華電國際鄒縣發電廠

百萬千瓦機組安全經濟運行經驗介紹

趙訓海

（華電國際鄒縣發電廠，山東鄒城，273522）

摘要：鄒縣發電廠四期工程是國家 “863” 計劃依托項目和 “ 十一五 ” 重點建設工程。兩臺百萬千瓦機組自投產發電以來，始終堅持“以人為本，可控在控，本質安全”的理念，切實抓好安全運行管理工作，截至9月25日，未發生過一次四管泄漏事故，也未發生過一次因鍋爐原因的非停事故，#7、8機組分別實現連續安全運行152天和222天，創下了國內超臨界機組安全運行的新紀錄。建立“對照先進、查錯糾弊、持續改進、不斷超越”的對標管理長效工作機制，切實抓好節能降耗工作，#7、8機組在額定工況下供電標準煤耗為282.28 g/kW·h和281.91g/kW·h，熱耗率分別為7330.94kJ/kW·h和7345.4kJ/kW·h。自投產以來，廠用電率分別完成5.22%和5.29%，均達到了設計要求。
關鍵詞： 超超臨界百萬千瓦機組 安全穩定 對標管理 節能經濟
1堅持“以人為本，可控在控，本質安全”的理念，切實抓好安全運行管理。
工作中我們始終堅持“安全第一”的理念不動搖，在研究、布置工作時都把安全放在首位，真正體現了“安全是第一責任，安全是第一工作，安全是第一效益”的大安全思想。使安全生產基礎更加鞏固，安全生產水平不斷提高。
1.1科學規劃，統籌安排，合理調配生產人員。
百萬千瓦機組開工建設初期我們即成立了四期生產準備辦公室，從檢修、運行各部門精挑細選了7名最精銳的專工負責各專業的具體管理工作。打破常規，不斷完善專業組管理模式，加強生產準備各專業之間的協調配合，打破原檢修、運行界限，拓展了專工的專業知識，提高了分析處理問題的能力。組建四期運行培訓隊，全方位提高運行人員的綜合能力。堅持擇優選用、科學搭配的原則，從335MW、600MW機組抽調了23名業務素質過硬的值班員以上崗位人員組成四期運行培訓隊，并由一名經驗豐富、理論扎實的值長帶隊。為激勵培訓隊員努力學習業務知識，廠里明確提出了“不看原始崗位，不看學歷，不看工齡”的“三不看”原則，打破原有崗位界限，試運前全部通過競爭上崗；建立培訓檔案，將培訓效果與業績量化考評成績掛鉤，考試成績與月度獎金掛鉤。這種“唯才是舉”的激勵方法使培訓人員在較短的時間內初步掌握了超超臨界機組基本原理、設備啟停、運行調整和事故處理等基本操作。試運一開始就由我們自己的專業管理人員全面負責編寫規程、操作措施等，由我們自己的運行人員全面負責進行操作調整試驗，進行12小時無縫交接倒班試運，試運過程中注重人員培訓和操作相結合，經過試運鍛煉了大批優秀的集控運行人才，為兩臺百萬千瓦機組的安全經濟運行打下了堅實的基礎。兩臺機組均圓滿實現了水壓試驗、倒送廠用電、吹管、點火、沖轉、并網、168試運“七個一次”成功，分別于2006年12月4日和2007年7月5日順利投產。其中8號機組從鍋爐點火到通過“168”試運，僅用了9天零19個小時，平均負荷率高達101.86%，創全國高參數、大容量超超臨界火電機組整套啟動試運時間最短紀錄。
1.2通崗培訓，全能值班，切實提高職工業務素質。
生產力中人是最積極的因素，也是最不可控的因素，要想抓好機組的安全經濟運行必須要有一支業務技術精湛的運行職工隊伍，我們通過“結對培訓”、“通崗培訓”、“仿真機培訓”等靈活多樣的方式強化職工的業務培訓，全面提高了職工的實戰能力和應變能力，運行人員的監盤操作質量不斷提高，機組各項參數和性能指標經常處于最佳狀態，為機組長期安全運行創造了條件。
