1、1 机组降低发电煤耗 最佳实践 经验分享 1. 概述 沧州华润热电有限公司 一期工程为 2 300MW 供热机组 ， 锅炉为北京巴布科克 .为尔科克斯公司生产的 1025T/H 自燃循环、固态排渣、平衡通风 、 全钢构架 煤粉炉，汽轮机为东方电气集团生产的C300220-16.7537537 抽气供热机组， 供热面涉及沧州市区 1000 多万平方米， 在投入商业运营的第 2年 多来 ， 特别是 2009 年参加全国 300MW 等级大型机组竞赛中 ， 发电煤耗指标比标杆值还有一定的差距 。 针对上述情况，我公司成立了 能效对标与节能降耗 领导小组，在全公司范围内开展降低 发电煤耗 专项行动学习
2、， 利用精益管理工具从人、机、料、法、环 5各方面进行查找问题，通过 摆负面现象、找原因、找问题，梳理确认在运行管理、设备管理、制度建设、管理理念等多方面存在问题。针对存在问题制订了一系列措施，并逐一落实， 逐步实现年度公司发电煤耗目标 。 2. 适用范围 适用于火力发电机组。 3. 推广周期 一年。 4. 适用参数 300MW亚临界抽汽供热、闭式循环、直吹式、湿法脱硫机组，设计煤种为神华煤。 序号 名称 参数 备注 1 最大连续 蒸汽流量 1025t/h 2 主蒸汽压力 16.7MPa 3 主蒸汽温度 537 4 再热蒸汽压力 3.41 MPa 5 再热蒸汽温度 537 6 设计 燃用煤种
3、神华混煤 低位 发热量 22900KJ/Kg ， 挥发份Vdaf(%)34.8 ，空气干燥基 水份 4.44 5. 形成过程 通过 与 全国大机组竞赛 同类型 机组发电煤耗 先进值、标杆值 比较， 我司 2009年度发电煤耗 完成值 还存在 一定 差距，结合我司机组实际运行工况，采用精益管理 科学思维方法对我司 发电煤耗指标 确定 管控及改善措施 ， 具体 形成过程 如下： 5.1. 选题理由 2 1） 我司 2009 年机组发电煤耗 完成 297.92 g/kwh，相比 300MW 等级 标杆 值 279.39g/kwh 高出18.53g/kwh； 2） 为提高我司机组的盈利能力及市场综合竞
4、争力 ， 响应控股要求 创建节约型发电企业。 基于以上两点我司成立降低发电煤耗 SDA项目 团队， 根据年度预算 分解 确定 2010年机组发电煤耗 年度目标完成值 为 295.12g/kwh，比 2009年降低 2.8g/kwh。 （见下图） 5.2. 现状把握 影响机组发电煤耗指标的因素主要有：锅炉效率、汽轮机效率、汽水系统管道效率等； 根据 2009年发电煤耗与锅炉效率、汽轮机效率有关数据，利用 minitab 进行相关性 分析 ， 发现汽机效率、锅炉效率与发电煤耗有较强的负相关关系 。 回归分析 :发电煤耗 与 汽机效率 回归方程为 发电煤耗 = 648 - 7.47 汽机效率 自变量
5、 系数 系数标准误 T P 常量 647.88 39.85 16.26 0.000 汽机效率 -7.4736 0.9083 -8.23 0.000 回归分析 :发电煤耗 与 锅炉效率 回归方程为 发电煤耗 = 664 - 3.86 锅炉效率 系数标 自变量 系数 准误 T P 常量 663.7 111.1 5.97 0.000 锅炉效率 -3.865 1.249 -3.09 0.005 根据 河北 省 电力研究院给我司所做的 锅炉、汽机 效率试验结果： 锅炉效率、汽轮机效率 偏离设计效率 较大（见下表）。 序号 名称 设计值（ %） 投产后（ 09年） 实际值（ 10年 4月） 备注 1 汽轮
6、机效率 45.54 45.13 43.92 汽机效率为纯凝工况下效率， 汽轮机效率下降 1.62% 2 锅炉效率 93.24 88.98 90.03 297.92295.12279.39270275280285290295300改善前 期望值 标杆值3 因管道效率在机组安装结束后，除管道保温治理工作，管道效率基本上不变 ； 汽机效率每提高 1%降低发电煤耗 7 8g/kwh；锅炉效率每提高 1%降低发电煤耗 3 3.5g/kwh， 因此把提高汽轮机、锅炉效率作为降低发电煤耗的主要手段。 5.3. 目标设定 根据 2009年 1号机组汽轮机效率试验，发现汽轮机汽封间隙超标，热耗偏离设计值 200
