华能内蒙古上都电厂节能一体化改造经验介绍

华能内蒙古上都发电厂600MW机组节能一体化改造经验介绍节能一体化改造经验介绍上都发电公司2016年5月报告内容1.上都电厂基本情况介绍2.上都电厂改造前机组情况介绍3.上都电厂#2机组节能一体化改造措施4.上都电厂#2机组节能一体化改造实施效果______________________________________________________________________________________________一、上都电厂基本情况介绍1.上都电厂装机容量为3720MW（4×600+2×660）,一、二期工程为4台600MW国产亚临界空冷机组，2007年11月竣工投产。三期工程为两台660兆瓦超临界空冷机组，于2011年12月底投产。留有扩建四期台660兆瓦超临界空冷机组，于2011年12月底投产。留有扩建四期2×660MW机组的条件。2.上都电厂是华北电网北通道唯一的“点对网”电源支撑点，电厂的电能通过三条500千伏输电线路直供京津唐电网，燃煤主要以锡林郭勒胜利煤田的褐煤为主，煤源距厂址213km，全部由地方铁路承运。水源采用多伦县西山湾水库地表水，水库距厂址60km。3.上都电厂由于具有“点对网”直供的地域优势以及煤源、水源充足的资源优势，电厂的建成，不仅成为调节、稳定华北电网的重要电源点之一，而且对缓解京津唐北部地区的用电，起到相当大的支撑作用。______________________________________________________________________________________________二、上都电厂改造前机组情况介绍上都电厂的亚临界汽轮机为东方汽轮机厂上世纪90年代引进日本日立公司的技术自行设计和制造的，由于设计和制造年代久远，机组结构、质量和控制体系相对落后。高中压缸采用合缸形式，缸间轴封挠度大，汽封磨损严重，漏汽量超标。低压缸为三层缸结构，刚性不足，汽缸变形大，低压抽汽温度偏高，汽轮机缸效低，热耗高于设计值约200-300kJ/kWh，影响煤耗8g/kwh左右。上都电厂的锅炉主要以燃用锡林郭勒胜利煤田的褐煤为主，由于实际燃烧的褐煤水分（35%）高于设计水分（29%）6%以上，造成制粉系统热风量需求较多，实际运行中制粉干燥风温低于设计风温40℃左右，在热风温度达不到设计水平的情况下，制粉系统干燥出力______________________________________________________________________________________________二、上都电厂改造前机组情况介绍受到限制，只能通过提高一次风量来满足磨煤机的制粉要求，机组运行中大部分时间一次风率高，烟气量大，炉膛出口烟温高，排烟温度比设计值平均高10℃,再热减温水平均在35t/h左右。比设计值平均高10℃,再热减温水平均在35t/h左右。其次，由于实际燃烧的褐煤热值（12.9MJ/kg）比设计热值（14.7MJ/kg）偏低1.8MJ/kg，高负荷时锅炉燃煤消耗量大，超设计值多，受热面、尾部烟道、空预器发生结焦、积灰现象严重，风烟系统阻力大，制粉系统、除灰除渣系统以及输煤系统长期超出力运行，设备磨损严重，检修周期短，设备维护工作量大，辅机设备耗电率高，影磨损严重，检修周期短，设备维护工作量大，辅机设备耗电率高，影响全厂经济指标的提升。低负荷时，脱硝系统SCR入口烟温低，达不到催化剂工作温度，氨气逃逸率高，脱硝系统频繁退出，影响氮氧化物达标排放。______________________________________________________________________________________________三、上都电厂#2机组节能一体化改造措施针对机组存在的问题，结合国家能源局《关于燃煤电厂综合升级改造实施计划（2014-2020）的通知》精神，公司组织西安热工院、锅炉厂、汽轮机厂、清洁能源研究院以及兄弟单位专家对#1-4亚临界机组开展了提效改造可行性研究，经过多次研究和反复论证，确立了15组开展了提效改造可行性研究，经过多次研究和反复论证，确立了15项节能一体化改造项目，制定了三个节能降耗方向即：锅炉提炉效、汽机降热耗、主要辅机降电耗。其中锅炉提效的项目有：空预器换热元件改造、省煤器分级改造以及锅炉风烟系统综合改造等6项；汽机降热耗的有：通流部分改造、空冷岛增容改造、外置式蒸汽冷却器改造等4项；辅机降电耗的项目有：电动给水泵改造、引增合一改造、电除尘节电改造等5项。改造项目确定后，根据机组实际情况和全年发电任务的安排，公改造项目确定后，根据机组实际情况和全年发电任务的安排，公司首先于2015年9月15日投资2.1亿元安排#2机组进行了为期60天的节能一体化改造，改造工程列入华能集团公司2015年综合升级改造示范项目。___________________________________________________________________________________________三、上都电厂#2机组节能一体化改造措施（一）锅炉提效措施1.针对管式空预器烟道积灰的问题，将锅炉管式空预器入口烟道改为倾斜烟道结构，烟道内部加装导流板，在易积灰部位加装吹扫装置。2.针对增压风机取消后，烟道布置不合理的问题，对引风机出口到脱硫吸收塔入口和吸收塔出口到烟囱入口的烟道进行优化，裁弯取直，降低管网的系统阻力。3.针对再热减温水偏高的问题，实施了减少墙再受热面积的方案，前墙减少80根管子、两侧墙减少72根管子，改造后负荷稳定时再热器减温水全关，减温水量下降30t/h。4.针对低负荷时，脱硝系统入口烟温低，SCR频繁退出，影响氮氧4.