2 裝置概述
天津大唐國際盤山發電有限責任公司2×600 mw火電機組是我國華北地區建設投產最早的600 mw等級火電機組，是京津唐電網的主力機組。被國家計委列為2023年利用國家外匯儲備購買國產發電裝置發展民族工業的試點專案。工程於2023年10月開工，其中3號機組於2001-12-18正式投產，4號機組於2002-06-05日正式投產。
2.1 裝置簡介
2臺機組的機電爐主裝置均選用哈爾濱三大動力廠的國產裝置。鍋爐為亞臨界壓力、一次中間再熱、固態排渣、單爐膛、π型布置、全鋼構架懸吊結構、半露天布置、控制迴圈汽包爐，型號為hg-2023/17.6-ym4。
汽輪機為哈爾濱汽輪機有限責任公司製造的亞臨界、一次中間再熱、單軸、四缸、四排汽、反動凝汽式汽輪機，型號是n600-16.7/537/537-i。發電機為哈爾濱電機有限責任公司製造的qfsn-600-2yh型三相隱極式同步發電機，冷卻方式為水-氫-氫。
2.2 600 mw機組廠用電率指標比較
盤山發電公司2臺機組投產以來各項經濟技術指標一直名列全國600 mw亞臨界機組前茅，多次在全國600 mw等級火電機組競賽中獲得特等獎、一等獎。表2-2為2023年度全國火電機組（部分）廠用電率指標。
2023年盤山發電公司全廠機組負荷率完成71.4%,較上一年的77.58%同比下降6.
18個百分點,減少發電量7.93億kw·h, 根據機組熱力特性,負荷率每下降1個百分點影響廠用電率公升高0.06個百分點。
因此，由於負荷率的下降影響廠用電率會公升高0.37個百分點。但是由於在降低廠用電率上做了大量工作，取得了生產廠用電率沒有上公升反而同比下降0.
12個百分點的好成績。
表2-2 部分600 mw 火電機組2023年度廠用電率指標資料比較
3 主要輔機規範
廠用電量包括發電過程中的生產耗電量和非生產耗電量。生產耗電量最主要的就是輔機電機的耗電量。從廠用電率定義可知，要降低廠用電率必須從降低生產消耗電量入手。
發電過程中消耗的廠用電主要消耗在正常連續執行的汽輪機、鍋爐6 kv和0.4 kv轉機的動力用電上。輔機的動力消耗電量用
輔機單耗這個指標來衡量。所謂輔機單耗就是指產生單位出力所消耗的電量。
生產過程中主要輔機轉機包括風煙、製粉、凝結水、高壓給水、迴圈水系統等大容量高壓電機以及真空幫浦、電除塵、各類油幫浦等0.4 kv電壓等級輔機。盤山發電公司的6 kv高壓電機主要引數如表3所示：
表3 6 kv主要高壓輔機電機容量及配置引數
4 降低廠用電率的措施
發電廠中高壓輔機所耗的總電量佔全部廠用電量的70%～75%，深挖高壓電機節電潛力，降低耗電量，將是降低廠用電率的關鍵和出發點。因此，主要的降低廠用電率的措施就是在保證機組執行安全穩定的前提下，通過優化輔機執行方式和進行裝置技術改造來降低輔機單耗從而降低全廠廠用電率。
4.1 優化輔機執行方式，挖掘裝置節能潛力
裝置執行方式實際上一般都是採用冗餘設計，主要是為保證一定的備用容量，避免因輔機故障或正常檢修而影響機組執行的穩定和安全。機組裝置在安裝除錯階段，從安全的角度考慮在執行方式上多採用熱備用或旋轉備用。因此，正式執行後主機和輔機的執行方式都有一定程度的優化空間。
在保證安全的前提下實現執行方式的優化，既可節約大量廠用電又可延長裝置檢修週期從而節省裝置維護費用。
4.1.1 爐水迴圈幫浦執行方式的優化