在生產準備過程中按照“加強運行，重視檢修”的原則，堅持“立足本廠，學習先進，重點突出，力求實效”的培訓觀念、強化“干好一個工程，鍛煉一支隊伍，培養一批人才”的培訓目標，不斷加強人員培訓，尤其是集控運行、熱工控制、繼電保護人員的培訓。培訓方式靈活多樣，力求實效，如聘請高等院校專家前來授課，加強與有設計、制造、運行經驗等單位、人員的交流，加強對制造廠家、相同類型運行電廠的收資與調研、仿真機培訓以及現場學習等等。創新思維，采用“共享式培訓”，對外出培訓的技術人員，鄒縣廠要求其上交培訓總結并在規定時間內進行技術講課，對其他人員進行再培訓，實現知識共享，共同進步。成功找到了培訓成本最小化和培訓成效最大化之間的最佳平衡點，為接好機組建立了良好的人才支撐。在試運過程中以老帶新，崗位練兵，檢驗隊伍。認真學習并吸取近年來全國各廠新機試運經驗教訓，編制完善新機試運反事故預案。從代管設備起，就“嚴”字當頭，認真執行工作票和操作票制度，在整套試運數萬次的操作中，未發生過一起操作事故。
鄒縣廠作為集團公司首批命名的教育培訓基地，擔負著為華電集團公司和華電國際公司培養和輸送各類人才的使命。自2007年起在全廠開展了運行崗位通崗培訓活動，按照立足當前、著眼長遠、超前培訓、注重實效的原則，充分調動職工培訓學習的主動性和能動性，有計劃、有步驟的安排運行人員進行通崗培訓學習。運行各部門制定培訓實施方案，確定通崗培訓人員，簽訂培訓協議，按照培訓階段目標，定期進行業務考試，對達不到目標要求的，要按照部門規定進行考核；培訓合格人員，根據實際工作需要可進行頂崗值班或轉入下一個崗位進行培訓學習。計劃通過3年時間，力爭使運行崗位人員通崗人數達到50％以上。其中集控運行人員：335MW 各機組通崗人數達到90%；335MW和600MW機組之間通崗人數達到25%；600MW和1000MW機組之間的通崗人數達到15%。燃料、除灰、化水運行人員通崗人數達到50％。目前這一目標現在已基本實現，解決了鄒縣廠人員多和所需人才少的矛盾。
1.3強化管理，完善措施，積極防范安全風險。
兩臺百萬千瓦機組投產以后，我們繼續加大運行管理力度，狠抓安全基礎管理工作。從完善規章制度、嚴格考核、業務培訓、技術指導、思想教育等多方面入手，不斷鞏固安全生產基礎，不斷強化、提高職工的安全意識和安全技能。
近一年來是生產任務最繁忙、責任最重的時期。我們即要保證#8機組移交試生產后安全穩定運行，又要完成#7機組的大修調試和修后穩定工作。面對困難，全體干部職工自我加壓，狠抓管理，認真落實各級人員的崗位責任制，以創建“無違章車間”活動和深入開展“安全性評價”活動為契機，提升了部門、班組的安全管理水平。將“兩票三制”做為安全管理的重點，重新修訂了《運行崗位值班規范》，增加了規范化操作的各項要求，統一了工作標準。將工作票、操作票的檢查管理工作劃歸各專業分管，實現了管技術必須管安全的要求，堵塞了兩票管理中的漏洞。重大操作值長和專工要到場監護，電氣操作嚴格執行“Q”點確認制度，杜絕各種類型的誤操作，大大提升了運行操作安全水平。細化交接班及巡回檢查管理，保證交接班、巡回檢查工作不留死角、不留空檔、不留責任空白。加強風險預控，提高運行人員的風險防范意識，一旦發現設備運行異常，及時研究制定預案和反事故措施，避免事故的發生。加強燃燒調整，根據煤質變化，及時調整上煤的摻配比例，有效預防了燃燒器損壞、受熱面結焦、超溫及鍋爐滅火等現象，確保了設備健康穩定運行。
