2006
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2006 年 經濟部節約能源 績優廠商觀摩會. 發表:曾建銘. 提升單位蒸汽發電量. 一、前言 二、選題理由 三、現況掌握 四、活動目標 五、擬定改善計劃 六、要因分析 七、改善方法對策 八、效果確認. 有效熱能比較表. 80%. 60%. 80%. 40%. 60%. 20%. 0%. 傳統電廠. 汽電共生廠. 汽電共生系統. 何謂 【 汽電共生系統 】 汽電共生系統是一種能夠同時產生 熱能 及 電能 的能源轉換方式。

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發表:曾建銘

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Presentation Transcript


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2006年 經濟部節約能源

績優廠商觀摩會

發表:曾建銘


6002953

提升單位蒸汽發電量

一、前言

二、選題理由

三、現況掌握

四、活動目標

五、擬定改善計劃

六、要因分析

七、改善方法對策

八、效果確認


6002953

有效熱能比較表

80%

60%

80%

40%

60%

20%

0%

傳統電廠

汽電共生廠

汽電共生系統

  • 何謂【汽電共生系統】

  • 汽電共生系統是一種能夠同時產生熱能及電能的能源轉換方式。

  • 【汽電共生系統】依經濟部能源局91年發布之「汽電共生系統實施辦法」相關規定辦理,總廠總熱效率需達52%(有效熱能78%以上)所產生的熱能可以同時提供電力及蒸汽供製程完全使用,因此以能源使用效率而言,其燃料熱能有80%以上可轉換成蒸汽及電能,與傳統純發電之火力發電廠總熱效率最高為45 %(有效熱能60%)相較,節省燃料可達20%以上,對於節約能源及有效利用能源有非常大的貢獻。


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AIR

煤碳重油

粉煤

鍋爐

空 氣

預熱器

節熱器(ECO)

袋 式

集塵器

排煙

脫硫

鍋爐飼水

蒸汽

底灰倉

飛灰倉

透平

發電機

全廠電力

供製程蒸汽

蒸汽

大園汽電共生公司

重油

排大氣

汽電共生系統

粉煤鍋爐流程圖

排大氣

氫氧化鎂

節能設備

大園汽電公司

防治設備

再利用設備

20&35噸備用油爐


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汽電共生系統

本廠汽電共生系統介紹

一、鍋爐

製造廠商:澳州百卜可公司(Babcock)

蒸發量:70 T/H

過熱蒸汽壓力:86.7 Kg/Cm2

溫度 :495 ℃

型式:單鼓自然循環式粉煤鍋爐

燃燒方式:前牆粉煤(重油)混燒式


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汽電共生系統

二、背壓式透平機

製造廠商:德國西門子(Siemens)

進口壓力:85 Kg/Cm2

轉速: 9980 RPM

葉輪型式:1級衝動20級反動式

三、發電機

發電容量:13500KVA 功因0.8 (10800KW)

電壓:11.4 KV

轉速:1800RPM


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葉輪:1級衝動式20級反動式

高壓端

低壓端

汽電共生系統


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汽電共生系統

現本場為背壓式渦輪發電機組,其發電量受背壓影響甚巨,其計算關係式如下:

Nc:發電機輸出發電量之計算值 (設計值)

Go:指定蒸汽耗用量

Gm:蒸汽流量之測量值

K1:蒸汽入口壓力之修正係數

K2:蒸汽入口溫度之修正係數

K3:背壓之修正係數

K4:渦輪機速度之修正係數

Nm:發電機輸出發電量之測定值


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發電量

汽電共生系統

舉例說明,若G1汽輪機組之背壓由6kg/cm2降為5.9 kg/cm2時,由G1汽輪機組發電量與背壓之關係曲線圖可得知,背壓修正係數K3由1.062降為1.054,則其發電量約可提高

以G1現況發電量經計算: 每日可提高發電量

9600kw*24h/*0.76﹪= 1751kwh/日

1751kwh/日* 1.3元/kwh * 330日/年 =751,179元/年(一年以330工作天計算)

STEAM FLOW

100﹪=65T/H


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選題理由:

1.提高發電量,降低運轉成本

2.買電量超控,影響紙機生產


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損失架構圖

架構圖:93年1月~93年12月損失比例架構圖

損失時間值

汽電課

設備故障損失

108 分鐘

時間稼動率99.81%

OEE值

94.96%

設備

計劃保養損失

867 分鐘

停電損失(台電)

