節能降耗工作心得體會

節能降耗工作心得體會

上海申能臨港燃機發電有限公司（下文簡稱“臨港燃機”），地處東海之濱、杭州灣北的上海浦東新區臨港重裝備園區，總裝機容量1652MW，擁有4臺西門子SGT5-4000F型燃氣蒸汽聯合循環機組，其中燃機、汽機、發電機由上海電氣電站集團引進西門子SCC5-4000F技術製造供貨，餘熱鍋爐採用杭州鍋爐集團股份有限公司製造供貨。臨港燃機一期工程於2012年3月21日全部建成投產，肩負上海市氣、電雙調峯重任的同時還承擔起“節能減排”與“奉獻綠色能源”的重大社會責任與義務，每當霧霾迷濃，煤機調停、燃機全開，我們又稱之爲“環保調峯”。

臨港燃機是國內一次建成裝機容量最大的燃機電廠，也是首個榮獲“國家優質工程金獎”的燃氣輪機發電廠，雖然投產以來一直面臨着機組頻繁啓停、平均負荷率偏低、外部氣價上漲、電量、氣量不確定等不利因素，但臨港燃機人面對困難毫不氣餒、迎難而上挖潛降耗，從積極配合氣電雙調穩定管網安全、聯合循環協調控制系統優化、燃燒參數動態控制、機組備用方式優化、運行方式優化與輔助系統技改等方面不斷努力，積極探索各種節能減排的措施，不斷提高自身核心競爭力，使臨港燃機始終屹立於國內一次能源利用市場的先進之列。

一、積極配合“氣電雙調”穩定管網安全。

1、每年迎峯度夏（冬），早晚峯谷差較大，上海電網負荷高峯時段，在已經使用大量外購電穩定電網的情況下燃機電廠還要全部參與調峯，保障電力供應安全；另一方面如果氣溫未能高企，電氣負荷遠低於預期，燃氣電廠又要發揮調氣峯作用，確保洋山LNG庫存安全。在這樣一個大背景下，臨港燃機建成伊始便是上海電網雙調峯的主力機組，一要確保電力供應、二要保持全市天然氣供需平衡，因此安全生產運行尤爲重要。臨港燃機充分發揮燃機快速啓停的能力與員工的主觀能動性，積極與市調、天然氣調度聯繫，積極配合電調、氣調穩網工作，提前安排機組的啓停、儘早安排和準備各個系統的啓動，保證機組啓動併網時間，另多次在電網設備故障的非常時期緊急開機支援電網。

2、臨港燃機高度重視調峯機組安全性對“兩網”的重要性，不斷強調安全是最大經濟的效益，嚴格執行兩票三制，有條不紊的安排好運行與檢修的各項工作計劃，全面掌控系統與設備的健康指數隨時作出調整。截止2014年7月31日，臨港燃機4×400MW機組安全啓停1328次無一非停；圓滿完成2012、2013年度迎峯度夏工作得到了集團與公司的一致認可。

二、聯合循環協調控制系統優化。

臨港燃機啓停頻繁，因此對協調控制系統的綜合優化是節能增效的技術發展方向之一。通過對投產以來機組特性的逐步摸索、掌握和研究，近兩年來臨港燃機已完成了如下四方面的協調控制系統優化工作：

1、餘熱鍋爐熱應力對負荷限制的評估和控制優化。

（1）爲了防止燃機啓動階段餘熱鍋爐過熱器和再熱器乾燒，聯合循環協調控制通過限制燃機排煙溫度來匹配餘熱鍋爐初始溫度。通過對餘熱鍋爐過熱和再熱器受熱面允許乾燒溫度的分析，燃機初始排煙溫度在原來的基礎上提高了20K, 負荷相應提高了10MW，燃機效率也相應提高。

（2）爲確保餘熱鍋爐升溫升壓階段的應力控制在安全和壽命管理允許範圍內，燃機的升溫、升負荷速率還受餘熱鍋爐熱應力（高、中、低壓系統溫升速率和汽包壁溫差）的限制。通過對啓停過程燃機負荷和排煙溫度與餘熱鍋爐溫度變化之間關係的分析，在與廠家充分溝通的基礎上，對燃機負荷和溫度變化率控制策略進行優化，將燃機從併網到汽機暖機負荷點的時間縮短5到10分鐘、機組停用時間縮短18分鐘，單循環運行時間的進一步縮短使機組經濟性得到了相應提高。

2、汽輪機冷態啓動暖機控制優化。

由於汽機冷態和溫態啓動時需在870 轉/分鐘轉速停留較長時間進行中速暖機，此時燃機在單循環方式運行，發電效率較低，發電成本大於上網電價。爲此臨港燃機開展了汽輪機冷態啓動優化試驗，該試驗通過對IGV開度、OTC設定值的優化降低了燃機暖機負荷，節省了暖機階段天然氣消耗；同時通過對汽輪機暖機蒸汽參數的優化以及高、中壓缸暖機能量的優化分配，縮短了30分鐘暖機時間，經初步估算年節約燃料成本約爲60萬。

