화력발전소의 소비 절감 및 에너지 절약 대책

화력발전소의 소비절감 및 에너지절약 대책

산업에너지절약 및 배출저감을 강화하는 것은 과학적인 발전관을 실천하고 저에너지화의 길을 가기 위한 불가피한 요구이다. 탄소 경제와 지속 가능한 발전은 기업이 비용을 절감하고 효율성을 높이고 시장 경쟁력을 향상시키는 중요한 단계이기도 합니다. 전력산업 역시 적시에 개념을 변화시켜 에너지 절약과 소비 절감을 위한 투자를 늘리고, 신기술 개발과 적용을 가속화하고 있습니다. 아래에서는 화력발전소의 소비를 줄이고 에너지를 절약하기 위한 조치를 여러분과 공유하겠습니다.

1. 장비 개요

량춘화력 1호기와 2호기 발전기의 전력소모율은 각각 약 7.59와 7.89로 벤치마킹됐다. 국내 첨단화력발전소와 비교하면 어느 정도 격차가 있습니다. 이 기사에서는 특정 상황을 결합하여 에너지 절약 변환, 운영 방법 최적화 등의 측면에서 에너지 절약 잠재력을 탐색하고, 발전 시대의 요구에 적응하기 위해 플랜트의 전력 소비율을 최소화합니다. 화력 발전소의.

Shijiazhuang Liangcun 화력발전소는 Hebei South Power Grid의 중요한 전원 공급 장치이자 열원 지원 지점입니다. 보일러는 DG1110/17.4-II12 아임계 1차 중간 재가열 자연 순환 석탄 연소 증기 드럼로입니다. Dongfang Boiler의 단일 기계에는 3개의 이중 입구 및 이중 출구 강철 볼 석탄 분쇄기, 2개의 유도 통풍 팬, 공급 공기 팬 및 기본 팬이 장착되어 있습니다. 팬은 모두 조정 가능한 이동 블레이드가 있는 축류 팬을 채택합니다. 증기 터빈은 Dongfang Steam Turbine에서 생산하는 아임계, 1차 중간 재가열, 3기통 이중 배기 증기, 단일 샤프트, 2단계 조정 가능한 가열 추출 및 응축 장치입니다. 50BMCR 용량의 스팀 펌프 2개, 35BMCR 용량의 전기 펌프 1개, 응축수 펌프 2개(1개는 가변 주파수 조정 가능), 순환 펌프 2개가 장착되어 있습니다. 발전기는 Dongfang Electric에서 제조한 QFSN-330-2-20 수소냉각식 발전기이며, 370MVA 용량의 주 변압기를 통해 220kV 부스터 스테이션에 연결됩니다. 발전기 콘센트는 고압을 통해 공장 전원에 연결됩니다. -전력 변압기는 6KV와 400V의 두 가지 전압 레벨로 구분됩니다. 장치의 대용량 보조 기계와 저압 공장 변압기는 6KV 시스템에 연결됩니다. 저전압 전원 공급 방식은 PC/MCC 방식을 채택합니다. 두 장치에는 고전압 시동 백업 변압기가 장착되어 있습니다.

2. 공장의 전력 소모율을 줄이기 위한 구체적인 방안

공장의 전력 소모율을 결정하는 요소는 다양합니다. 보조 전동기의 전력 소모량은 매우 중요합니다. 동시에 합리적인 조정, 운영 방법 최적화 및 에너지 절약 전환도 공장의 전력 소비율에 영향을 미칩니다.

수년간의 운영 끝에 일부 장비는 작동 중 에너지 절약 가능성이 큰 것으로 밝혀졌습니다. Liangcun 화력은 장비의 에너지 절약 변환 및 전력 소비율을 통해 분명한 결과를 얻었습니다. 공장의 통제가 효과적으로 이루어졌습니다.