強制迴圈鍋爐必須依靠強制爐水迴圈幫浦來為爐水提供迴圈壓頭。盤山發電公司每台鍋爐配有3臺強制爐水迴圈幫浦。每台幫浦50％bmcr（鍋爐連續最大出力）容量，2臺即可滿足鍋爐滿負荷執行，投產以來，從保證爐水迴圈安全和避免執行中爐水幫浦啟停對汽包水位產生影響的角度考慮，一直都是3臺幫浦執行，維持旋轉備用。
另外，爐水幫浦出力是不可調的，所以不論鍋爐負荷高低，每台爐水幫浦電機電流總維持在額定電流54 a附近，在負荷偏低的時段，對廠用電率的影響更加明顯。
為節能降耗，盤山發電公司對爐水幫浦「兩運一備」執行方式進行了嘗試。試驗發現2臺幫浦完全可滿足鍋爐滿負荷執行需要，。因此，正式對爐水幫浦的執行方式進行了優化調整。
以2023年為例，機組年有效利用小時為5 800 h，僅此項優化全年節約廠用電為464萬kw·h，使全年廠用電率下降0.1個百分點，效果相當可觀。
4.1.2 迴圈水系統執行方式優化
盤山發電公司迴圈水系統採用的是閉式冷卻系統，每台機組配有1座涼水塔和2臺迴圈水幫浦。迴圈水幫浦出力屬於不可調的，其額定電流為379 a，執行電流一般維持在320～360 a。在生產過程中，必須連續執行的迴圈幫浦是正常執行中消耗廠用電最大的輔機。
尤其是夏季執行方式，單機雙幫浦時其對廠用電率的影響更為明顯。對迴圈水幫浦執行方式優化將會對降低廠用電率產生明顯的作用。盤山發電公司對迴圈水執行方式採取了以下幾點優化：
(1)合理啟停備用幫浦。由於北方地區迴圈水溫度隨季節變化很大，因此合理地調整迴圈水幫浦啟停時間，也是減少其耗電的方法。目前迴圈水執行方式可分為3種：
夏季執行方式（環境溫度很高的時候單機雙幫浦執行）、冬季執行方式（單機單幫浦執行）和隨機執行方式（根據機組負荷變化以及氣溫變化對備用迴圈水幫浦進行啟停）。具體採用哪種執行方式，主要依據的指標就是機組負荷和排汽真空。
通過對迴圈水幫浦執行方式進行這種以機組真空的大小確定迴圈水幫浦開1臺或2臺的優化執行，在真空允許條件下盡量開1臺迴圈水幫浦執行，使迴圈水幫浦電耗下降了0.03個百分點。
（2）積極實施夏季兩機三幫浦執行方式。
盤山發電公司為了有效地節能降耗，提出了600 mw大容量機組迴圈水夏季執行方式採用兩機三幫浦即將2 臺機組的迴圈水幫浦出入口管道聯絡，夏季實現3臺迴圈水幫浦**2臺機組的優化方案，在做好了各方面的充足論證後，兩機三幫浦方案進入了試驗實施階段。利用機組正常檢修和臨修的機會，進行了兩機三幫浦方案的裝置改造和實際試驗工作。相繼解決了聯通水量和聯絡門開度的比例確定、2座冷水塔水位維持平衡等難點問題。
將利用今年2臺機組分別大小修的機會，對新增出入口聯絡管道和聯絡門進行實際除錯，以實現兩機三幫浦的執行方式。
兩機三幫浦實現後，夏季高溫天氣將由4臺水幫浦變為3臺水幫浦執行，作為全廠最大的耗能使用者，減少1臺水幫浦的執行，對於節約廠用電的效果是十分明顯的。假設兩機三幫浦方案每年減少一台迴圈水幫浦4個月的執行時間，可節約廠用電907萬kw·h，節能效果十分客觀，必將為全公司節能降耗工作做出大貢獻。
4.1.3 電動給水幫浦執行方式優化
凝汽式發電機組給水系統配備了2臺各為50％bmcr容量的汽動給水幫浦組以及1臺30％bmcr容量
的電動給水幫浦組。正常執行是2臺汽幫浦執行電幫浦備用，電幫浦只有在啟停機過程中或汽幫浦故障時才投入使用。綜合電幫浦容量居輔機首位和正常執行作為備用幫浦2點特性，優化電幫浦執行方式節約廠用電的根本途徑就是盡可能減少電幫浦的工作時間。
據此，盤山發電公司對電幫浦執行方式採取了以下優化：
