“分层递进”法在降低厂用电率的实践

电厂运营分析之道 2018-04-16 15:30:50

1概况

华润电力(涟源)有限公司为2×300MW纯凝机组,位于湖南省娄底地区,锅炉配三套制粉系统,为一次风机正压直吹式,每套系统配一台双机双出钢球磨煤机。每台锅炉配置两台静叶可调轴流式引风机。循环水系统为母管闭式循环。

2分层递进法概述

所谓“分层法递进”又称分类法,就是调查收集各类原始数据,根据不同的层别进行分类,按照某一性质分组整理的找出偏差的分析方法。

3为什么选用分层递进法

影响厂用电率的因素很多,如何找出有效偏差,可以有很多方法,但所有的方法都必须对目前的现状进行有效分解,不可能同时对所有的影响因素都进行处理,必须找出主要偏差,利用主要精力解决影响因素最直接、影响最大的问题进行解决,选用分层法就是最有效的找出偏差的方法。

4设定主题

湖南地区特点:机组启、停频繁,负荷率低。我司年度机组启停分别达14次,年度负荷率只有76%。湖南300MW纯凝机组具备可比性,我们列出湖南地区300MW纯凝机组厂用电率(如表一)进行对比发现湖南YY电厂综合厂用电率最低,我们选取YY电厂厂用电率作为对标对象。如何通过时间和空间上找出差距,就是我以下要论述的对象。

5 时间和空间数据在分层法中的应用

5.1按系统分层找出偏差

根据构成部分分解出各个系统,按照各个系统的占比进行分类对比。

综合厂用电率主要是由发电厂用电率和非生产用电耗电率两部分组成,其中,发电厂用电率又主要是由制粉、风机、循泵、脱硫、公用、凝泵、除灰、其他生产用电等各系统组成。

将各系统耗电率进行数据收集,绘制柏拉图(如图一),发现制粉、风机、循泵、脱硫四个部分耗电率占全厂综合厂用电率的85%,占比大,但占比大不一定是改善空间最大的。

图一:2012年各系统耗电率柏拉图

收集YY电厂各个系统耗电率数据(如表二),对各系统与YY电厂相应系统的耗电率进行对比发现涟源电厂制粉、风机、循泵系统耗电率比YY电厂累计高0.95个百分点。

通过以上数据可看出制粉、风机、循泵系统耗电率既是占比大,同时又是偏差大的几个系统。

5.2按系统设备进一步分层找出偏差

根据同一类型的设备或系统在不同机组或不同电厂进行分类对标。

制粉系统包括磨煤机和一次风机,将磨煤机和一次风机分别与YY电厂对比,可看出磨煤机耗电率比YY电厂高0.62个百分点,而一次风机只高0.05个百分点。

图二:制粉系统各设备耗电率对标(单位:%)

将#1、#2炉磨煤机耗电率进行对比可看出#1、2机组的磨煤机耗电率偏差较小。所以,重点是解决磨煤机耗电率高的问题。

图三:2012年#1炉磨煤机耗电率对标(单位:%)

风机系统包括引风机和送风机,将引风机和送风机耗电率分别和YY电厂对比,可看出引风机耗电率比YY电厂高0.18个百分点,而送风机只高0.01个百分点。所以引风机耗电率高应是我们重点要解决的对象。

图四:风机系统各设备耗电率对标(单位:%)

5.3 按时间分层找偏差

按照同一系统或设备在不同时间的参数对标分析。

将#1、2炉磨煤机耗电率按照相同工况下的近两年数据进行对比分析,发现两台炉的磨煤机耗电率趋势偏差不大。

图五:2011年—2012年磨煤机各月耗电率对标(单位:%)

将#1、2炉引风机耗电率按照相同工况下的近两年数据进行对比分析,发现#2炉引风机耗电率一直比#1炉引风机耗电率高。

图六:2011年—2012年引风机各月耗电率对标(单位:%)

