九江发电厂 660MW 机组厂用电率综合优化设计

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九江发电厂九江发电厂 660MW660MW 机组机组厂用电率综合优化设计厂用电率综合优化设计

作者：李克许思龙邵志华作者：李克许思龙邵志华

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• 概述 • 厂用电率定义及其影响• 厂用电率的优化措施• 结论与展望

主要内容主要内容

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1.1. 概述概述

能源能源环保环保

政策政策

优化优化

• 政策：电力体制改革深入，行业化向市场化转变

• 能源：煤炭资源减少，与负荷分布不一致

• 环保：环境承载能力趋于饱和，排放要求日益严苛

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1.1. 概述概述

火电厂的发火电厂的发电总量电总量

厂用设备厂用设备电耗电耗

• 厂用电率是火力发电厂的重要技术经济指标之一。

• 这个指标的高低代表了火电厂能源转换的效率，也直接反映了火电厂创造效益的能力。

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1.1. 概述概述

4~5%

6~7%

3%或更低4~5%

6~7%

3%或更低4~5%

6~7%

• 660MW 容量的机组现在是成熟的、主力发电机组。

• 机组的厂用电率从最初引进时的6~7% 逐步下降。

推动新技术研发和应用推动新技术研发和应用

经营利润的提升经营利润的提升

节能减排的社会效益节能减排的社会效益















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1.1. 概述概述• 国电九江发电厂位于江西省九江市东郊，厂址距长江南岸 800 米，

西距九江长江大桥的南岸引桥 1.5km 。

宗家垄灰场

琵琶湖工业站

九铜线宗家垄南灰场

十里垄灰场

京九铁路

九江长江大桥

电厂厂区长江

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1.1. 概述概述• 国电九江发电厂现有六台机组，分

三期建设，全厂总装机容量为1360MW 。

• 一期工程 2×125MW 机组，两台机组分别于 1983 年和 1984 年建成。

• 二期工程 2×200MW 机组分别于1991 年 12 月和 1992 年 9 月投产。

• 三期工程 2×350MW 机组分别于2002 年 12 月和 2003 年 5 月投产。

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图 1-1 国电九江发电厂鸟瞰图

1.1. 概述概述

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2. 2. 厂用电率定义及影响因素厂用电率定义及影响因素

定义

火力发电厂厂用电率是指机组在正常运行状态期间某一指定时段内本厂范围的各主、辅系统所耗用的总电量占同一时期机组发电量的百分比。可以用表达式表示为：

100%y

f

WC

W (2-1)

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主系统子系统

锅炉部分

烟系统风系统

制粉系统排渣系统

汽轮发电机组部分凝结水及回热系统

除氧及给水系统循环冷却水系统

辅助车间部分水处理系统

燃料输送系统灰渣处理系统

表 2-1 发电厂耗电量较大的几个主要系统

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发电厂厂用电量的影响因素

1. 蒸汽温度、压力变化

2. 煤质煤中灰分

煤中水分

3. 制粉系统型式选择

4. 烟风系统设备选型风机型式

8. 其他影响因素

5. 其他工艺系统影响因素6. 电气影响因素

7. 布置、建筑和暖通影响因素

风机裕量

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3.3. 厂用电率的优化措施厂用电率的优化措施

3.1 全厂布局合理化、紧凑化

图 3-1 优化前的厂区总平面布置

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图 3-2 优化后的厂区总平面布置

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表 3-1 总平面布置优化前后的部分数据对比表项目优化前的指标优化后的指标优化效果

主厂房体积（ 104m3 ） 30.9988 29.1297

节约1.8691

厂区挖方（ 104m3 ） 35.9103 29.009

节约6.9013

厂区填方（ 104m3 ） 40.2261 40.0030

节约0.2231

循环水进、排水管总长度（m） 1240 680 节约 560

总投资比较（万元） 3183 ±0(基准 ) /

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图 3-3 优化前的送粉管道布置

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图 3-4 优化后的送粉管道布置

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图 3-5 优化前的烟风管道布置

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图 3-6 优化后的烟风管道布置

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优化开冷水系统管径和路径，在开闭式系统之间采用板式冷却器，不但节约初投资，还可提升冷却效果，降低厂用电耗。优化供水系统冷却水量、凝汽器换热面积、循环水管管径等最优组合方案，使机组得到节能效益。高、低压变压器和电动机的配置选用合理容量，不要过高或过低。厂用电设计中，合理进行各段厂用母线的负荷分配及选择合适的厂变容量。主要辅机选型工况应尽量设置在高效区，杜绝偏离高效区。

