方联;李欧
【摘 要】通过对电厂主机和主要辅机非计划停运的主要原因、主要系统拟订方案的分析研究,提出了保证600MW机组可用率达到95%、利用率可以达到80%的方案.
【期刊名称】《华电技术》
【年(卷),期】2010(032)008
【总页数】6页(P18-22,29)
【关键词】600MW机组;可用率;利用率;控制方案
【作 者】方联;李欧
【作者单位】东北电力设计院,吉林长春,130021;东北电力设计院,吉林长春,130021
【正文语种】中 文混合交换
【中图分类】TK37
国外某些电网容量较小,如果某台600MW机组事故停机将对电网产生较大冲击,因此,提高电站运行可靠性和电站环保性能是十分重要的。下面对保证电厂可用率达到95%、利用率达到80%的方案进行论述。 1 可用率、利用率和等效可用系数
1.1 可用率、利用率和等效可用系数的定义
电力行业标准DL/T793—2001《发电设备可靠性评价规程》给出了机组可用率、利用率和等效可用系数的定义,下面分别介绍。
1.1.1 可用率定义
式中:可用小时数为设备处于可用状态的小时数,等于运行小时数与备用小时数之和;统计期间小时数为设备处于使用状态的日历小时数。
1.1.2 利用率定义
医用拉链式中:利用小时数为机组实际发电量折合成额定容量时的运行小时数。
1.1.3 等效可用系数定义
式中:降低出力等效停运小时数为机组降低出力小时数折合成机组额定容量计算的停运小时数。
2.2 主要因素影响
按可用率、利用率和等效可用系数的定义,影响可用率的主要因素为机组系统和设备的可靠性,只与设计、设备制造和运行维护水平有关,而与电网用电需求(机组调峰)无关。影响利用率和等效可用系数的主要因素除机组系统和设备的可靠性外,还与电网用电需求(机组调峰)直接相关。
ito粉从上述分析可以看出:对于机组而言,可用率数值最高,而利用率和等效可用系数由于受电网用电需求的影响,对于参与调峰的机组,其数值应低于可用率数值;对于带基本负荷的机组,其利用率和等效可用系数的理论最高值可达到可用率的数值。
转向节1年的日历小时数为24×365=8760(h),按电厂检修设备规程,机组4年大修1次,每次1440h;1年小修2次,每次480h,则机组每年检修时间为1440/4+2×480=1320h。
如果机组可用率为95%,则电厂可用小时数为(8760-1320)×0.95=7068h;如果机组始终带基本负荷而不参与调峰,则利用小时数等于可用小时数,即7068h,降低出力等效停运小时数为零,其利用率和等效可用系数均为95%。分体滑板
从上面的分析可以看出:如果机组的可用率达到95%,在不考虑电网用电需求(机组调峰)的前提下(调峰的负荷及小时数是设计、设备制造和运行维护无法左右的),利用率可以达到80%;如果机组的利用率为80%,利用小时数为8760×0.8=7008(h),略小于机组的可用小时数7068h。因此,着重对可用率进行分析研究。
3 电厂设备可用率现状
3.1 主机设备的可用率现状
根据国家电力监管委员会中国电力企业联合会电力可靠性管理中心2008年发布的数据,600～650 MW机组主机的主要可靠性指标见表1。
从表1中可以看出,600～650MW机组主机选用“北、上、上”组合、“武、哈、哈”组合和“东、上、上”组合,主机的等效可用系数均在95%以上,即主机的可用率应在95%以上。其他组合的主机等效可用系数虽未达到95%,但其等效强迫停运率和非计划停运次数均不高,其最大值均小于等效可用系数在95%以上主机组合的最大值,由此断定其等效可用系数的降低是受电网用电需求的影响,即机组降负荷调峰造成主机降低出力等效停运小时数增加,造成等效可用系数降低,主机的可靠性并不存在问题,主机的可用率应在95%以上。以“武、哈、哈”的主机组合为例,其等效强迫停运率和非计划停运次数分别为2.46%和6次/(台·年),均为统计主机的最高值,但其等效可用系数为95.49%,即其可用率应不低于95.49%。由此可以看出,国产主机的可用率应在95%以上。
表1 600～650MW机组主机的主要可靠性指标注:武为武汉锅炉厂;哈为哈尔滨锅炉厂、哈尔滨汽轮机厂、哈尔滨电机厂;东为东方锅炉厂,东方汽轮机厂,东方电机厂;上为上海锅炉厂、上海汽轮机厂、上海电机厂。炉、机、电制造厂家数量统计/台运行系数/%等效可用系数/%等效强迫停运率/%单台设备年非计划停运/次哈、东、上388.4693.100.152.00哈、东、东589.1192.430.902.40上、上、上2687.2792.020.241.27武、哈、哈194.7295.492.466.00东、哈、哈1278.4693.060.891.50东、上、上249.9697.600.000.00
