)。产品或完成相同工作量少消耗的能量(2)在火力发电厂中,经常用到的“折标系数”,(1)按照产品用能量单耗计算见表l。△W=(W4-W)G,表1常用折标系数式中:AW为统计期内节能措施节能量;W如为措施能源名称位发热量折标准煤系数实施前产品用能单耗;W为措施实施后产品用能单标准煤耗;C为统计期产品产量。原煤20934k/kg0.7143kgkg(2)按照节能率计算42705kJ/kg1.4571kg/kg△W=(W-W)/WxW,热力29308kJ/kg0.0341204kgM式中:W为措施实施后的耗能量;W为措施实施前电力3600k/(kW·h)的耗能量;W为统计期内的耗能量。等价9704J(kW·h)0.3500(kW·b)(3)按照有功功率减少量计算(3)能量转换为标准煤量的计算△W=(P4-P)xt,W S式中:P为措施实施前设备消耗的有功功率;P为式中m为节能量转换为标煤量;W为统计期内节能措措施实施后设备消耗的有功功率;t为统计期内设施节能量(按照年度计算);S为能源折标准煤系数。备运行时间。式中:默为改前账计期能量改后账计2/改造后节能量的计算4)按照统计期设备消耗量计算3节能△W=W中国煤化工汽封改造节能量CNMHG轴端汽封、隔板汽收稿日期:2010-05-22封进行改造,可以减小泄漏量提高机组缸效率以及华电技术第32卷消除转子低频振动,起到较好的节能降耗作用。其3.2按节能率计算主要辅机变频技术节能量节能效果评定必须依据GBT8117.2-2008/EC3.2.1变频技术工作原理60953-2—1990《汽轮机热力性能验收试验规程第离心式风机和水泵的流量扬程(风压)、功率2部分:方法B——各种类型和容量的汽轮机宽准都与转速有关,其关系为确度试验》,按照制造厂提供的比例关系进行轴封系统蒸汽流量的分配,根据实测所得的比例关系进行适当的调整,计算轴封改造后节能量。试验工况P1/P2=(n1/n2)3,主要经济指标见表2。式中:q,为风机或水泵的流量,m3h;H为风机或水从此次热力试验计算得出的主要经济指标可以泵的扬程,m;n为风机或水泵的转速,r/min;P为风看出:机组在200MW负荷下的试验热耗为875523机或水泵的轴功率kW。kJ/(kW·h),修正后的热耗为8373.18k/(kW·h),加入调速装置后,当需要改变流量时,用设定的折算成供电煤耗为13.77g(kW·h)。其中,汽轮信号去改变风机或水泵的转速,从而改变流量,这时机轴封改造试验结果分析如下:风机或水泵的轴功率也大幅度改变。例如,当流量(1)门杄漏气至除氧器的流量为2.36υh,设计要降低1/2时,则将转速降低1/2,那么功率就降到流量为265U/h,低于设计值10.9%;轴封漏气至5原值的1/8。这样就避免了用节流的方式来改变流低压加热器的流量为6.1th,设计流量为5.29Uh,量而引起的节流损失,使原动机的输出功率随流量超出设计值15.31%;轴封漏气至8低压加热器流变化而变化,消除大马拉小车的缺陷,节约能源。量为1.53Uh,设计流量为2.2t/h,低于设计值根据风机和水泵自身的固有特点,调速运行是33.2%。除氧器供轴封流量为2.3υ/h,设计流量为其节能的最有效途径。变频调速技术的基本原理是1.1Uh,超出设计109%。轴封改造后轴封漏汽减异步电动机的转速n=60f(1-S)a,因此,在极对少,使机组热耗降低约97.2k/(kW·h),折算成供数a一定而转差率S又变化很小的情况下,转速n电煤耗为3.88(kW·h)。基本上与电源频率∫成正比,即改变电源频率就可(2)轴封改造使高压缸效率比大修前提高了以改变转速。基于这一原理,可用变频电源(变频1.20%,中压缸效率提高了1.21%,热耗降低了器)实现转速调节。