7、 kJ/kW.h左右 ,结合我司锅炉、汽轮机运行实际情况，将 提高 汽轮机效率 目标 值 设定为 0.3%； 提高锅炉效率 目标值设定为 0.26%； 通过提高上 述效率降低发电煤耗 2.8g/kwh； 5.4. 要因分析 采用精益管理 科学思维方法和工具 进行项目改善分析， 确定 其中关键 因素 。 5.4.1 利用特性要因图从人、机、料、法、环五方面分析影响锅炉效率低的原因，对关键因素采用红色标示出来； 锅炉效率低 5.4.2 数据分析 1） 人的因素： 根据不同值别运行员工燃烧调整过程中氧量控制和锅炉效率的数据统计表，利用 minitab工具分析发现氧量和锅炉效率存在较强的正相关关系（氧
8、量和负荷在正常波动范围内）； 相关 : 氧量 , 锅炉效率 氧量 和 锅炉 效率 的 Pearson 相关系数 = 0.872 P 值 = 0.002 根据不同值别氧量控制与锅炉效率的箱线图分析，发现四值员工氧量控制水平较高，波动小且锅炉效率高；三值波动大，效率相对较高；其他值控制水平较差，锅炉效率偏低； 反映不同值别员工执行氧空预器漏风 超标 节能制度不健全 煤质差 调整措施不健全 技能 差别大 执行不到位 节能意识差 锅炉效率低 人 料 法 责任心 不强 烟风系统漏风 受热面积灰 、 渣 磨煤机磨辊磨损统损耗 机 汽水品质 不合格 运行方式不完善 负荷率低 环境温度 环 检修工艺不标准 4
9、 量控制曲线不到位，节能意识较差； 需 定期组织相关人员分析 氧量控制 和锅炉效率之间的关系，学习相关燃烧调整的措施，制定节能卡片，增强节能意识。 2） 机的因素（设备） ： 在 1、 2号炉内部对标过程中发现 同负荷下 1号炉 引风机电流较 2号炉高 3 5A； 通过 河北电力研究院进一步做 锅炉效率试验发现 1号炉 空预器漏风 率 平均 12%， B侧高达 16.2%， 影响锅炉效率 降低 0.4%；我司已制定计划在 2011年机组检修过程中进行空预器密封改造。 3） 料的因素（煤质） 2008年煤碳市场形式非常严峻，我司的贫瘦煤掺烧达到了 30 40%，现根据近两年的历史数据，对燃煤的
10、挥发份 与 锅炉效率 之间 的 关系做如下分析： 5 2726252423222189.589.088.588.087.587.0煤质挥发份锅炉效率锅炉效率 与 煤质挥发份 的散点图相关 : 煤质挥发份 , 锅炉效率 煤质挥发份 和 锅炉效率 的 Pearson 相关系数 = 0.667 P 值 = 0.001 根据上图及文字描述发现 P值 0.05,相关性不强，且环境温度无法改变，故不考虑此项因素改善。 5.4.3 汽轮机效率低 1) 人的因素： 根据不同值别运行员工 同负荷率（ 70%）滑压运行时主汽参数（查滑压曲线应为 14.1MPa）和汽轮 机效率 数据统计表 （详见附表） ， 做汽机
11、效率、主汽压和值别箱线图（如下图）。 供热量 偏低 节能制度不健全 调整措施不健全 技能 差别大 执行不到位 节能意识差 汽机效率低 人 责任心 不强 真空 泄漏超标 凝汽器、水塔结垢严重 汽缸、除氧器保温超温 机 汽封间隙超标 汽水品质 不合格 运行方式不完善 检修工艺不标准 负荷率低 环境温度 中水合格率低 料 法 环 7 根据不同值别 主汽压 与 汽轮机 效率的箱线图分析，发现 二 值员工 主汽压控制水平较高，波动小且汽轮机 效率高； 四 值波动大，效率较 低 ；反映 其他 值员工节能意识较差 ，执行滑压运行措施不到位 ；需 定期组织相关人员分析滑压与汽轮机效率之间 的关系， 严格执行
12、滑压指导卡 ，增强节能意识。 2）机的因素（设备） 通过汽轮机生产日报数据分析，发现 汽轮机效率 43.7左右，明显低于汽轮机投产时（ 45.13）的数据 ，专业 组织河北电力研究院对汽轮机高、中 压缸进行了 效率 试验 ，试验 结果显示 汽轮机高 、 中压缸效率和设计值偏差较大， 中间过桥汽封漏流量大， 汽 封间隙超标 （ 试验数据 见下 表 ）。 汽轮机高中压缸效率偏差 表 。 序号 名称 设计值（ %） 修前值 （ %） 偏差（效率降低值） 备注 1 高压缸效率 84.85 80.12 4.73 汽轮机效率相比设计偏差较大。 2 中压缸 92.47 90.92 1.45 上图为我司 汽轮