1.4集思廣益，消除隱患，確保機組穩定運行。
新機組投產，調試過于順利，往往有許多問題暴露不出來，為了發現更多的隱蔽缺陷，我們提出“現場是解決問題的最佳場所” 的觀點，發動職工深入現場，熟悉設備原理，了解系統特性，共同查找機組隱患。廣大職工積極獻計獻策，提出了不少建設性的建議并得以實施。四期工程空壓機和循環水泵在設計上只有工業水作為冷卻水，如果工業水因為管道泄漏等原因而停運時，空壓機和循環水泵就會被迫停運，從而導致#7機組停運。他們及時發現這種嚴重危及機組穩定運行的不安全因素，提出空壓機接一路消防水，循環水泵接一路循環水作為冷卻水的建議并實施。鑒于大機組熱工邏輯及保護的復雜性、重要性，我們及時發動職工掀起學習熱控知識的熱潮，通過學習審查，發現了許多邏輯不合理的情況，提出了取消密封風機全停跳磨邏輯建議并被采納，避免了一次鍋爐滅火事故；提出了空預器允許啟動條件不合理、發電機密封油泵邏輯不能實現兩泵同時運行、供油泵不能實現掉泵聯起、定子水冷泵聯起條件不合理、加熱器快切負荷設定太低、機械真空泵聯起的所用測點不當、最大最小負荷設定有引起指令急劇變化的風險等重大邏輯修改建議；發現鍋爐六大風機、凝泵等不少設備出口電動門未全開跳閘邏輯不合理，提出了出口電動門未全開且有全關信號再跳泵的修改建議收到調試單位的高度評價。這些建議的實施，防止了機組出現不必要的擾動甚至被迫停運，充分保證了機組穩定運行。2 建立“對照先進、查錯糾弊、持續改進、不斷超越”的對標管理長效工作機制，切實抓好節能降耗工作。
為鞏固管理節能降耗成果，進一步降低發電成本，提高經濟效益,針對機組運行指標現狀和存在的差距，制定下發了《鄒縣發電廠2008年度運行管理節能降耗目標及實施措施》。從保證機組運行參數、提高機組運行效率，降低廠用電率措施，節水措施，節油措施，機組啟動過程控制，機組停運過程控制，加強燃料管理等七個方面做出了詳細的規定。成立了運行管理降耗工作小組，明確了各部門、各班組的節能專責人。對綜合供電煤耗率、綜合廠用電率、發電油耗率、發電水耗率、排煙溫度、凝汽器真空等50多個主要生產指標給出了國內標桿值，確定了2008年度的承包目標。建立對標管理網站、編輯對標管理簡報，將指標分解到班組、分解到個人，做到“人人肩上有指標、人人身上有任務”。按照全面開展、全員參與、系統規劃、穩步推進、實事求是和指標與管理兼備的原則，推動對標管理工作向縱深發展。
2.1優化系統運行方式，降低綜合廠用電率。
近幾年由于煤炭市場形勢緊張、價格大幅攀升，依靠常規的節能手段空間已經很小，鄒縣電廠通過對1000MW機組冬季單循泵、停運開式泵、低負荷單凝泵運行方式的安全性和經濟性進行充分的分析、試驗和論證，對邏輯進行了修改完善，對部分方式進行調整實施，節約了大量的廠用電。
2.1.1冬季采用單循泵方式：
鄒縣電廠1000MW機組正常運行中設計為兩臺循泵運行，一臺循泵備用，冬季循環水溫度低、凝汽器真空在-97.5 kPa至-99.5 kPa之間，而凝汽器的設計真空為-96.4 kPa，為單循泵運行方式提供了可行性。2007年12月4日我們進行了單循泵試驗，凝汽器真空由-97.5kPa降為-96.7kPa，真空下降0.8 kPa變化不大，低壓缸排汽溫度約升高3℃，凝結水過冷度降低了約2℃。