发电部优秀QC.docx
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发电部优秀QC
深圳钰湖电力有限公司
课题名：
冷却塔风机启停节能优化
小组名称：
发电部一值QC小组
组长：
球纲
组员：
锦华、永富、马永、邱新、
叶德琛、庞真喜、建、文强、
王磊、王洲、任权、黄观运
冷却塔风机启停节能优化
小组名称：
发电部一值QC小组
课题名：
冷却塔风机启停节能优化
成立时间：
2021年7月
活动时间：
2021年8月至2021年2月
小组类型：
现场型
出勤率：
100%
小组成员：
序号
性别
年龄
文化程度
部门职务
组分工
1
球纲
男
38
专科
值长
组长
2
锦华
男
39
专科
主值
组员
3
永富
男
35
本科
主值
组员
4
马永
男
33
本科
副值
组员
5
邱新
男
33
专科
副值
组员
6
叶德琛
男
35
专科
巡操
组员
7
庞真喜
男
25
本科
巡操
组员
8
建
男
25
本科
巡操
组员
9
文强
男
23
本科
巡操
组员
10
王磊
男
23
本科
巡操
组员
11
王洲
女
23
本科
巡操
组员
12
任权
男
23
本科
巡操
组员
13
黄观运
男
35
专科
化水
组员
1选择并确定课题
冷却塔风机电机是我厂高压电机设备，共7台，每台单机的功率额定值为200kW，共1400kW，是我厂耗电第二大设备。
它的启停优化和运行台数直接关系到我厂用电用电量、厂用电率和耗水量。
发电部一值QC成成立后，集中小组全体成员进展讨论，选择了对生产实用，用电功率大的，对节能效果明显的“冷却风机启停优化和根据环境温度使用风机台数〞的题目、并取得了一定的成果。
1.1部门要求
优化启停冷却塔风机操作，降低厂用电量、厂用率和耗水量，实现公司节能减排目标。
1.2开展现状调查：
1.2.1调查一：
单台风机所消耗的有功功率
根据三相电动机的有功功率计算公式可知，单台风机耗电的损失投运一台冷却塔风机所消耗的有功功率约为：
1.2.2调查二：
单台风机运行时耗水量
单台风机运行时耗水量：
利用循环水蒸发量〔kg/h〕公式进展计算：
其中：
We——循环水蒸发量
tw2——冷却塔进水温度
tw1——冷却塔出水温度
L——循环水量〔我厂正常两台循环水泵运行，单台流量7065t/h〕
水的定容比热〔4.2〕2520水的蒸发潜热
我厂的循环水温差大约在7.5℃，单套机组运行时两台循环水泵运行时的循环水流量7065*2=14130t/h，冷却塔水池投入4个进水阀运行，根据循环水蒸发量计算公式计算
1.2.3调查三：
温度与优化运行风机台数
我厂汽机设计真空为95KP,的天气是从3月11月份温度均比拟高，在这些月份一套机运时要保持四台冷却塔风机运行，两套机运行时需七台冷却塔风可以优化空间小，经调查我厂各值根本操作是启机时投入汽机旁路后才根据实际情况依次投入冷却塔风机的台数。
停机过程中是汽机打闸后根据机组运行台数停相应的冷却塔风机台数，正常情况下值长发停机令至汽机解列需要十分钟。
根据这种情况我们QC小组提出优化停机过程中冷却塔风机可以进展优化。
12月至2月期间天气较冷，此段时间循环水温度较低，我们QC小组对冷却塔见机运行情况进展市调查，调查发现操作人员根本上是汽轮机凝汽器真空高以汽机设计真空时仍保存3台冷却塔风机运行，由于汽机真空高过设计真空度时运行的机组仍继续提高真空来运行，此时损耗的功率可能会超过机组增加的功率，造成汽机效率降低，由此我们QC小组提出优化方案。
既减少冷却塔风机运行台数，并做试验。
2优化方案
2.1优化一：
停机时停运冷却塔风机
根据调查一提出优化方案是值长发停机令后，立即停冷却塔风机跟机组对应的台数。
实验:
提出该方案后我们QC小组马上做试验，做试验数据如下，8月2号XX点值长下令停机，凝汽器真空为93.66KP，停#1、#2、#5、#6冷却塔风机，停冷却塔风机后真空仍为93.65KP
2.1.1优化一的效果：
机组打闸前真空为93.88KP.停冷却塔风机未影响真空，因此停机过程中的值长发令后停风机可以节约厂用电量为后:
单台风机节省电量:
电压×电流×功率因数×小时=6000×18.7×1.732×0.85×1/6=27520瓦×时=27.5度
四台风机共节省电量:
27.5×4=110度
停机过程经优化后可节约110度电，按去年机组3月至11月时段机组运行天数一套机运行天数为133天，两套机运行天数为76天，可计算出可节约电量为:
一套机运行天数可节省电量:
27.5×4×133=27.5×133=14630度
两套机运行天数可节省电量:
27.5×7×76=27.5×76=14630度
经优化后共节约电量为：
14630×2=29260度
经优化一后可节约的水量：
每台风机可以节约使用水=单台风机每小时耗水×时
=44.15t/h×1／6小时≈7.3〔吨〕
按去年机组3月至11时段机组运行天数计算可以算出可节约用水为:
一套机运行天数可节省水量:
7.3×4×133=3883吨
两套机运行天数可节省水量:
7.3×7×76==3883度
共节约水量为：
3883×2=7766吨
2.2优化二：
环境温度与运行风机数量
根据调查二我们QC小组做了以下试验：
2.2.1实验一:
环境温度17度，（即燃机进气温度）
时间
风机台数
燃机负荷MW
汽机负荷MW
凝汽器真空度
凝汽器循水进口温度℃
凝汽器循水出口温度℃
11:
00
3
112.6
64.58
96.32
24.78
32.08
12:
00
2
112.4
64.21
96.02
29.32
36.8
13:
00
3
112.2
64.52
96.40
24.08
31.52
表2-1环境温度17℃
此时三台冷却塔风机运行，燃机负荷112.6MW，汽机负荷64.58MW，此三台冷却风机运行，此时凝汽器循环水温进口温度24.78℃，出口温度32.08℃，真空96.32kp,开场实验，停其中一台冷却塔，保持另两台运行，一个小时后抄实验数据，燃机负荷112.4MW，汽机负荷64.21MW，此时凝汽器循环水温进口温度29.15℃，出口温度36.8℃,真空96.02kp。
重新启动第三台冷却风机，一个小时后抄实验数据，燃机负荷112.2，汽机负荷64.52MW，汽机循环水温度进口24.08℃，出口温度31.52℃,真空96.40kp.实验得出停一台风机后损失的负荷为0.38MW，而冷却一台运行时消耗功率为0.169MW,损失的负荷为0.38-0.169=0.211MW,结论得出环境温度在17以上时保持两台冷却风机是不经济的，此种优化方案不可取。
2.2.2实验二:
环境温度15度，（即燃机进气温度）
时间
风机台数
燃机负荷MW
汽机负荷MW
凝汽器
真空度
凝汽器循水进口温度℃
凝汽器循水
出口温度℃
11:
00
3
115.6
64.68
96.52
22.28
30.08
12:
00
2
115.4
64.50
96.38
24.15
32.82
13:
00
3
115.2
64.66
96.50
22.08
30.12
表2-2环境温度15℃
此时三台冷却塔风机运行，燃机负荷115.6MW，汽机负荷64.68MW，此三台冷却风机运行，此时凝汽器循环水温进口温度22.28℃，出口温度30.08℃，真空96.52kp,开场实验，停其中一台冷却塔，保持另两台运行，一个小时后抄实验数据，燃机负荷115.4MW，汽机负荷64.50MW，此时凝汽器循环水温进口温度24.15℃，出口温度32.82℃,真空96.38kp。