1. 석탄 밀 고크롬 강구 개조

해당 장치는 허베이 남부 전력망의 핵심 발전소이므로 22일부터 정기적으로 해당 장치의 피크 부하 조절에 참여합니다. 저녁 0시부터 다음날 6시까지, 장치는 저부하 상태인 경우가 많으며, 이때 장치 부하는 때때로 최소 안정 연소 부하보다 약간 높을 뿐입니다. 듀얼 밀(Dual Mill) 운전을 사용하더라도 석탄 분쇄의 전력 소비가 여전히 높아 에너지 낭비가 많이 발생합니다. 현재 사용되는 중크롬 강철 볼을 대체하기 위해 크롬 망간 텅스텐 내마모성 주철 볼(고크롬 강철 볼)을 사용하는 방법을 조사하고 연삭 볼 그라데이션 방식을 최적화함으로써 1B 연삭기가 강철 볼을 대체하기 위해 먼저 테스트되었습니다. 기술 수정 후, 운영 데이터에 따르면 통계 분석에 따르면 석탄 밀의 출력이 변하지 않고 석탄 분말의 미세도가 변하지 않은 경우 1B 석탄 분쇄의 단위 에너지 소비가 크게 감소하고 전류가 약 140A에서 떨어집니다. 115A로 모터 전력이 약 1200kW/h에서 1000kW/h로 떨어지면 일일 절전량은 킬로와트당 0.3위안 기준으로 약 4800kWh, 연간 단일 공장 가동 시간은 연간 7000시간으로 계산됩니다. 비용 절감은 약 420,000 위안 이상이며 절전 효과는 분명합니다. 동시에 스틸 볼을 교체함으로써 1B 밀의 적재 용량이 감소하고 유동 면적이 증가했으며 1차 공기 압력 및 1차 팬 전력 소비가 2개 감소했습니다. 총 5A, 시간당 전력은 약 45kW 감소했으며, 5,500시간 동안 작동한 장치를 기준으로 전력 공급 킬로와트당 0.3위안으로 계산하면 연간 비용 절감액은 약 74,000위안입니다. 성공적인 경험을 얻은 후 두 장치의 6개 공장이 연속적으로 수정되었습니다.

2. 순환 워터 펌프 모터의 고속 및 저속 전환 개조

Liangcun Thermal Power의 300MW 장치 2개에는 순환 펌프 4개가 장착되어 있습니다. -속도 순환펌프로 인해 전원공급장치 설치시 문제가 발생하였습니다. 겨울에도 고속순환펌프가 가동되어 큰 전력이 발생하였습니다. 손실. 동시에 응축기 끝단 차이가 15°C까지 상승하여 장치의 경제성과 안전성이 크게 저하되었습니다. 따라서 두 개의 2단 순환 펌프(1B, 2B)의 전원 공급 장치를 수정했습니다. 비동기 모터의 속도 공식 n=60f/p에 따라 주파수 f 또는 극 쌍 수 n을 변경하여 속도를 변경할 수 있습니다. 순환 펌프의 경우 범위 내에서 작은 범위에서만 변경하면 됩니다. 변환 비용과 유지 관리 양을 고려하여 첫 번째 선택은 자극 쌍 수를 변경하는 것입니다. 고속 및 저속 전원 전환 캐비닛을 설치하여 순환 펌프의 고속 및 저속 전원 전환을 실현할 수 있습니다. 펌프는 12극으로 작동합니다. 496r/min의 속도, 모터 정격 출력은 1900KW입니다. 변환 후 단일 순환 펌프는 373r/min의 속도로 작동하며 장비 변환 후 모터의 정격 출력은 800KW입니다. , 순환펌프의 구체적인 구성을 책정하여 고속과 저속을 일치시키는 운전계획으로 순환펌프의 전력소모율과 플랜트의 전력소모율을 전년 대비 대폭 감소시켰습니다. 데이터에 따르면 저속 순환펌프의 전류는 가동 후 195A에서 120A로 크게 감소했으며, 겨울과 여름에 서로 다른 데이터 분석 방법을 통해 순환펌프의 전력소모율이 0.67에서 0.5로 감소했다. , 이는 상당한 감소입니다. 동시에 순환수를 병렬로 운전하고 순환펌프의 기동과 정지를 진공 동절기와 하절기에 따라 합리적으로 배치하여 운전기간을 정하고 최적화 전과 후의 데이터를 비교한 결과, 순환수펌프의 전력소모율은 2012년 0.85에서 2013년 0.8로 감소하였다. 2014년에는 0.79로 0.05와 0.06 감소하고 6과 7의 변화를 보였다. 최적화 계획을 채택한 후, 공장의 전력 소비는 2014년에 약 188.23백만 킬로와트시 절감되었으며, 이는 RMB 621,100에 해당합니다.