3、升負荷和升溫不同優先級下，安全、經濟性評估和控制優化。

西門子原始控制邏輯中，當機組冷態啓動進入聯合循環運行時，主蒸汽升溫優先級大於升負荷。爲了滿足電網對負荷快速響應的要求，同時考慮到機組運行的經濟性，臨港燃機首先安排升負荷優先和升溫優先誰的經濟性對比試驗。試驗結果表明：無論是按氣耗計算，還是以發電與用氣之間的差價計算，均是優先升負荷的經濟性更佳。據此，保證汽機應力裕度安全的前提下對協調控制策略進行進一步的優化，重點對汽機齧合後高速暖機階段的升溫、升負荷進行最佳匹配，優化後汽機高速暖機時間縮短了近50%，後續試驗將延續此思路，摸索各參數對汽缸TSE裕度的影響，最終在應力控制允許範圍內，實現控制策略進一步優化。

三、燃燒參數動態控制。

2013年，申能集團公司全面加強了科技、節能、環保工作，積極開展科技創新、節能減排項目改造，臨港燃機積極響應上級號召，加大減排科研投入與運行動態調整力度；結合國家2014年7月1日實行的“史上最嚴”《火電廠大氣污染物排放標準》——重點地區NOX濃度≤100mg/Nm3、SO2濃度≤50mg/Nm3，臨港燃機開發了國內首個有電廠自主開發並投入運行的燃燒閉環調整系統——燃氣輪機燃燒參數動態調整系統，從而實現了燃燒穩定性和NOx排放的閉環控制。近一年的實踐證明，該系統大大提高了燃燒穩定性，自系統投用至今未發生一起由於燃燒不穩定導致的甩負荷或者跳機事件，4臺機組NOx排放在已低於國家新排放標準的水平上再下降10mg/ Nm3，遠低於同期歐洲標準，實現了公司“降低CO2排放，推廣能源使用和提高能源使用效率”的環保和可持續發展策略。

四、機組備用方式優化。

爲進一步節能降耗，臨港燃機積極探索機組備用狀態下的各種措施來節約廠用電和天然氣。

1、優化機組軸封真空系統的投用時機，減少機組冷態啓動的次數。機組冷態啓動時汽機要在870rpm暖機3~4個小時，而溫態啓動時汽機在870rpm只需暖機1個小時。採用當機組中壓缸軸溫達到130℃時投用軸封真空系統可以保持中壓缸軸溫穩定在120℃左右，從而可以有效避免冷態啓動。

2、優化軸封真空系統的停用時間。通過不斷的試驗，在保證機組安全的前提下，臨港燃機停機後投用軸封真空時間已從最初的9小時縮短至2.5小時，大大節約了廠用電和天然氣消耗。

3、輔助蒸汽汽源優化。機組運行時，由運行機組冷再蒸汽抽汽供輔汽。停機後靠冷再蒸汽和低壓蒸汽供停機後和次日啓動軸封蒸汽，啓動爐只有在全廠第一臺機組冷態或溫態啓動時才供汽，大量減少了天然氣消耗。

4、軸封蒸汽暖管到電加熱後。通過開啓電加熱器後的暖管閥，來保持高、中壓軸封蒸汽調門前管道溫度，可避免在備用狀態下長時間投用軸封真空系統，試驗證明，臨港燃機採用這種暖管方式的備用機組接到開機指令45分鐘以內能夠完成軸封真空投用。

五、運行方式優化與輔助系統技改。

春、秋兩季，爲了確保上海電網安全，臨港燃機電廠經常只有一臺機組運行、多臺機組處於熱備用狀態，由於輔機的長時間運行，廠用電率偏高。爲此，臨港燃機逐個梳理了輔機中的耗電大戶，針對不同的系統或進行系統改造或優化運行方式，具體如下：

1、凝泵變頻改造。2013年完成了4臺機組共8臺凝泵的電機變頻改造，使機組備用階段凝泵節電率達到57%，正常運行階段凝泵節電率達到37%。

2、汽包補水與給泵變頻改造可行性研究。作爲一鍵啓停（APS）控制系統的重要組成部分，目前我們一直在通過機組啓動前使用除氧泵對三個汽包同時補水來縮短補水時間和啓動時間，機組停用後及時停用給水泵，目前正進行給水泵變頻改造的可行性研究。

3、循環水泵備用方式調整與變頻改造可行性研究。循環水泵按照母管制運行，3臺機組運行時開2臺循環水泵，4臺機組運行時開3臺循環水泵。機組備用階段，1臺循環水泵供4臺機組的冷卻用水；目前正進行循環水泵變頻改造的可行性研究。

4、閉式水泵間隙式啓停與變頻改造。當機組長時間停運時輔機系統的冷卻水需求量幾乎爲零，因此閉式水泵採用間隙式啓停的方式運行。爲了進一步降低機組運行時的廠用電率，公司決定在2014年對4臺機組的閉式水泵進行變頻改造，目前已完成3臺機組的變頻改造。

5、除氧泵儘早停運。及時檢測給水含氧量，含氧量合格後，立即停用除氧泵；如含氧量偏高，及時對系統和泵體進行逐個排查，消除漏點。

6、機組啓動前汽水品質優化。根據汽水品質的合格情況統計，熱態啓動工況下，汽機衝轉安排在機組併網後50分鐘，避免了等待汽水品質報告而延長機組啓動時間。

“節能降耗、優化創新”的道路只有起點，沒有終點，未來我們仍將繼續秉持“務實創新、穩中求精”的企業精神，在新能源路上不斷應用新技術新辦法來實現低排放高降耗更環保的綠色追求，還子孫後代一片藍天、爲人類生活添光加彩。