3.2 主、辅机参数匹配化3.3. 厂用电率的优化措施厂用电率的优化措施

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图 3-7 引风机和增压风机分设方案流程图

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图 3-8 引风机合并增压风机方案流程图

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给水泵组除尘器回转式空气预热器发电机变压器封闭母线

3.3 设备选型的优化国电九江发电厂四期工程主要对以下设备选型进行了创新，来减低发电厂厂用电率。

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表 3-2 采用变频技术的主要负荷

3.4 广泛使用变频调速九江电厂四期工程尽可能多的使用了变频调速装置，以降低厂用电消耗。九江发电厂 #7机组凝结水泵、低加疏水泵、闭式冷却泵、供油泵、给煤机、化学水处理的除盐水泵、超滤水泵、反渗透高压泵等均加装了变频装置。

项目额定容量变频后节省电能

凝结水泵电动机 2×2000kVA5.70×106

kW·h

低加疏水泵电动机 2×220kVA6.27×105

kW·h

闭式冷却泵电动机 2×320kVA9.12×105

kW·h

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3.5 建筑及暖通节能

在建筑形体设计中尽量减少建构筑物外表面积，减少建筑的面宽，加大进深或增加组合体。重视其屋檐、挑檐、遮阳板、窗帘、百叶窗等的构造措施，围护结构采用浅色外表面，在以夏季长时间持续高温为特点的江南地区，这样可以反射夏季的太阳辐射热，减少壁面得热。

电厂建构筑物中使用空调和机械通风的越来越多，如果改用自然通风和采光，可以节约很可观的电力消耗。

在九江电厂的设计过程中，我们注意做好门窗设计以及楼面、屋面通风口设计，除了采用真空隔热玻璃和镀有热反射膜的玻璃门窗外，还对他们的位置与关系进行了协调，以便控制与组织气流。

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贯彻绿色照明设计理念，采用高效节能光源及灯具；采用高光效的金属卤化物灯、高压钠灯、细管荧光灯、紧凑型节能灯，采用电子镇流器或节能型低损耗电感镇流器、就地补偿电容器提高功率因数。

合理布置并结合智能控制技术对灯具进行控制，大幅度减少不必要的照明能耗。

通过绿色照明工程的实施，将能降低 20％ ~30％的电能消耗。

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图 3-9 控制岛的平面组织图

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图 3-10 夏季主厂房自然通风示意图

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设备运行方式一般都是采用冗余设计，主要是为保证一定的备用容量 , 避免因辅机故障或正常检修而影响机组运行的稳定和安全。

机组设备在安装调试阶段 , 从安全的角度考虑在运行方式上多采用热备用或旋转备用。因此，正式运行后主机和辅机的运行方式都有一定程度的优化空间。

在保证安全的前提下实现运行方式的优化，可以节约大量的厂用电。

3.6 管理和运行优化

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4.4. 结论和展望结论和展望

1 表示九江发电厂的生产厂用电率实测值；

2 表示井冈山发电厂的生产厂用电率实测值；

3 表示景德镇发电厂的生产厂用电率实测值；

4 表示新昌发电厂的生产厂用电率实测值。

图 3-11 各个电厂厂用电率实测值比较

通过与同类型电厂的比较，九江发电厂优化措施的节能效果明显，九江四期工程采用的综合优化措施，确实起到了降低厂用电耗的作用， 3.842%的生产厂用电率实测值是比较优秀的，其他三个厂基本在 4%~6%之间。

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4.4. 结论和展望结论和展望

九江发电厂还有许多可以优化的空间，厂用电率还可以进一步的下降，比如：锅炉的三大风机没有像给水泵一样采用单列布置或者采用小汽机拖动方案；还有部分电动机采用传统驱动方式，没有采用变频调速技术；全厂启动和停机还不能完全实现全自动一键操作等等。随着时间的推移，新的节能改造需求还会陆续的出现。还需要继续跟踪现场情况，不断采用新的节能技术、措施，提供更多的优化方案，有针对性的降低厂用电率，提高能源的转换效率，从而达到降耗增效的目的。

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