105.3kJ/(kW·h),折算成供电煤耗为4.23.2.2变频技术节能量测算g/(kW·h)依据GB10178-1988《通风机现场试验》、DL轴封改造后,使机组热耗降低约202.5469-2004《电站锅炉风机现场试验规程》等标准,kJ/(kW·h),折算成供电煤耗为808g/(kW·h)。由资质试验单位分别在高、中低3种负荷条件下,节能量按照产品用能量单耗计算,公式为进行了风机、泵效率试验。根据试验结果,当锅炉负△W=(W-W画)Gn。荷越低时,变频调速改造后节电率越高。为保证计按照年度设计设备利用小时数6000h,实现12算结果与实际情况的吻合,在此次计算中,采用中负亿kW·h发电量,厂用电率7%左右供电量1116荷条件下的数据进行计算,计算公式为亿kW·h计算,改造后的节能量折合标准煤9017t△W=(W-W)/WW表2试验工况主要经济指标100%额定工况85%额定工况70%额定工况序号名称大修前大修后大修后大修后1发电机有功功率201.10200.70170.462计算主蒸汽流量639,80619.703机组试验热耗率k/(kW·h)8995.208755.208799.99894.38机组试验汽耗率3.065机组试验循环热效率39.83中国煤化工81,237中压缸效率CNMHG 90.448机组修正后热耗率k/(kW·h)8373.18593.398645.749修正后循环热效率40.8842.9941.64第9期吴涛:设备节能技术改造后节能量的计算相关数据见表3造后节电率达到41.76%,送风机变频改造后节电通过上述试验确定,在中负荷情况下一次风机率达到38.70%,凝结水泵节电率达到3938%。节变频改造后平均节电率达到32.4%,引风机变频改能量见表4。表3采用中负荷条件下数据的计算结果项目1炉一次风机2炉一次风机3炉-次风机1炉引风机1炉送风机3凝结泵改造前负荷/MW造前电功率/kW827.5021890前设备效率/%58.90改造后负荷/MW改造后电功率kW551.80155.54改造后节电率%33.3032.1041.7638.70表4中负荷情况下的节能量序号设备名称数量统计日期改造前年用电量节电率/%节约标准(万kW·h)(万kW·h)煤1·1炉一次风机2007-11-2008-10291.91021.7342"2炉一次风机22007-05-2008-0412793414.51450.7263炉一次风机22008-05-2009-041035.94炉一次风机293.45·1炉送风机2008-05-21155.2447.16"1炉引风机22008-05-2009-041206.32008-05-2009-041154.21686.97981~44机凝结泵39.38230.1007-11-2009-048221.910494.4203.3按有功功率减少量计算循环水泵双速改造节对压力降低到接近6kPa后,真空变化对负荷的影能量响迅速变小,接近4.3kPa时真空再继续提高就不随着异步电动机变极调速技术的进一步发展配会产生正效益。计算公式为以改变电动机极对数的变极调速电动机是最理想的(P-P)循环水泵调节方式。循环水泵电动机双速改造就是循环水泵采用双速运行,在新疆地区基本在冬通过改变鼠笼式电动机定子绕组的接线方式来改变季供热期间约运行4000h,节能量为电动机定子极对数从而达到调速目的。鼠笼式电动AW=(P。-P)xt=(126-920)x机转子的极对数能自动地随着定子极对数的改变而4000=134.4(万kW·h)。改变,使定子、转子磁场的极对数总是相等而产生平按照节约标准煤350g/(kW·h)计算,可节约均电磁转矩,从而改变异步电动机的转速。循环水泵标准煤量为配用双速电动机驱动,可增加循环水量的灵活性满m=134.4×350=470.4(t)足不同季节的供水需要,避免运行泵工作点的严重偏即1台循环水泵改造后每年可节约标准煤470t左右移,提高循环水泵的运行效率。测试数据见表5。