重新启动第三台冷却风机，一个小时后抄实验数据，燃机负荷115.2，汽机负荷64.66MW，汽机循环水温度进口22.08℃，出口温度30.12℃,真空96.50kp.实验得出停一台风机后损失的负荷为0.18MW，而冷却一台运行时消耗功率为0.169MW,损失的负荷为0.18-0.169=0.011MW,结论得出环境温度在15时保持两台风机和三台风机运行时增加的功率与单台风机损耗根本相等。
2.2.3实验三:
环境温度14度，（即燃机进气温度）
时间
风机台数
燃机负荷MW
汽机负荷MW
凝汽器
真空度
凝汽器循水进口温度〔℃〕
凝汽器循水出口温度（℃）
11:
00
3
116.6
64.78
96.62
20.38
28.68
12:
00
2
116.4
64.65
96.53
23.55
30.82
13:
00
3
116.4
64.76
96.63
20.78
28.36
表2-3环境温度14℃
此时三台冷却塔风机运行，燃机负荷116.6MW，汽机负荷64.78MW，此三台冷却风机运行，此时凝汽器循环水温进口温度20.38℃，出口温度28.68℃，真空96.62kp,开场实验，停其中一台冷却塔，保持另两台运行，一个小时后抄实验数据，燃机负荷116.4MW，汽机负荷64.65MW，此时凝汽器循环水温进口温度23.55℃，出口温度30.82℃,真空96.53kp。
重新启动第三台冷却风机，一个小时后抄实验数据，燃机负荷116.4，汽机负荷64.76MW，汽机循环水温度进口20.78℃，出口温度28.36℃,真空96.63kp.实验得出停一台风机后损失的负荷为0.13MW，而冷却一台运行时消耗功率为0.169MW,损失的负荷为0.13-0.169=－0.039MW,结论得出环境温度在14时保持两台风机改三台风机运行时增加的功率小于单台风机损耗功率，此时保持两台风机运行是经济的，且对于厂用电率来说是降低是可观的
减少厂用电率功率=单台风机功率÷发电功率
0.169÷（116.78＋64.76〕=0.00093≈0.1％.
可以降低厂用电率0.1个百分点
2.2.4实验四:
环境温度11度，（即燃机进气温度）
时间
风机台数
燃机负荷MW
汽机负荷MW
凝汽器
真空度
凝汽器循环水进口温度℃
凝汽器循环水出口温度℃
11:
00
3
118.5
64.89
96.62
20.38
28.68
12:
00
2
118.4
64.83
96.58
24.55
32.82
13:
00
3
11.4
64.88
96.60
20.48
29.12
表2-4环境温度为11℃
此时三台冷却塔风机运行，燃机负荷118.5MW，汽机负荷64.89MW，此3台冷却风机运行，此时凝汽器循环水温进口温度20.38℃，出口温度28.68℃，真空96.62kp,开场实验，停其中一台冷却塔，保持另两台运行，一个小时后抄实验数据，燃机负荷118.4MW，汽机负荷64.83MW，此时凝汽器循环水温进口温度24.55℃，出口温度32.82℃,真空96.58kp。
重新启动第三台冷却风机，一个小时后抄实验数据，燃机负荷118.4，汽机负荷64.88MW，汽机循环水温度进口20.48℃，出口温度29.12℃,真空96.60kp.实验得出停一台风机后机组损失的负荷为0.06MW，而冷却一台运行时消耗功率为0.169MW,增加的功率抵不上消耗，0.05-0.169=－0.119MW。
因天气低于10以下的环境温度极少，继续做实验的意义已不大，因此未再继续做实验。
2.2.5优化二的效果
减少厂用电率功率=单台风机功率÷
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