发电部优秀QC科学材料

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1、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：谢球纲组 员：范锦华、陈永富、马永、邱新、叶德琛、庞真喜、李建、杨文强、王磊、王洲、任权、黄观运教书育人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：2013年7月活动时间：2013年8月至2014年2月小组类型：现场型出 勤 率：100%小组成员：序号姓名性别年龄文化程度部门职务组内分工1谢球纲男38专科值长组长2范锦华男39专科主值组员3陈永富男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李建男25本

2、科巡操组员9杨文强男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专科化水组员目 录1 选择并确定课题11.1部门要求11.2开展现状调查：11.2.1调查一：单台风机所消耗的有功功率11.2.2调查二：单台风机运行时耗水量11.2.3调查三：温度与优化运行风机台数22 优化方案42.1 优化一：停机时停运冷却塔风机42.1.1 优化一的效果：42.2 优化二：环境温度与运行风机数量52.2.1 实验一:环境温度17度，(即燃机进气温度)52.2.2 实验二:环境温度15度，(即燃机进气温度)62.2.3 实验三:环境温度14度，

3、(即燃机进气温度)72.2.4 实验四:环境温度11度，(即燃机进气温度)72.2.5 优化二的效果83 整体优化后的节能效果113.1 整体优化后的节电效果113.2整体优化后的节水效果:113.3 优化后的直接及间接效益113.3.1 直接经济效益113.3.2 间接经济效益113 结束语13教书育人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1400 kW，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行讨论，选择了对生产实用，用电功率大的，对节能效果明

4、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）公式进行计算：其中： We 循环水蒸发量 t w2 冷却塔进水温度 t w1 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）25

5、20 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,深圳的天气是从3月11月份温度均比较高，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，经调查我厂各值基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

6、化停机过程中冷却塔风机可以进行优化。 深圳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行市调查，调查发现操作人员基本上是汽轮机凝汽器真空高以汽机设计真空时仍保留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

7、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93.65KP2.1.1 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=600018.71.7320.851/6=27520瓦时=27.5度四台风机共节省电量:27.54=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:27.54133=27.51

8、33=14630度两套机运行天数可节省电量:27.5776=27.576=14630度经优化后共节约电量为：146302=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/h16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:7.34133=3883吨两套机运行天数可节省水量:7.3776=3883度共节约水量为：38832=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

9、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11:003112.664.5896.3224.7832.0812:002112.464.2196.0229.3236.813:003112.264.5296.4024.0831.52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,开始实验，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,

10、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11:003115.664.6896.5222.2830.0812

11、:002115.464.5096.3824.1532.8213:003115.264.6696.5022.0830.12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,开始实验，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

12、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基本相等。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()11:003116.664.7896.6220.3828.6812:002116.464.6596.5323.5530.8213:003116.464.7696.63

13、20.7828.36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,开始实验，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.

14、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(116.7864.76）=0.000930.1.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11:003118.564.8996.6220.3828.6812:002118

15、.464.8396.5824.5532.8213:00311.464.8896.6020.4829.12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,开始实验，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2

16、0.48，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。因深圳天气低于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=单台风机功率发电功率0.169(116.7864.76）=0.000930.1.可以降低厂用电率0.1个百分点当环境温度为14时，一天按机组运行15时计算，可得节约电量为：3915=585(度)因天气变化早中晚都有差值且因班次的原因，我们QC小组没有对每次温度下降一度均做试

17、验，所以数不太全，经过实验表明环境温度低于15度时，保持两台冷却塔风机运行是经济的，可行的。根据我们QC小组的讨论和现有试验数据估算采取折中的办法，三台风机改两台风机运行后减少的负荷为单台风机所消耗的功率的一半，经计算如下:统计我厂去年12月至2月环境温度低于15度时机组运行的数天为18天，数据如下：日期201312.16201312.17201312.19201312.20201312.23201312.24201312.25201312.27201312.28温度131313141213131211日期201312.29201401.14201401.15201401.16201401.1

18、7201402.12201402.13201402.14201402.19温度1113121312891211表2-5 优化二的效果可以节省的厂用电为：16921518=22815（度）经优化后可以节约用水:每小时节约用量小时数天数44.51518=12015(吨）3 整体优化后的节能效果3.1 整体优化后的节电效果 经优化一及优化二后节约的电量为：2926022815=52075度3.2整体优化后的节水效果:优化一节约用水化化二节约用水： 776612015=19781（吨）3.3 优化后的直接及间接效益3.3.1 直接经济效益电价为0.74元每度,水1.0元每方电费=节省电量元度=5207

19、40.74=38534（元）水费=节约水量元吨=197811=19781（元）共节约：电费+水费=38534+19781=58135（元）3.3.2 间接经济效益 1、实行启停风机优化后，减少了风机运行时间，减少了设备维护工作量，延长了设备使用寿命。 2、实行启停风机优化后,维持了汽轮机的真空，减少了厂用电、耗水量。 3、实行启停风机优化后，减少了运行人员的操作量，降低了启停机误操作的可能性。 4、通过本次活动，各组员不但提高了自身操作、理论水平，也把各自负责的班组成员进行了强化培训，提高了运行人员的整体水平，确保了机组的安全、经济运行。3 结束语通过本次QC活动，实现了目标值，实现了启停风机最佳节点，为公司创造效益，节能减排，同时也保证了机组的安全稳定运行，提高了小组成员的质量意识、问题意识、改进意识、分析问题的能力，进一步增加了对QC知识的掌握，并且增强了小组成员解决问题的信心和团队协作精神 发电部一值QC小组 2013年2月20日