3.4按统计期设备消耗量计算电除尘器控制系统表5改造前后参数比较节能量序号循环水泵改造前改造后电除尘器控制系统节能改造是为了解决传统电流量/(t·h-1)1617914522除尘控制系统大能耗、低效能的问题。脉冲节能供扬程/m电技术充分利用整流变压器的电感特性和本体电场的电凵中国煤化工理控制输出脉冲循环水泵改造后节能效果涉及流量变化对机组的幅供电波形,提高了行经济性的影响和泵本身耗功的变化2部分。水电除CNMH效率,能够大幅度量对于机组经济性的影响体现为,通过影响机组的减少电除尘器运行过程中无效和反效电能的消耗真空进而引起机组负荷变化。但随着汽轮机排汽绝能够在提高或保证除尘效率的基础上,实现电除尘74华电技术第32卷器的节能运行降低电除尘器的运行电耗。该系统受1年期的用电量统计按照统计期设备消耗电量计算公负荷率及其他参数影响较小,系统运行较为稳定通过式(△W=W-W)进行计算计算结果见表6。表6统计期设备消耗电量计算结果设备名称统计期改造前用电量(万kW·h)统计日期改造后用电量/节能量/节约标煤/节电率/%(万kW·h)(万kW·h)006-091电除尘器363.0348107.I828255.852070.482007-082008-02007-052电除尘器474,4620114.6312359,83082007-102008-103电除尘器563.5260121.3380442.1880547.6582009-094电除尘器2007-09-526.84922008-09123.8220403.02721410.5952009-08合计1927.8720466.97401460.89805113.1435.78结束语参考文献:(1)仅依据GBT13234-1991《企业节能量计1]国家电力公司发输电运营部电力工业技术监督标准汇算方法》对相应设备的节能量进行计算存在不足。编[M].北京:中国电力出版社,008[2]李青张兴营,徐光照.火力发电厂生产指标管理手册对于节能设备改造过程中如何进行量化,没有统一[M].北京:中国电力出版社,2007标准。[3]雷铭节约用电手册[M].北京:中国电力出版社,2005(2)通过对电除尘器控制系统改造、辅机变频(编辑:白银雷)改造、循环水泵双速改造汽封改造等改造过程的节作者简介能量计算,可强化设备节能改造后的后评估工作,强吴涛(1969—),男,湖南攸县人,工程师,从事电厂节能化节能管理的量化工作。运行管理方面的工作。(上接第70页7)电压互感器二次压降是计量误差的主要部2)CⅥT最高运行电压,厂家一般按120%额定分,互感器二次电缆越短越好,截面适当选择大些。电压设计,但电厂侧一般运行在110%U左右,长期8)定期进行电量平衡计算,及时发现电度计高于额定电压CⅥT的电容可能会损坏,CVT综合误量缺陷。差是不能保证的,应缩短CVT综合误差的测试周期发电厂最终输出的是电能,在电能计量任何一并及时检验、校核。点出现误差,其累集值都是非常惊人的。在该方面3)计量用互感器N600接地最好在现场独立应该引起各方面的重视。接地,不必与保护电压互感器二次N600接在一起,(编辑:王书平)防止由于电压互感器二次N600多点接地造成计量误差。作者简介4)如观察到同一母线下电压互感器二次电压章海峰(1971-),男,浙江临海人,生产技术部电气专有微小差别应怀疑电压互感器综合误差有变和电贵,工程师,从事电气技术监督和管理方面的工作。压互感器二次N600存在多点接地明强(1971-),男,重庆人,副总经理,高级工程师,从5)电子表计阻抗较小,电流互感器额定容量事生产管理方面的工作。应适当选择,避免违反计量规程。中国煤化工生产技术部主任高6)电子表精度高但对温度比较敏感,应采取级工CNMH恒温措施确保电子表长期保持在18~22℃之间的,酬江再八,工程师,从事电厂运温度下工作。行方面的工作。