300MW直接空冷发电机组空冷岛风机电耗分析

　　乌拉山发电厂三期4号、5号机组为国产化2X300MW直接空冷发电机组，锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的1056t/h自然循环锅炉，汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的NZK300*16.7/537/537亚临界、中间再热、双缸双排汽、单轴、直接空冷凝汽式汽轮机，额定背压15kPa，凝汽量688.2t/h，冷却方式为机力通风单元制空气直接冷却。每台机组装有5排X列共30台160kW由哈尔滨空调有限公司制造的变频风机，冷却面积86.3256万m2，冷却面积比进口空冷风机大11万m2.风机为ACC自动控制。夏季，在干球温度为34°C、外界环境风速5m/s、风机100转速的情况下，保证汽轮机排汽背压不大于28kPa.本文根据风机电耗试验数据分析，提出了优化的运行方式。通过实际运行，节电效果显著。

　　1空冷风机的电耗情况直接空冷机组由于风机多、电耗大，平均电耗占厂用电耗的10左右，占总发电量的1.3~1.6.它的优化运行空间较大。

　　当空冷风机在100转速下运行时，风机电耗为3333kW*h，风机消耗的厂用电率为1.1，约占机组厂用电率的12左右；1列风机全部停止运行，其余各列风机频率全部为50Hz，风机电耗为2 910kW*h，消耗的厂用电率为0.97，约占机组厂用电率的10.8左右；所有风机全部运行，其中顺流风机频率全部为40Hz，逆流风机频率全部为45Hz，风机电耗为1950kW*h，风机消耗的厂用电率为0.65，约占机组厂用电率的7.25左右。如果将风机转速降至88，风机电耗为1740kW*h，风机消耗的厂用电率为0.7，约占机组厂用电率的6左右，节电效果非常显著。

　　2风机的电耗试验试验数据为了优化运行，进行了以下两个方面的工作：合理调整运行方式，取得佳真空值，使煤耗和电耗的总量达到小。

　　在同一负荷和佳真空下，调整风机的运行方式，使风机电耗达到小，有效地降低电耗，减少发电成本。为此，进行了多次试验，其中1次试验数据如表1所示。

　　数据分析在20列风机全部停止运行、其余各列风机频率全部为50Hz与20列风机全部停止运行、20夏瑞春（1964―），男，内蒙古人，毕业于内蒙古工业大学，助理工程师，现从事汽机运行管理工作。

　　表1试验数据风机转速状态时间负荷/MW真空/kPa环境温度/C大气压/kPa空冷耗电量/kWh试验前20列全停，其余列50Hz试验开始试验终止20列全停，油泵全停，风机停电。

　　试验开始其余列50Hz试验终止顺流风机为40Hz，试验开始逆流风机为45Hz试验终止试验开始所有风机均为40Hz试验终止列所有风机油泵全停、风机停电、其余各列风机频率全部为50Hz两种运行方式下，风机耗电没有变化。

　　当所有风机全部运行，其中顺流风机频率全部为40Hz、逆流风机频率全部为45Hz时，电耗当所有风机全部运行，其中顺流风机频率和逆流风机频率全部为40Hz时，电耗由2910kWh降至1740kWh，降低1170kWh.但是由于环境温度升高，机组真空下降9.7kPa.从试验可以看出，在真空基本不变的情况下，将所有风机降速运行比停几台风机运行电耗小得多。所以空冷优化运行应注意：空冷岛正常运行期间，尽量保持同列中各风机的频率相同；低负荷时，尽可能保持各列风机多投、低频运行。

　　3优化运行建议内蒙古地区昼夜温差大，机组在夜间低负荷运行、环境温度低于25*C时，可将风机转速降速运行。降速时，尽量使机组的真空变化不大于2kPa，汽轮机效率变化不明显。

　　春、秋两季当室外环境温度低于25C、机组低负荷运行时，空冷风机也可降速运行。真空或者背压控制与上述方法相同。

　　空冷岛正常运行期间，尽量保持同列中各风机的频率相同，低负荷时尽可能保持各列风机多投、低频运行。

　　夜间机组低负荷运行时，ACC控制系统可投入自动控制，并将机组背压设置的稍高一些，以保证顺流风机能够降速运行；但风机的降速运行必须结合实际，否则降速引起真空下降会使发电煤耗增加，当煤耗增加的费用大于风机降速节电省下的费用时便得不偿失。

　　直接空冷的优化运行，要同时考虑长期的利益，如风机的寿命及检修费用，空冷系统的腐蚀等问题。

　　4效益分析初步测算，直接空冷机组所有风机一半转速运行电耗是所有风机全速运行电耗的1~1.风机降速70~80，可使厂用电率降低0.3~0.5个百分点，年节约电耗费用150~200万元。经济效益可观。

　　10个月，从2006-07开展空冷优化运行以来，4号机节省资金近180万元；5号机2006-09投产，到2007-04已运行7个月，节省资金近160万元。

　　4号、5号机从投产到现在，平均背压只有16.2kPa，说明机组真空情况良好。

　　空冷的优化运行已经取得了显著的成效，尤其在风机节电方面取得了宝贵的经验。

　　编辑：王金丽