3. 보일러 본체 조명 개조

Liangcun Thermoelectric #1 보일러 본체에는 546세트의 램프가 있으며, 모두 70W 메탈 할라이드 램프를 사용합니다. 3년 이상인 경우, 심각한 노후화 피해 빈도가 매우 높고, 인건비, 자재비 등 유지관리 비용도 많이 든다. 개조를 통해 #1로의 기존 70W 메탈할라이드 램프를 모두 436세트의 30W LED 에너지 절약 램프로 교체하여 램프 수를 110세트 줄여 현장 조명 요구 사항도 충족했습니다. 파티션제어(영구부분은 수동원격제어, 야간조명은 자동조명제어/수동전환 구현)로 구현하였습니다. #1 보일러 본체에는 총 546세트의 램프가 있으며 연간 유지관리량은 약 200세트이다. 각 램프 세트는 전구(82위안), 안정기(79위안), 트리거(15위안)를 교체하여 총 200세트이다. 직접 재료비 35,200위안, 인건비 16,000위안, 선반 비용 4,600위안, 연간 총 55,800위안, 램프 교체 후 7년 동안 유지 보수 비용이 341,600위안입니다. 7년 안에 구할 수 있다. 개조 전 #1 보일러실 본체 조명의 전력 소비량은 208,000kWh였으며, 개조 후 전력 소비량은 55,700kWh로, 현재 당사 공장 온그리드 전력 가격 0.4316을 기준으로 152,300kWh의 전력을 절감했습니다. 위안화로 에너지 절약 비용은 63,900위안/년, 7년간 전기 요금 447,300위안이 절약되었습니다. 유지 관리 비용과 전기 에너지 비용 절감 계산에 따르면 연간 총 비용 절감액은 119,700위안이며, 이번 개조의 실제 비용은 390,000위안이고, 램프 단가는 약 902위안이며, 수량은 436세트입니다. 연간 저축액 119,700위안을 기준으로 투자하면 3.26년 이내에 회수할 수 있습니다. 2015년 점검 시 2호로의 조명도 변경되었습니다.

4. 보조 엔진의 작동 모드를 합리적으로 최적화

(1) 증기 터빈 전공은 응축수 보충 방식을 자체 프라이밍 물 보충으로 변경하고 응축수 보충 펌프를 중지했습니다. 응축수 보충 방법을 통과하면 응축수 탱크의 탈염수를 응축기로 흡입하고 응축수 탱크의 액체 레벨이 4200mm보다 낮아져 응축기가 누출되는 것을 방지할 수 있습니다. 상황에 따라 자체 프라이밍 물 보충은 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 물을 보충하기 위해 응축수 펌프를 가동하면 응축수 펌프의 작동 시간이 크게 단축됩니다.

장치의 시동 단계에서는 무전동 펌프 시동 방식을 채택하여 보일러 드럼에 물을 공급하기 위해 예비 증기 펌프를 가동하고 증기 펌프 1개의 속도를 미리 3100r/min으로 설정하여 보장합니다. 스팀 드럼의 물 보충 요구 사항.