将#1、2机组2012年度平均耗电率进行对比,耗电率分别为0.82%和0.83%,其偏差较小。

5.4按照设计与实际效率对比找出偏差

按照设备的设计工况与实际工况对标,找偏差。

将循泵对应流量下的扬程、效率、轴功率和设计值进行对比分析(如图七),可看出循泵运行的实际扬程和实际效率都比设计值高,实际轴功率都比设计值低。

图七:循泵对应流量下的扬程、效率、轴功率和设计值进行对比

6根据现状分层结论查找原因—果因验证,并制定相应对策。

为达到以上改善目标值,我们对各设备通过人、机、料、法、环各个环节进行分析结论如下。

6.1引起磨煤机比YY电厂耗电率高的主要原因及应对措施为以下几点:

  • 入炉煤平均热质比YY电厂煤质低1000千卡/千克,导致低负荷时不能停一台磨煤机。制定措施为优化入炉煤掺配方式,根据机组接带负荷变化情况,按照不同比例进行掺配,确保在低负荷时能停一台磨煤机。

  • YY电厂为四台磨煤机,而我司只有三台磨煤机,导致磨煤机运行方式不灵活。这是设计原因,现无法整改。

  • 钢球装载量和装载比例不合适,YY电厂加高铬球,耗钢球少。整改措施为优化钢球装载比例,由原厂家推荐的Ф30、Ф40、Ф50按照1:1:1方式装配,改为添加Ф60钢球。

  • 磨煤机内部衬瓦磨损严重,导致磨煤机出力不够。采取措施为对各台磨煤机进行衬瓦检查,对损坏的及时更换。

6.2 #2炉引风机比#1炉引风机耗电率高主要原因及应对措施为以下几点:

  • 布袋除尘器老化,除尘器差压高,导致引风机耗电率高。制定措施为更换布袋,并进行布袋扩容改造。

  • 除尘器喷吹电磁阀故障多。制定措施为对喷吹电磁阀定期检查,及时更换。

  • #2炉引风机电流比#1炉引风机电流偏高,机组50%负荷的时候偏差10A左右,全压偏差100Pa,流量偏差100m3/h;机组负荷达到320MW的时候电流最大偏差有35A,全压偏差300Pa,流量偏差300m3/h。分析查找为2号炉引风机内效率低。进一步查找原因为引风机叶轮磨损、后导叶叶片磨损、叶轮与机壳间隙偏大造成2号炉引风机内效率低于1号炉引风机。制定措施为对引风机后导叶叶片磨损严重的进行更换,对叶轮与机壳间隙进行调整处理。

6.3 循泵耗电率比YY电厂高,经过以上的效率分析和轴功率分析,采取措施将各台循泵进行提效改造,将各台机组一台循泵电机改为高、低速电机,可实施高速和低速之间切换。并收集各类数据对比分析,制定不同负荷、不同环境温度下的循泵运行方式规定。

7实施后效果确认

各台磨煤机电流下降8A,实现在220MW以下保持停一台磨煤机运行,全年磨煤机耗电率降低0.24个百分点。

#2炉引风机电流将为#1炉引风机电流水平,降低10-35A,布袋更换后,增压风机电流还降低42A左右。

循泵提效后,循泵电流降低13A,循泵高低速改造后,低速泵运行时比高速泵低56A

8分层法在其它方面更好扩张使用范围。

进行现状把握,收集各类相关数据,按照不同的层次进行分类,找出差距。查找引起偏差大的原因,偏差原因制定相应的对策就能有效改善。这种方法在解决其他问题上也能适用,如在改善全班学生成绩上也可以针对不同班级、同年龄之间、男生和女生之间、住校和不住校等多种类型进行层层分解,就能找到提高班组成绩的原因,根据原因制定针对性对策,实施对策后就能收到较好的效果。同样道理,其他各个方面都能采取这种方法找出解决问题的方法。

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