單循泵運行后，真空仍然在設計值附近，而且經過測算，真空的小幅變化不會引起機組煤耗的升高；循泵電機額定電流為279.2A，額定功率為3650kW，循泵正常運行中電流為240A左右，每小時實際可節省電能約3137.5kW·h。為保證銅管的清潔程度，每3天啟動第二臺循泵投入膠球清洗裝置，在#7機組首次大修期間，檢查凝汽器不銹鋼管清潔、無堵塞，證明了每3天投入一次膠球清洗裝置的做法是可行的。在2007年12月至3月共4個月實施單循泵運行方式，按照每天平均15小時計算，兩臺機組每天平均節電約9，4125度，4個月共節電1129，5000度，按每度0.32元計算可節約361.44萬元。兩臺1000MW機組實施單循泵節能效果顯著。
2.1.2冬季停運開式泵方式：
1000MW機組開式水用戶只有閉式水冷卻器、三臺機械真空泵冷卻水，冬季循環水溫度低，閉式水溫、三臺機械真空泵冷卻水溫度較低，經過測算停運開式泵是可行的。為此我們進行了試驗，停用開式泵后閉式水溫升高4℃，真空泵工作水溫上升6℃，凝汽器真空變化不大。開式泵電機額定功率為355kW，正常運行中電流為21.5A左右，每小時實際節省電能302.9度。以全年4個月兩臺1000MW機組可節約廠用電1744704 kW，按每度0.32元計算可節約55.83萬元。提議機械真空泵增加一路工業水作為冷卻水源，如果實施，除了夏季3-4個月閉式水溫度高必須啟動開式泵，其它時間均可停運開式泵。
2.1.3低負荷采用單凝泵運行方式：
兩臺1000MW機組凝結水系統設置有三臺定速中壓凝結水泵，每臺凝結水泵為50%額定凝結水流量，正常兩臺運行一臺備用。隨著負荷的降低，凝結水流量減小，需要隨時調整凝結水再循環調門開度來保證精除鹽入口壓力不致過高，在50%負荷時再循環流量達到700t/h，兩臺凝泵運行的經濟性較差。通過試驗，在520MW負荷以下保持單臺凝泵運行能滿足除氧器上水需要。為防止單凝泵運行中跳閘使凝結水中斷，修改了相關邏輯使另兩臺凝泵處于良好備用狀態。同時為防止凝泵頻繁啟停對泵本體、機械密封裝置、出口逆止門等的損傷，采取了定期輪換啟停的方式。在#7機組檢查性大修期間，對三臺凝泵進行檢查均未發現異常。
凝泵電機額定電流為101.9A，額定功率為1500kW，正常運行中電流為88.5A左右，每小時實際節省電耗1302.7kW，為盡可能地延長一臺機組的單凝泵運行時間，需要兩機組之間合理分配負荷，單凝泵運行方式基本集中在負荷率較低的冬季，平均每天為5h，兩臺機組每天平均節電約13020度，4個月共節電1562400度，按每度0.32元計算可節約50萬元。
2.2科學論證、大膽試驗，實現啟停第四、五、六套制粉系統不投油，節約大量燃油。
百萬千瓦機組投產后存在鍋爐燃油量太大問題，主要體現在正常運行啟停磨用油和啟停機上。按照設計要求，每次啟、停磨煤機都必須將該磨煤機所對應的油槍全部投入運行。每次啟停磨煤機消耗燃油約2噸，按每天負荷從夜間的500MW到白天滿負荷1000MW計算，每天需啟停磨煤機6臺次，燃油消耗12噸。為此我們試驗不同負荷下任意磨煤機不投油啟停試驗，爐膛負壓、飛灰含碳量、爐渣含碳量等鍋爐主要安全和經濟指標均在正常范圍內，不投油試驗取得了圓滿成功。機組啟動時采取了當空預器出口二次風溫達160℃時，提前啟動一次風機，當熱一次風溫達到180℃以上時，盡快啟動上層F磨煤機運行，提高蒸汽參數，并網后啟動第二臺磨煤機的方法，可以節約20噸燃油。 另一個辦法是換小油槍，將4臺磨的油槍由1.35噸換成0.8噸。每年僅節約燃油一項可減少費用1700多萬。