(2) 분쇄 시스템의 최대 출력을 보장하고 분쇄 ​​시스템의 전력 소비율을 줄이기 위해 보일러 전문가는 석탄 분쇄기의 출력에 따라 정기적으로 분리기를 청소하고 강철 볼을 추가하도록 준비합니다. . 장치의 운전 출력에 따라 1C 및 2C 석탄밀의 운전을 적시에 중지해야 하며, 부하가 차단되지 않도록 보장하는 원칙에 따라 C 석탄밀의 운전을 최소화해야 합니다. 동시에, 가열 표면과 공기 예열기에 불어오는 그을음이 강화되어 공기 예열기의 차압이 증가하지 않고 가열 표면에 먼지가 쌓이지 않으며 팬의 전력 소비가 감소됩니다.

(3) 전기 전문가는 변압기의 냉각 팬이 자동으로 작동하도록 제어하고 수동 작동을 피하려고 노력합니다. 현장 조명은 생산 현장에 필요한 밝기를 확보하고 공장 전력을 최대한 절약하는 원칙을 바탕으로 원래 정상적으로 조명이 켜진 장소에서는 양방향 제어 조명 중 하나만 켜집니다. 현장 조건에 따라 다방향 제어 조명의 절반이 켜집니다. 현장 공조 제어는 실내 장비의 온도를 보장하는 원리에 따라 시작 및 중지됩니다. 현장 조명 전압은 402V로 상대적으로 높기 때문에 조명 변압기의 부하 전압 조절 장치는 380V로 조정됩니다. . 이는 작동 전압을 줄여 램프의 수명을 연장하는 동시에 제어실 비생산 전력 소비를 절약합니다.

(4) 화학 전문 한외여과 배출수 리프팅 펌프는 가변 주파수 펌프를 사용하여 작동하며, 전력 주파수 펌프는 가능한 한 정지되어야 합니다. 담수 탱크를 높은 수위로 유지하고 액위 차를 통해 자동으로 응축수 탱크로 흘러 담수 펌프의 가동 시간을 줄입니다. 액체암모니아 하역시 액체암모니아 저장탱크와 액체암모니아 탱커의 압력차를 통해 액체수위의 균형을 이루어 액체암모니아 압축기의 작동시간을 단축하고 전력소모를 줄인다. 하수 및 폐수 배출 펌프는 액위 제어에 따라 자동으로 작동하여 공회전을 방지합니다.

(5) 석탄 운반 전문가는 석탄 적재 시간을 단축하고 벨트 과부하 작동과 장기간의 저유량 작동을 피해야 합니다. 석탄 막힘, 장비 고장 및 기타 상류 장비 작동이 중단될 때까지 기다려야 합니다. 석탄 흐름이 비어 있습니다. 결함 처리 과정에서 하류 장비의 장기간 공회전을 방지하기 위해 하류 장비를 정지하고, 석탄 이송 장비의 공회전 시간을 줄이고 석탄 이송의 전력 소비율을 줄이기 위한 노력을 기울이고 있습니다.

(6) 먼지 제거 전문가는 환경 보호 요구 사항을 충족한다는 전제 하에 집진기의 고전압 매개변수를 조정하고 각 전기장의 2차 전류 제한 값을 제한합니다. 장치 및 공기 압축기의 부하에 따라 적시에 공기 압축기를 시동 및 정지하십시오. 보일러 재 이송 압력 곡선에 따라 재 이송 종료 압력 설정 값을 적시에 조정하여 압축 공기량을 줄이고 공기 압축기의 양을 줄이십시오. 공기 압축기의 출력.

약 3년간의 기술 혁신 끝에 Liangcun Thermal Power는 2015년 6월 기준으로 #1 및 #2 발전기 발전소의 전력 소비율이 각각 약 6.85 및 7.19에 도달했습니다. 2015년 하반기 전기집진기 및 탈황·탈질소의 종합 개조로 인해 에너지 소비 설비가 대거 추가되고, 국가 에너지 절약 및 배출이 지속적으로 심화됨에 따라 공장의 전력 소비율이 증가했습니다. 감축정책은 발전사업자로서 국가정책에 적극 대응해야 하며, 공장의 전력소모율을 줄이는 것은 장기적인 과제로 연구될 것입니다.