0 分鐘

電氣故障損失

0 分鐘

鍋爐負荷損失

15725 噸

性能稼動率97.4%

316925 KW

透平發電損失

1659.81 噸

能源使用率97.68%

未燃損失


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發電機

燃料

製程

烘缸部

壓水部

成形部

壓光機

捲紙機

電力

排汽

冷凝回收水

現況掌握:

大園廠透平機發電及蒸汽流程

高速透平機

蒸汽

飼水

水處理


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現況掌握:

全廠蒸汽系統流程圖

1730

壓光烘缸

備用

油爐

粉煤

鍋爐

1725

所內用汽

高壓群

高壓群

85%以上

50 T/H

1716

高壓群

透平

發電機

1M/C

1711

70 T/H

高壓群

大園汽電共生公司(TYC)

2711

高壓群

40 T/H

2M/C

高壓群

2716

高壓群

2735

高壓群

85%以上


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1號紙機 蒸汽系統流程圖

PCV-1701

(1~5) 0%

汽電供應蒸汽

PCV-1705

(6~18) 25%

TYC供應蒸汽

PCV-1711

(19~36) 62%

冷凝水送

回汽電再

循環使用

PCV-1716

(37~58) 70%

PCV-1725

(59~69) 85%↑

低壓群

中壓群

PCV-1730

(70~73) 70%

高壓群

汽電水處理


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活動目標:

1.提升單位蒸汽發電量:137.05→154 Kw/噸汽(發電量設計值)


Why why

要因分析(一):WHY-WHY分析


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要因分析(二):

一、紙機背壓需求調查:

1.調查日期: 93.06.01~94.01.25

2.壓力: 5.7~5.8Kg/C㎡,

3.控制閥開度:

3.1 PCV-1725:常處於較大開度的位置85%以上。

3.2 PCV-2735:配合紙種開至最大85%以上。


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現況調查(散佈圖) :


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擬定改善計劃:

個別改善時程計劃表

完成

實施中

計劃


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新增壓力控制閥 by-pass

PCV-1725

4”蒸汽管&控制閥

改善方法與對策:

(一) 1M/C蒸汽控制閥增設旁通壓力控制閥

1M/C

14”主蒸汽管

8”控制閥

8”蒸汽管

三月份完成

蒸汽需求(依產能不同而改變):

蒸汽需求量大:開旁通閥補充蒸汽量降低背壓(原壓)

蒸汽需求量小:開較小控制閥,避免紙匹太乾


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2M/C

8”蒸汽管

4”蒸汽管

PCV

by-pass

PCV-2735

2M/C改善過程說明

沿襲1M/C改善模式

目前進行評估之改善模式

八月份改善

因紙機操作壓力不同針對2M/C利用蒸汽量之熱焓

來降低蒸汽原壓之過程是失敗的,因此接下來擬

建議改為由蒸汽主管直接新增一條蒸汽管進入該

烘缸以求降低所需之壓力,使得供應製程之壓力

更能平均。(目前正在持續討論階段)


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改善後統計調查(散佈圖):


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MW

Kg/c㎡

MW

Kg/c㎡

效果確認:

發電量與蒸汽背壓改善前後比較


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單位蒸汽發電量改善前後比較

單位:KW/噸汽

目標達成率:32.8%

改善前發電量:137.05 KW/噸汽

改善後發電量:142.61 KW/噸汽

(142.61-137.05)/(154-137.05) = 32.8%

因紙機設備異常該月份單位

蒸汽發電量也同時遭受影響


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×

×

3~2月產汽量

電價

效益金額

KW/噸汽

=

改善效益:

發電效益(94/3~95/2月):

(142.61-137.05) × 580806(產汽量) × 1.3元/度=

419.1萬元(效益)


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透平發電機無法完全有效作功(100%):

1.排汽溫度:???????

2. 透平機葉片積垢:SiO2 or其他雜質附著???

3.蒸汽熱能轉換為動能效率差,發電量無法提升?

*持續追蹤改進的方向*


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三個臭皮匠,勝過ㄧ個諸葛亮

細心的觀察,簡單明暸的改善

局部的改善,豐厚穩當的收穫

活動感言


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報告完畢

敬請批評指教!!


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