节能降耗工作心得体会

节能降耗工作心得体会

上海申能临港燃机发电有限公司（下文简称“临港燃机”），地处东海之滨、杭州湾北的上海浦东新区临港重装备园区，总装机容量1652MW，拥有4台西门子SGT5-4000F型燃气蒸汽联合循环机组，其中燃机、汽机、发电机由上海电气电站集团引进西门子SCC5-4000F技术制造供货，余热锅炉采用杭州锅炉集团股份有限公司制造供货。临港燃机一期工程于2012年3月21日全部建成投产，肩负上海市气、电双调峰重任的同时还承担起“节能减排”与“奉献绿色能源”的重大社会责任与义务，每当雾霾迷浓，煤机调停、燃机全开，我们又称之为“环保调峰”。

临港燃机是国内一次建成装机容量最大的燃机电厂，也是首个荣获“国家优质工程金奖”的燃气轮机发电厂，虽然投产以来一直面临着机组频繁启停、平均负荷率偏低、外部气价上涨、电量、气量不确定等不利因素，但临港燃机人面对困难毫不气馁、迎难而上挖潜降耗，从积极配合气电双调稳定管网安全、联合循环协调控制系统优化、燃烧参数动态控制、机组备用方式优化、运行方式优化与辅助系统技改等方面不断努力，积极探索各种节能减排的措施，不断提高自身核心竞争力，使临港燃机始终屹立于国内一次能源利用市场的先进之列。

一、积极配合“气电双调”稳定管网安全。

1、每年迎峰度夏（冬），早晚峰谷差较大，上海电网负荷高峰时段，在已经使用大量外购电稳定电网的情况下燃机电厂还要全部参与调峰，保障电力供应安全；另一方面如果气温未能高企，电气负荷远低于预期，燃气电厂又要发挥调气峰作用，确保洋山LNG库存安全。在这样一个大背景下，临港燃机建成伊始便是上海电网双调峰的主力机组，一要确保电力供应、二要保持全市天然气供需平衡，因此安全生产运行尤为重要。临港燃机充分发挥燃机快速启停的能力与员工的主观能动性，积极与市调、天然气调度联系，积极配合电调、气调稳网工作，提前安排机组的启停、尽早安排和准备各个系统的启动，保证机组启动并网时间，另多次在电网设备故障的非常时期紧急开机支援电网。

2、临港燃机高度重视调峰机组安全性对“两网”的重要性，不断强调安全是最大经济的效益，严格执行两票三制，有条不紊的安排好运行与检修的各项工作计划，全面掌控系统与设备的健康指数随时作出调整。截止2014年7月31日，临港燃机4×400MW机组安全启停1328次无一非停；圆满完成2012、2013年度迎峰度夏工作得到了集团与公司的一致认可。

二、联合循环协调控制系统优化。

临港燃机启停频繁，因此对协调控制系统的综合优化是节能增效的技术发展方向之一。通过对投产以来机组特性的逐步摸索、掌握和研究，近两年来临港燃机已完成了如下四方面的协调控制系统优化工作：

1、余热锅炉热应力对负荷限制的评估和控制优化。

（1）为了防止燃机启动阶段余热锅炉过热器和再热器干烧，联合循环协调控制通过限制燃机排烟温度来匹配余热锅炉初始温度。通过对余热锅炉过热和再热器受热面允许干烧温度的分析，燃机初始排烟温度在原来的基础上提高了20K, 负荷相应提高了10MW，燃机效率也相应提高。

（2）为确保余热锅炉升温升压阶段的应力控制在安全和寿命管理允许范围内，燃机的升温、升负荷速率还受余热锅炉热应力（高、中、低压系统温升速率和汽包壁温差）的限制。通过对启停过程燃机负荷和排烟温度与余热锅炉温度变化之间关系的分析，在与厂家充分沟通的基础上，对燃机负荷和温度变化率控制策略进行优化，将燃机从并网到汽机暖机负荷点的时间缩短5到10分钟、机组停用时间缩短18分钟，单循环运行时间的进一步缩短使机组经济性得到了相应提高。

2、汽轮机冷态启动暖机控制优化。

由于汽机冷态和温态启动时需在870 转/分钟转速停留较长时间进行中速暖机，此时燃机在单循环方式运行，发电效率较低，发电成本大于上网电价。为此临港燃机开展了汽轮机冷态启动优化试验，该试验通过对IGV开度、OTC设定值的优化降低了燃机暖机负荷，节省了暖机阶段天然气消耗；同时通过对汽轮机暖机蒸汽参数的优化以及高、中压缸暖机能量的优化分配，缩短了30分钟暖机时间，经初步估算年节约燃料成本约为60万。