3. 에너지 절약 변환의 잠재력

1. 새로운 기술을 사용하여 보조 엔진의 에너지 절약 변환을 수행합니다.

화력 발전소의 보조 엔진은 발전기의 부하에 따라 수시로 변하고, 발전기의 출력도 변하며, 팬, 워터 펌프 등 주요 보조 기계의 출력도 조정되어야 합니다. 따라서 밸브 또는 배플을 조절하여 조정되는 팬 및 워터 펌프의 경우 작동 중 회전 속도가 ±20 범위 내에 있다는 것이 특징입니다. 범위가 변경되면 작동 효율은 회전 속도의 제곱에 비례합니다. , 압력은 회전 속도의 2승에 비례하고, 축 동력은 회전 속도의 세제곱에 비례합니다. 회전 속도가 감소하면 축 동력은 회전 속도에 따라 증가합니다. 이에 따라 팬과 워터 펌프의 모터도 줄어들 수 있습니다. 따라서 속도 조절은 팬과 워터 펌프의 에너지를 절약하는 중요한 방법입니다. 팬과 워터 펌프의 유량 조정 중 스로틀링 조정은 가장 간단하며 현재 가장 널리 사용되는 조정 방법으로 에너지를 많이 소모한다는 점이 가장 큰 단점입니다. 가변 주파수 속도 조절은 주파수 범위, 동적 응답, 슬립 보상, 역률 및 작업 효율성 측면에서 AC 속도 조절과 비교할 수 없기 때문에 에너지 절약과 소비를 줄이기 위해 가변 주파수 속도 조절을 수행하는 것이 필수적입니다.

2. 전기 장비 개조의 최적화 및 선택

향후 개조 또는 추가가 필요한 전기 장비에 대해서는 에너지 절약 관점에서 기술적, 경제적 비교가 이루어져야 합니다. , 전기설비의 평가와 선정이 잘 이루어져야 합니다.

(1) 고효율 모터의 사용을 우선시합니다.

고효율 모터는 표준 직렬 모터에 비해 총 손실이 20% 이상 감소된 모터를 말합니다. 고효율 전동기의 고정자 코어와 회전자 코어를 고투자율, 저손실의 고품질 전기규소강판으로 제작하고 제조공정을 고도화하여 전동기의 운전중 손실이 적고 역률이 높으며, 작동 중 열 안정성이 좋고 수명이 길다. 동일한 상황에서 고효율 모터의 효율은 표준 모터에 비해 3% 높지만, 제조 비용은 표준 모터에 비해 30% 더 높습니다. 상태 조정이 필요하지 않은 화력발전소 보조기기의 경우 드래그 모터를 고효율 모터로 교체하는 것이 효과적인 방법이다.

(2) 에너지 절약형 변압기를 사용하십시오.

변압기 제조사들의 지속적인 소재 기술 개발과 지속적인 구조 개선으로 인해 에너지 절약형 변압기 역시 급속도로 발전하고 있으며, 현재는 S10형, 심지어 S11형까지 발전하게 되었습니다. 에너지 절약 기술 특성을 갖춘 S9 변압기는 에너지 절약 효과가 더 나은 S11 유형에 비해 "에너지 소비" 유형이 되었습니다. S11 변압기는 적용 범위가 넓으며 S9 변압기보다 성능 수준이 더 높습니다. 무부하 손실은 평균 30% 감소하고 무부하 전류는 70% 감소합니다. 따라서 에너지 절약형 S11 변압기나 최신 에너지 절약형 변압기를 선택하는 데 우선순위를 두어야 합니다. 배전 변압기(용량 2500KVA 이하)를 선택할 때 유침 변압기나 동일한 용량의 기타 건식 변압기 대신 S11 건식 변압기를 선호해야 무효 전력 손실을 크게 줄일 수 있습니다.