（1）加強汽幫浦的執行維護，減少執行中電幫浦工作時間。汽動給水幫浦的工作原理就是汽輪發電機的工作原理，區別就在於汽幫浦是通過汽輪機帶動給水幫浦轉動而已。汽幫浦系統也是乙個十分複雜的系統，其執行維護也較複雜，所以執行中出現故障和異常的機率也較大。
一旦汽幫浦在啟停過程中或正常執行中出現異常，必然導致電幫浦執行時間延長。因此，汽幫浦的正常維護和檢修消缺工作十分重要。
盤山發電公司對汽幫浦的維護工作尤為重視，採取了一系枚舉措並取得了很好的效果，以2023年為例，全年汽幫浦沒有出現大的異常，所有消缺工作都按時按計畫完成，由於汽幫浦的穩定執行，減少了電幫浦的執行，使電幫浦的耗電率下降0.03個百分點。
（2）探索機組無電幫浦啟停方法，深挖電幫浦節電潛能。凝汽式汽輪發電機組無電幫浦冷態啟停技術已在全國很多電廠取得了成功並得到了推廣。盤山發電公司機組的實際狀況也具備實現無電幫浦冷態啟停的條件。
目前，已利用今年6月份2臺機組檢修的機會進行了無電幫浦啟停嘗試工作，節電效果極為明顯，相信在方案進一步完善後，完全實現機組無電幫浦啟停指日可待。
機組無電幫浦冷態啟停技術是一項依靠原有裝置系統在不需進行大的技改和不需投入大量資金的條件下，利用汽幫浦組的特性取代啟動初期和滑停後期電幫浦的作用，實現節能降耗的一項新型技術。根據設計，汽動給水幫浦汽源設計供汽系統如圖4-1-3所示。
正常方式小汽輪機從啟動到正常工作汽源都用四抽來汽，再熱器冷端來汽（高壓缸排汽）和廠用輔汽聯箱來汽都是作為備用汽源。因此機組啟動時必須等到四抽供汽壓力滿足小機衝轉要求時方可啟動汽幫浦，在此之前，鍋爐上水一直用電幫浦唯一供給。要實現機組無電幫浦成功冷態啟動，唯一的可能是先投運1台汽動給水幫浦組，利用汽幫浦進行機組啟動。
具體的主要步驟就是機組衝轉前，用汽幫浦前置幫浦給鍋爐上水後，汽包起壓後，用臨機輔汽衝動小汽輪機，使用汽幫浦繼續給鍋爐補水。而機組滑停時，可先將1臺汽幫浦退出將其汽源由本機四抽倒為臨機輔汽帶，再重新併入系統工作，實現無電幫浦滑停。
實現機組無電幫浦啟停的節電成果是十分巨大的。以機組啟動為例，機組冷態啟動電幫浦在鍋爐上水前就必須啟動，一直到機組帶負荷穩定執行停運，其執行時間長達幾十個小時，按電幫浦平均負荷80％、啟機執行時間30 h計算，每成功實現一次無電幫浦啟動，將節約廠用電量15.2萬kw·h。
圖4-1-3 汽幫浦汽輪機供汽系統
4.1.4 其他輔機執行方式優化
600MW火電機組定期工作標準 封面及前言
前言 600mw機組定期工作標準 是建立在生產管理技術標準之上的作業標準，是集團公司標準化建設的一部分。該標準主要針對600mw級機組的執行定期工作而制定，分為汽輪機 鍋爐 電氣一次 電氣二次 熱控 化學 燃料 除灰除塵 脫硫 脫硝 公用系統 消防等十二個篇章，內容涵蓋了各專業裝置的定期試驗 定期輪...
600MW發電機說明書
infomation announcing 窗體頂端 qfsn4 600 2發電機使用說明 4 一概述 4 二發電機的主要技術資料 4 1 額定資料 4 2冷卻介質及潤滑油的基本資料 4 2.3 發電機絕緣等級和允許溫度 5 2.4 發電機設計引數 6 3 發電機結構 8 3.1 結構概述 8 3....
1000MW火電機組方案
配置原則 百萬千瓦級火電機組具有以下特點 中性點和出線側通常只能引出3個端子，對定子 轉子繞組的絕緣檢測要求很高，定子迴路時間常數較大，機組熱容量較小，轉子電壓較高，直軸次暫態電抗大，慣性時間常數較小，失磁後非同步執行的滑差大，通常為自並勵勵磁方式，主變壓器將大量選用三單相變壓器形式等。百萬千瓦級機...