2.3加強制粉系統參數的調整，降低制粉單耗和爐渣、飛灰含炭量。
鄒縣廠四期鍋爐采用正壓直吹式制粉系統，每臺鍋爐配6臺雙進雙出鋼球磨煤機，采用外置雷蒙式分離器。近一年來，受煤炭市場形勢的影響，鄒縣廠存在著實際供應煤炭與鍋爐設計煤種有較大偏差的現象，煤粉大顆粒問題突出,導致爐渣、飛灰含炭量大，對鍋爐的經濟運行帶來了不利影響，針對這種情況，制定了燃煤摻配摻燒制度。首先在入爐煤采制化方面，加強了對采制化環節和過程的跟蹤和控制，強化了入爐煤管理，通過燃煤摻配摻燒網站實時公布入爐煤質化驗報告，每天召開燃煤摻燒會調整燃煤摻配比例等工作，有效地推進了燃料管理工作的規范化，精細化。其次集控運行人員及時了解入爐煤質，及時進行調整，針對煤質揮發份偏低情況及時將磨煤機分離器出口溫度由70℃調整至75℃，適當降低一次風壓，使燃燒時間加長。嚴格控制磨煤機加球量并適當提高料位設定值，保證鍋爐燃燒穩定。制定了磨煤機出口分離器定期清理制度，及時清除折向檔板處雜物，提高分離器的通風能力。通過以上工作，爐渣含炭量由原來的5%～6%下降至2%，飛灰可燃物由原來的2.2％下降至1.6％,供電煤耗平均降低約1.33 g/kWh。
2.4科學安排機組啟、停過程，努力降低機組啟、停消耗。
鄒縣電廠共有3種機型、8臺機組，每年都有上百次的機組起停，特別是春秋季節電網負荷較低，幾乎每天都有機組起停，為進一步挖掘機組啟、停期間的節能潛力，我們編制下發了《機組啟、停過程中的節能降耗措施》，在機組啟、停過程中合理安排重要輔機啟、停時機，采用單側風機運行、輔泵運行、汽泵上水等方式降低輔機耗電率。機組啟動過程中，堅持利用汽缸預暖、投運小油槍等手段，盡快使設備達到較高的溫度狀態，縮短機組啟動時間。及早啟動制粉系統運行，降低機組啟、停的耗油量。機組解列后及時停運循泵，保持輔泵運行；及時停運定子水、EH油系統。將節能工作分時段、分方式、分機組做細、做實，真正做到了節能工作人人負責、人人關心，為全面建設國際一流發電企業，實現一流的經濟技術指標奠定了良好的基礎。
2.5加強專業管理，做好降耗管理工作。
將機組運行的重點參數排煙溫度、氧量、主汽溫度、再熱汽溫度、廠用電率等的實際值和設計值進行比照，與國內、國際先進值進行比照，在工作中落實“前后、左右、內外”比較的標準，確立標桿值，制定并落實相關措施。借助PI系統及各類記錄，每天運行部各專工要對前一天的運行日志進行全面的分析，對影響降耗的主要參數要分時段、分班次進行分析，找出存在的問題，拿出解決的辦法。每周各專工要對一周內的機組運行日志參數進行比較性分析，對主要參數經常出現偏差大的時段、班次要組織有關責任人進行有針對性的分析、指導。專工經常性對現場設備進行檢查，特別對影響降耗的重要部位進行重點檢查，查出問題及時聯系消除?，F場出現異常情況，各專工均到現場進行技術指導及監督，盡量減少異常引起的能耗增加。大力推進技術創新和管理創新，以對標節能網站為平臺，認真開展指標競賽活動，樹立“參數不在經濟運行點就是缺陷”的意識，保證機組在最優參數下運行。 致謝
西北電力設計院
山東電力建設第一工程公司
參 考 文 獻
[1] 參考文獻內容: 《鄒縣發電廠1000MW集控運行規程》
[2] 參考文獻內容: 《鄒縣發電廠2008年度運行管理節能降耗目標及實施措施》
[3] 參考文獻內容: 《鄒縣發電廠機組啟、停過程中節能降耗措施》

作者簡介：
趙訓海，男，1968年出生，山東濟寧人，大學本科學歷，高級工程師。