宁海电厂:2×1000MW火力发电厂冷却塔动态节能及智慧冷端系统研发与应用

来源:中能热电网 作者:宁海电厂 关键词: 绿色低碳 热电产业委员会 综合能源服务转型暨数智化升级        收藏 0   

2023
12/08
17:36
中能热电网
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导读

项目案例简介:本项目属于火力发电厂节能技术领域,随着国家节能减排以及碳中和碳达峰工作的推进,火力发电厂参与深度调峰已成为趋势。新形势下如何降低火电厂厂用电成为各家发电公司最为关心的问题之一,循环水系统耗电可占到厂用电的20%左右,如何使得循环水系统随着机组负荷及气温的变化实现最优运行已成为火电厂节能改

项目案例简介:

本项目属于火力发电厂节能技术领域,随着国家节能减排以及碳中和碳达峰工作的推进,火力发电厂参与深度调峰已成为趋势。新形势下如何降低火电厂厂用电成为各家发电公司最为关心的问题之一,循环水系统耗电可占到厂用电的20%左右,如何使得循环水系统随着机组负荷及气温的变化实现最优运行已成为火电厂节能改造的热点。本项目围绕冷端系统节能运行展开研究,主要科技内容如下:

(1)冷却塔动态节能运行核心算法研究

以运行费用最小法为目标,建立了基于气象及机组负荷变化的最优循环水量主动预报模型,实时计算出汽轮最佳的凝汽器真空度和循环水量。

(2)智慧冷端系统数学模型研究

建立冷端系统各设备性能指标评价模型,通过对关键参数的实时在线监测,实时获得各设备性能的变化,包括:冷却塔冷却性能、凝汽器传热效率、凝汽器水阻及结垢厚度、循环水泵效率等。

(3)冷却塔动态节能及智慧冷端系统开发

对冷却塔动态节能系统及智慧冷端系统进行软件及硬件开发,实现火力发电厂冷端系统动态节能运行以及冷端系统设备实时在线监测及性能诊断。

案例专题:2023综合能源服务暨数智化转型创新优秀项目案例汇编

选送单位:国能浙江宁海发电有限公司


项目案例背景

该成果已在宁海电厂2台1000MW机组成功投运,近一年,取得了良好的社会经济效益,降低运行煤耗1.2g/kwh左右,已经列为能源集团三改联动的示范项目,目前北仑、舟山、宁海电厂一期、汉川、绥中等多台机组正在研发应用设计意向使用该套系统。该系统可在全国和世界范围内推广。

主要创新点概述

(1)电力系统首次基于气象和负荷变化综合考虑的实时节能运行预报系统,能够及时准确的预报出最优的循环水量,实现循环水泵真正意义上的实时动态节能运行。

(2)全冷端系统性能监测,增设相关测点后,实现冷端系统提供各部分性能实时在线监测(包括:凝汽器、循环水泵、冷却塔等)。

(3)智慧电厂不可缺少的一部分,依据此平台建立了电厂智慧冷端系统,可向DCS系统集成,并成为核心系统一部分。

(4)可向节水方向扩展,综合考虑冷却塔耗水水费、微增收益及水泵电费,实现最优运行。

(5)提出了一种新的凝汽器传热效率在线诊断方法,并获得了国家发明专利。

(6)提出了一种新的凝汽器冷却管结垢厚度预报模型,并获得了国家发明专利。

应用情况及可推广前景简述

(1)解决了电厂循环水系统长期缺乏科学指挥决策的难题,为电厂循环水系统节能运行提供了依据。

(2)该系统能以10s间隔实时给出电厂最优运行水量,确保运行人员能及时根据最优水量进行水泵变频运行。

(3)实现了冷端系统各设备性能的在线监测和诊断,减少了运行人员共工作量。

(4)采用该系统后,宁海电厂每年可节约运行费用201.5万元,减少人员维护费用60万,合计261万元。

改该套系统的研发及应用,解决了电厂循环水系统长期缺乏科学指挥决策的难题,为电厂循环水系统节能运行提供了依据。同时实现了电厂冷端系统主要设备及性能的在线监测,并建立智慧冷端系统,未来将是智慧电厂不可缺少的组成部分。因此,该技术极大推动了电厂冷端系统节能技术的进步,具有较好的示范效应。

项目案例获专利及奖励情况

2021年获得浙江公司奖励基金一等奖

2023年获得浙江公司科技成果二等奖专利:

1、发明专利一种凝汽器传热性能衰减测试方法(ZL202210025777.8)

2、发明专利一种凝汽器结垢厚度测试方法。(ZL202210025776.3)

选送单位简介


国能浙江宁海发电有限公司注册成立于2002年7月25日,由北京国电电力有限公司和浙江浙能电力股份有限公司按6:4的比例共同投资建设,项目总投资162亿元。电厂单位造价3680元/千瓦:一期3537元/千瓦, 二期3840元/千瓦。

全厂总装机4520MW:一期4×630MW(2006年11月20日投产),二期2×1000MW(2009年10月14日投产)。   电厂地处浙江省宁波市宁海县象山港底部,一期占地33.6公顷,二期占地28.7公顷。2005年底,首台(#2)机组投产发电;此台机组同时被国家发改委、中国电力企业联合会命名为中国电力装机容量突破五亿千瓦标志性机组。 2006年11月20日, #4机组投产发电,一期工程全面建成。在国家电监委、能源局的全国发电机组可靠性评价中:

2007年,2号机组获得600MW金牌机组;

2008年,4号机组获得600MW金牌机组;

2012年,5号机组获得1000MW金牌机组;

2013年,3号机组获得600MW A级机组(金牌机组);

2017年,6号机获全国可靠性先进机组(金牌机组,百万机组第三名);

2018年,3号机获全国可靠性A级机组(金牌机组),大机组能效对标AAAA机组;

2019年,6号机获全国可靠性先进机组(金牌机组,百万机组第二名)。





 
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