3. 공장전원의 경제적인 전압을 조정하여 공장의 전력소모율을 줄입니다.

고전압 조건에서는 모터의 절연을 위협할 뿐만 아니라, 또한 모터의 손실을 크게 증가시키고 과도한 작동을 유발하여 불필요한 전기 에너지 낭비를 증가시킵니다. 따라서 공장 보조 기계의 합리적인 작동 전압 범위를 최적화하고 장비의 에너지 절약 잠재력을 더욱 활용하며 공장의 전력 소비율을 줄이는 것이 필요합니다. 전력 산업 표준 및 기업 표준 "절차"에서는 모터의 작동 전압 범위가 정격 전압 95 ~ 110이라고 규정합니다. 이 범위 내에서 모터의 총 손실이 달라집니다. 경제적인 작동 전압. 공장 전체에서 모든 보조모터의 손실을 최소화하는 기능적 표현을 찾는 것은 매우 번거로운 작업입니다. 따라서 운전 중 전체 플랜트의 많은 보조 모터의 자체 손실에 대해 테스트(전압 조정) 방법을 사용하여 해당 6kV 버스 전압 Uj를 찾기 위해 함수의 극한값을 찾을 수 있습니다. 경제적 전압. 현재 400V 공장 구간의 동작 전압으로 판단하면, 탭 조정을 통해 공장 버스 전압을 적절하게 낮추는 것이 타 업체의 절전 효과를 보면 매우 상당할 것으로 예상된다. 공장 규모를 0.1 정도 줄일 수 있다.

4. 발전기 세트의 폐쇄 버스 전송 과정에서 강자성 손실을 줄입니다.

대형 발전기 세트는 발전기에서 주 변압기로의 폐쇄 버스 전송을 사용하여 강자성 손실을 줄입니다. 전력 전송 과정. 폐쇄 버스의 국지적 분기 위치의 느슨한 자기 차폐와 강철 구조물 설치에 의해 형성된 폐쇄 루프로 인해 강철 재료는 강자성이라고 불리는 교류 자기장의 작용으로 와전류 손실과 히스테리시스 손실을 생성합니다. 강자성 손실이 너무 크면 강재의 국부적인 과열을 유발하여 인명 안전, 장비 안전 또는 구조적 안전을 위협할 수 있으며, 또한 많은 양의 전력 손실을 초래할 수 있습니다. 강자성 손실을 줄이려면 교류 자기장에서 강철 재료의 사용을 줄이고, 차폐를 늘리고, 폐쇄 루프 형성을 피하고, 강철 재료와 전류 전달 도체 사이의 공간적 관계를 개선해야 합니다.

5. 전기 장비의 과열 문제를 효과적으로 제어합니다.

스위치, 부스바 등과 같은 전기 장비는 부적절한 설계 및 설치, 부적절한 유지 관리, 열악한 환경 조건으로 인해 스위치 절연 접점, 버스바 조인트 및 기타 부품이 과열되어 장비의 안전한 작동을 위협할 뿐만 아니라 일정량의 전기 에너지를 소비합니다. 설계 및 설치 용량이 부족한 경우 장비 용량을 늘리기 위한 기술적 수정이 수행되어야 합니다.

유지보수가 미흡하고 환경에 미치는 영향이 있는 경우에는 유지보수 공정 기준을 엄격히 이행하고, 과열된 부품을 처리하고, 전도성 페이스트를 사용하는 것이 필요합니다. 부하 전류가 흐르는 스위치 접점 및 부스바 접합부를 세척하고 전도성 페이스트를 도포한 후 접촉 저항은 코팅되지 않은 부분에 비해 25~95% 감소하고, 온도 상승은 코팅되지 않은 부분에 비해 25~70% 감소합니다. 유효 전력을 절약할 수 있는 영역입니다. ;