13、机效率值，实际运行中发现汽轮机效率比设计值低 1.62%，汽轮机效率每降低 1%，影响发电煤耗降低 7 8 g/kwh， 综合上述分析我司利用 1号机组 102C检修机会对汽封进行了改造 。 3) 料的因素（汽水、中水） 鉴于我司在计划检修中未发现汽轮机通流部分及汽水系统结垢现象，且汽水合格率较高（ 99%以上），故不考虑汽轮机效率的改善不考虑料的因素。 4）法的因素（运行方式、措施、制度） 根据机组负荷率相同，环境温度相近的情况下，不同值别背压和汽轮机效率数据统计，做如下箱线图： 45.1345.5443.9245.5443444546汽机效率（%）投产后 投产两年后投产后 设计值8 从上图
14、 分析 发现，四值汽轮机背压控制较好 、 波动小且汽轮机效率较高，其他值背压控制较差，且波动范围较大 ， 主要原因是没有不同负荷下的最佳背压运行曲线。 5） 环境因素 利用 minitab工具对同负荷下 机组 供热 比和汽轮机效率 数据进行 相关性 分析 ， 如下图： 相关 : 供热比 , 汽轮机效率 供热 比 和 汽轮机效率 的 Pearson 相关系数 = 0.955 P 值 =0.004 3230282624222059585756555453525150热电比汽轮机效率汽轮机效率 与 热电比 的散点图根据上图分析同负荷下供热比越高，汽轮机效率越高；存在较强的正相关关系。 9 利用 mi
15、nitab工具对相近环境下机组不同负荷率和汽轮机效率数据进行相关性分析 ： 相关 : 负荷率 , 机效 负荷率 和 机效 的 Pearson 相关系数 = 0.986 P 值 = 0.001 根据上述分析： P值 0.05，负荷率和汽轮机效率存在着强相关性，因此提高机组负荷率是改善机组效率的重要手段。 5.5 对策制定 及实施 根据 5.4中影响锅炉效率、汽轮机效率降低的要因分析，针对性的提出改善锅炉、汽机效率的 对策，对策定位是 通过分析项目权重， 由易到难 ； 秉承精益管理理念 先通过运行调整、规范日常操作提高机组效率； 然后优先实施投资小见效快的项目， 再 组织专业人员充分调研、 立项，
16、根据计划检修时间，合理安排 项目实施 （ 详见下表 1） 。 10 注：表中绿色为已完成项，橙色为正在 实施项，浅黄色为未实施项。 基本目的 手段(1次 ) 现状 问题点 改善对策 开始日期 结束日期 负责人 完成情况 降低发电煤耗 提高锅炉效率 运行中空预器漏风偏大 冷热端密封间隙大，密封片磨损 调整空预器运行间隙在合理范围内 2010年 4月 2010年 5月 张唯一 已完成 二次风道、烟道漏风 烟、风道存在漏点 对烟风道焊口、挡板门密封件进行处理，消除漏风 2010年 9月 2010年 10月 张唯一 已完成 锅炉炉内燃烧差 二次风配风不好，一次风带粉量不均匀 锅炉动力场试验，优化锅炉燃
17、烧。 2010年 10月 2010年 12月 梁义生 孙文江 已完成 蒸汽温度运行中不易控制 运行中经常偏离规定温度 优化锅炉一、二级减温水以及再热器减温水自动 2010年 5月 2011年 4月 苑国栋 孙文江 措施编制完 炉膛水冷壁管存在吹损减薄现象，同时能保证受热面清洁运行。 检修时水冷壁换管量大换管，管壁减薄 优化吹灰参数及次数，减少炉膛受热面吹损， 2010年 9月 2010年 11月 梁义生 孙文江 已完成 石子煤量大，减少因石子煤量的外运，提高燃煤利用率； 精环磨损泄漏 磨煤机静环进行改造更换 2010年 4月 2011年 4月 梁义生 措施制定完 煤粉细度不合格，均匀性差 未按期进行磨煤机大修 定期进行磨煤机大修 2010年 4月 2011年 4月 张唯一 已完成 1A、 1B空预器漏风大，多次检修效果不明显 设计不合理，密封片磨损 技术改造改变密封方式（采用豪顿华技术）， 2011年 4月 2011年 4月 梁义生 方案编制中