针对低负荷时，脱硝系统入口烟温低，SCR频繁退出，影响氮氧化物达标排放的问题，将原来的单级省煤器拆成两级，一级布置在SCR装置之前，一级布置在SCR装置之后，SCR进口烟温上升13.5℃，解决了低负荷SCR入口烟温偏低的问题，同时省煤器出水温度不受影响。________________________________________________________________________________________三、上都电厂#2机组节能一体化改造措施5.针对空预器换热效率低的问题，投资240万元对空预器热端的换热元件进行了改造，将原先热端高度380mm的换热元件变为560mm的换热元件,改造后新的换热元件换热效果好，阻力小，排烟温度降低5℃。6.针对锅炉排烟温度高、热损失大的问题，在空预器与除尘器之间6.针对锅炉排烟温度高、热损失大的问题，在空预器与除尘器之间的水平烟道内布置低低温省煤器，利用烟气余热加热汽机凝结水，加热后的凝结水一部分打入#5低加入口，一部分送入暖风器提高空预器入口风温。烟气温度从150℃降低到100℃，回收余热33.8MW，在节省燃煤的同时，减少了粉尘的排放。（二）汽机提效措施1.针对#2机组汽轮机缸效率低、热耗高的问题，公司投资7200万元委托东方汽轮机厂进行了通流部分改造。采用高效调节级、最佳效率通流托东方汽轮机厂进行了通流部分改造。采用高效调节级、最佳效率通流级、低泄漏密封系统、低损失进排汽结构改造技术，对机组高中压内缸、转子、隔板以及低压内缸、低压转子叶片、隔板、汽封完成技术改造和结构更新。改造后高压缸效率提高4.86%，中压缸效率提高2%，低压缸效率提高4.1%.______________________________________________________________________________________________三、上都电厂#2机组节能一体化改造措施2.针对空冷岛夏季背压高影响机组带负荷的问题，公司投资5710万元，对空冷岛实施增容改造。在原有的空冷岛基础上新增15个冷却单元，空冷系统面积增加26.7%，在夏季环境温度33℃时，机组可以满出力运行，真空提高约8.2kPa。运行，真空提高约8.2kPa。3.为了减少单位工质在锅炉中的吸热量，提高机组循环热效率，在三段抽汽进入#3高加前，设置串联式外置式蒸汽冷却器，利用该段抽汽的高过热度（256℃~290℃）来加热最终给水，提高机组经济性，改造后给水温度提高3.4℃。4.针对机组疏放水系统布置不合理、结构复杂、局部阻力大、泄漏点多的问题，公司投资500万元，对疏水管路、阀门进行优化合并，简化了系统，减少疏水阀门和管道，减少管道阻力，降低系统内漏，提高经了系统，减少疏水阀门和管道，减少管道阻力，降低系统内漏，提高经济性。（三）辅机降电耗的措施1.#2机组给水泵为电动给水泵，液力偶合器运行效率低，耗电率高，公司拆除一台电动给水泵，投资5140万元增加一台100%汽动给水泵_____________________________________________________________________________________三、上都电厂#2机组节能一体化改造措施平时汽泵运行，2台电动给水泵作为备用泵。在夏季高温及大风时段，小汽轮机运行条件恶劣时，切换为2台电动给水泵运行。改造后，年平均厂用电率降低2.5%，供电煤耗降低1.6g/(kW∙h)。2.#2炉引风机与增压风机匹配性差，运行效率均低，耗电率高，公2.#2炉引风机与增压风机匹配性差，运行效率均低，耗电率高，公司投资2460万元，取消增压风机，更换为两台动叶可调引风机，满足了脱硫、脱硝改造后风机的正常运行，改造后耗电率降低0.4%。3.#2机组两台送风机富裕度较大，满负荷情况风机挡板不到60%，富余量较多。为了提高风机效率，降低耗电率，公司投资140万元对送风机电机进行降速改造，将转速为1050r/m的电机更换为750r/m的电机，改造后厂用电率降低约0.02%。4.#2机组空冷风机控制设计为高低速双速控制，控制不够灵活，耗电4.#2机组空冷风机控制设计为高低速双速控制，控制不够灵活，耗电率高，不利于空冷系统优化运行，公司投资300万元，将高低速双速控制改为变频控制，改造后耗电率降低0.15%。5.#2机组电除尘耗电率高、烟尘排放浓度偏高，为了降低电除尘耗电率以及实现烟尘超低排放，公司投资800万元将电除尘原有工频电源改为_______三、上都电厂#2机组节能一体化改造措施高频电源，改造后除尘耗电率下降0.1%，电除尘出口烟尘排放浓度可控制在30mg/Nm3以下.四、上都电厂#2机组节能一体化改造效果上都电厂#2机组节能一体化改造工作于2015年11月14日结束上都电厂#2机组节能一体化改造工作于2015年11月14日结束，经过60天的施工，公司安全、优质、高效、如期完成了检修任务，修后机组实现锅炉点火、汽机冲车和发电机并网三个一次成功，改造后汽轮机热耗达到8171kj/kwh，下降277.6kj/kwh；锅炉效率达到93.15%，提高0.74%，厂用电率达到6.4%，下降2.5%，供电煤326.29g/kwh，提升23.12g/kwh。改造后机组运行稳定，主要小指标均达到额定值，环保指标实现超低排放标准，改造工作达到预期目标，目前华能集团正在______________________________________________________________________________________________对#2机组进行全面评估和整体验收。2015年上都电厂按照国家煤电机组节能升级改造和环保超低排放改造的计划，顺利完成#2机组节能一体化改造工作，下一步公司将在#2机组成功改造的基础上，广泛吸取其他兄弟单位的改造经验，对其余各机组逐一进行改造，完成国家煤电机组节能减排升级改造目标任务。汇报完毕汇报完毕谢谢大家！