3、升负荷和升温不同优先级下，安全、经济性评估和控制优化。

西门子原始控制逻辑中，当机组冷态启动进入联合循环运行时，主蒸汽升温优先级大于升负荷。为了满足电网对负荷快速响应的要求，同时考虑到机组运行的经济性，临港燃机首先安排升负荷优先和升温优先谁的经济性对比试验。试验结果表明：无论是按气耗计算，还是以发电与用气之间的差价计算，均是优先升负荷的经济性更佳。据此，保证汽机应力裕度安全的前提下对协调控制策略进行进一步的优化，重点对汽机啮合后高速暖机阶段的升温、升负荷进行最佳匹配，优化后汽机高速暖机时间缩短了近50%，后续试验将延续此思路，摸索各参数对汽缸TSE裕度的影响，最终在应力控制允许范围内，实现控制策略进一步优化。

三、燃烧参数动态控制。

2013年，申能集团公司全面加强了科技、节能、环保工作，积极开展科技创新、节能减排项目改造，临港燃机积极响应上级号召，加大减排科研投入与运行动态调整力度；结合国家2014年7月1日实行的“史上最严”《火电厂大气污染物排放标准》——重点地区NOX浓度≤100mg/Nm3、SO2浓度≤50mg/Nm3，临港燃机开发了国内首个有电厂自主开发并投入运行的燃烧闭环调整系统——燃气轮机燃烧参数动态调整系统，从而实现了燃烧稳定性和NOx排放的闭环控制。近一年的实践证明，该系统大大提高了燃烧稳定性，自系统投用至今未发生一起由于燃烧不稳定导致的甩负荷或者跳机事件，4台机组NOx排放在已低于国家新排放标准的水平上再下降10mg/ Nm3，远低于同期欧洲标准，实现了公司“降低CO2排放，推广能源使用和提高能源使用效率”的环保和可持续发展策略。

四、机组备用方式优化。

为进一步节能降耗，临港燃机积极探索机组备用状态下的各种措施来节约厂用电和天然气。

1、优化机组轴封真空系统的投用时机，减少机组冷态启动的次数。机组冷态启动时汽机要在870rpm暖机3~4个小时，而温态启动时汽机在870rpm只需暖机1个小时。采用当机组中压缸轴温达到130℃时投用轴封真空系统可以保持中压缸轴温稳定在120℃左右，从而可以有效避免冷态启动。

2、优化轴封真空系统的停用时间。通过不断的试验，在保证机组安全的前提下，临港燃机停机后投用轴封真空时间已从最初的9小时缩短至2.5小时，大大节约了厂用电和天然气消耗。

3、辅助蒸汽汽源优化。机组运行时，由运行机组冷再蒸汽抽汽供辅汽。停机后靠冷再蒸汽和低压蒸汽供停机后和次日启动轴封蒸汽，启动炉只有在全厂第一台机组冷态或温态启动时才供汽，大量减少了天然气消耗。

4、轴封蒸汽暖管到电加热后。通过开启电加热器后的暖管阀，来保持高、中压轴封蒸汽调门前管道温度，可避免在备用状态下长时间投用轴封真空系统，试验证明，临港燃机采用这种暖管方式的备用机组接到开机指令45分钟以内能够完成轴封真空投用。

五、运行方式优化与辅助系统技改。

春、秋两季，为了确保上海电网安全，临港燃机电厂经常只有一台机组运行、多台机组处于热备用状态，由于辅机的长时间运行，厂用电率偏高。为此，临港燃机逐个梳理了辅机中的耗电大户，针对不同的系统或进行系统改造或优化运行方式，具体如下：

1、凝泵变频改造。2013年完成了4台机组共8台凝泵的电机变频改造，使机组备用阶段凝泵节电率达到57%，正常运行阶段凝泵节电率达到37%。

2、汽包补水与给泵变频改造可行性研究。作为一键启停（APS）控制系统的重要组成部分，目前我们一直在通过机组启动前使用除氧泵对三个汽包同时补水来缩短补水时间和启动时间，机组停用后及时停用给水泵，目前正进行给水泵变频改造的可行性研究。

3、循环水泵备用方式调整与变频改造可行性研究。循环水泵按照母管制运行，3台机组运行时开2台循环水泵，4台机组运行时开3台循环水泵。机组备用阶段，1台循环水泵供4台机组的冷却用水；目前正进行循环水泵变频改造的可行性研究。

4、闭式水泵间隙式启停与变频改造。当机组长时间停运时辅机系统的冷却水需求量几乎为零，因此闭式水泵采用间隙式启停的方式运行。为了进一步降低机组运行时的厂用电率，公司决定在2014年对4台机组的闭式水泵进行变频改造，目前已完成3台机组的变频改造。

5、除氧泵尽早停运。及时检测给水含氧量，含氧量合格后，立即停用除氧泵；如含氧量偏高，及时对系统和泵体进行逐个排查，消除漏点。

6、机组启动前汽水品质优化。根据汽水品质的合格情况统计，热态启动工况下，汽机冲转安排在机组并网后50分钟，避免了等待汽水品质报告而延长机组启动时间。

“节能降耗、优化创新”的道路只有起点，没有终点，未来我们仍将继续秉持“务实创新、稳中求精”的企业精神，在新能源路上不断应用新技术新办法来实现低排放高降耗更环保的绿色追求，还子孙后代一片蓝天、为人类生活添光加彩。