东、东、东865.7391.300.281.75
另外,从多数电厂的实际调查情况看,在影响可用率的因素中,纯设备制造的原因并不多见,主要因素为运行和检修维护不良,随着运行维护水平的不断提高,加强管理,可用率也会逐年提高。
3.2 500kV变压器的可用率现状铝合金穿线盒
根据国家电力可靠性管理中心发布的2008年电力可靠性指标,500kV变压器2003—2007年的运行可靠性指标见表2。
由表2可以看出:500kV变压器的可用率均达到98%以上,且呈逐年上升的趋势,满足电厂保证可用率95%以上、利用率80%以上的要求。
3.3 分散控制系统的可用率现状
目前,火力发电厂机组监控大部分采用分散控制系统DCS(DistributeaControlSystem),它主要是对生产过程进行监视、控制及事故处理。分散控制系统(DCS)是电厂的神经中枢,它的
安全可靠与否关系到整个电厂安全运行,分散控制系统(DCS)和就地设备、仪表安全可靠,无故障是保证电厂高可用率、高利用率的前提,同时亦是电厂自动化水平高低的一个重要标志。分散控制系统(DCS)采用的软、硬件相对成熟,重要部件冗余设置、模块化、简单化设计等方案,以使控制系统内单一故障不会导致运行设备与备用设备同时不能运行。分散控制系统(DCS)模型可靠性计算分析、可靠性试验均得出分散控制系统平均无故障工作时间MTBF(MeanTime BetweenFailures)大于10万h,对最近几年10台以上机组分散控制系统(DCS)运行情况的调研结果表明,分散控制系统(DCS)可用率均高于99.90%,2007年600～660MW机组分散控制系统(DCS)的运行可靠性指标见表3。
根据分散控制系统(DCS)结构本身可靠性计算分析、可靠性试验、设计特点以及表3中所列600～650MW机组分散控制系统(DCS)的运行情况表明,其可用率均达到99.9%以上。
3.4 磨煤机可用率现状
根据国家电力监管委员会中国电力企业联合会电力可靠性管理中心2008年发布的数据,2007年磨煤机按容量分类的运行可靠性指标见表4,2007年磨煤机按转速分类的运行可靠性指标见表5。
本文所提方案采用中速磨煤机,从表4、表5中看出:600MW级机组中速磨煤机可用系数在93.59%以上,但其计划停运系数较高,为6.25%,而非计划停运系数较低,为0.16%。这说明纯设备质量原因造成的停运概率较低,停运多为机组调峰降负荷所致,所以,其可用率应在95%以上。
表2 500kV变压器2003—2007年运行可靠性指标年份年统计数量/百台可用系数/%年强迫停运率/[次·(百台)-1]非计划停运计划停运次数时间/h 次数时间/h 20037.39198.9361.488221.1142992.13 20049.26698.9731.4033010.5954779.36 200510.67399.2001.593312.4666467.60 200612.40399.4442.096553.0666845.66 200714.94799.4910.803240.8977143.69
表3 2007年600～660MW机组分散控制系统(DCS)的运行可靠性指标电厂控制系统设备统计数/台可用系数/%华电能源股份有限公司哈尔滨第三发电厂ABB-DCS299.96江苏利港电厂Emerson-Ovation499.99内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司Emerson-Ovation299.97辽宁铁岭电厂FOXBRO-I/A系统299.98江苏常熟发电有限公司日立HIACS-5000399.96
表4 2007年磨煤机按容量分类的运行可靠性指标主机容量/MW统计台数/台运行系数/%可用系数/%计划停运系数/%非计划停运系数/%非计划停运率/%200～25072464.0092.946.860.190.30 300～362.5178565.1394.045.640.320.48 5005664.4194.065.940.010.01 600～66067166.8493.596.250.160.25 7002464.8191.557.990.450.70 8001666.5781.6917.730.580.87 10001272.1897.182.540.280.39
