火力發(fā)電與節(jié)能減排

1、火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能分析大唐略陽發(fā)電有限責(zé)任公司,724300 關(guān)鍵詞：火電節(jié)能1 . 引言黨的十六屆五中全會通過的?中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會開展第十一個五年規(guī)劃的建議?提出了 2021年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比“十五期末降低 20%左右的目標(biāo).這是針對我國資源環(huán)境約束日益突出的問題提出的,是“十一五規(guī)劃目標(biāo)中最重要的約束性指標(biāo)之一.因此,突出抓好高耗能行業(yè)中高耗能企業(yè)的節(jié)能工作,促進(jìn)企業(yè)加快節(jié)能技術(shù) 改造,增強節(jié)能治理,提升能源利用效率,對提升企業(yè)經(jīng)濟效益,緩解經(jīng)濟社會開展面臨的 能源和環(huán)境約束,保證實現(xiàn)“十一五規(guī)劃目標(biāo)和全面建設(shè)小康社會目標(biāo),具有十分重要的 意義.1.1. 節(jié)能的意義火

2、力發(fā)電廠的節(jié)能具有雙層意義：一方面,隨著經(jīng)濟快速開展,我國主要能源和初級產(chǎn) 品的供求格局發(fā)生了較大變化,資源對經(jīng)濟開展的制約作用逐漸顯現(xiàn),節(jié)約能源已經(jīng)被視為 與煤炭、石油、天然氣和電力同等重要的“第五能源,火電廠作為重點用能單位開展節(jié)能 工作責(zé)無旁貸.另一方面,火力發(fā)電企業(yè)為了能在市場經(jīng)濟環(huán)境下求得生存與開展,必須減 少生產(chǎn)環(huán)節(jié)中各項損失,降低煤耗,降低發(fā)電本錢,采用節(jié)能技術(shù)、增強節(jié)能治理更顯得尤 為迫切.做好節(jié)能工作不僅是國民經(jīng)濟持續(xù)開展和全面建設(shè)小康社會的客觀需要,而且也是發(fā)電企業(yè)增強盈利水平、提升經(jīng)濟效益、實現(xiàn)快速開展的內(nèi)在要求.1.2. 節(jié)能的潛力火力發(fā)電是中國的主要電力生產(chǎn)方式,20

3、05年底中國火電裝機容量達(dá) 3.84億千瓦,占全國裝機容量 5.08億千瓦的75.6%.全國6000千瓦及以上機組供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗平均為374克/千瓦時,比2004年降低2克/千瓦時,相當(dāng)于節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤300多萬噸.與2000年相比,火電供電煤耗降低了 18.但由于中國火電技術(shù)裝備水平相對落后,平均供電煤耗水平仍比國際先進(jìn)水平相差5070克/千瓦時,火電行業(yè)的節(jié)能潛力很大.2 .火電節(jié)能的分析和舉措世界能源委員會即原世界能源會議70年代提出的節(jié)能定義,至今仍是科學(xué)的權(quán)威解釋.即節(jié)能定義為：“采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理以及環(huán)境和社會可接受的一切舉措,來更有效地利用能源資源.這就是說,節(jié)能是旨在降低單位

4、產(chǎn)值能耗的努力,為此要在能源系統(tǒng)的所有環(huán)節(jié),從資源的開采、加工、轉(zhuǎn)換、輸送、分配到終端利用,采取一切合理的舉措,來消除能源的浪費,充分發(fā)揮在自然規(guī)律所決定的限度內(nèi)存在的潛力.2.1. 生產(chǎn)運行環(huán)節(jié)生產(chǎn)是節(jié)能工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié),要堅持在保證平安生產(chǎn)的前提下,積極推動節(jié)能工作.火電廠的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)可大致分為：燃料的入廠和入爐、鍋爐燃燒以及蒸汽的生產(chǎn)和消耗、汽輪機組發(fā)電和電力輸送等.發(fā)電過程中任何一個主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)中均存在能源損耗的問題,如果能夠有意地通過有效的技術(shù)治理手段使各環(huán)節(jié)的能源消耗水平得到合理限制,并努力消除生產(chǎn)過程巾可以預(yù)防的能量浪費,就能真正到達(dá)節(jié)能的目的,因此,火電廠節(jié)能工作的重點 在于,

5、如何針對各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中存在的能源損耗問題,科學(xué)地估計其節(jié)能潛力的大小,確定 節(jié)能潛力的部位及分布,找出節(jié)能的方法.火電廠節(jié)能的主要任務(wù)就是加大節(jié)能技術(shù)改造, 提升設(shè)備可靠性；調(diào)整運行方式,推進(jìn)運行方式的創(chuàng)新,以到達(dá)降低煤耗、降低廠用電率和 節(jié)油節(jié)水的目的.2.1.1. 降低發(fā)電煤耗降低發(fā)電煤耗以提升機組的經(jīng)濟運行水平,是發(fā)電生產(chǎn)技術(shù)所追求的目標(biāo),降低機組的發(fā)電煤耗從反平衡角度分析,取決于提升鍋爐爐效和降低汽輪機熱耗.鍋爐是最大的燃料消耗設(shè)備.燃料在鍋爐內(nèi)燃燒過程中的能量損失主要包括：排煙損失、機械不完全燃燒損失、化學(xué)不完全燃燒損失、散熱損失、灰渣物理熱損失等.因此,只有通 過減少各項損失,提升

6、鍋爐燃燒效率才能實現(xiàn)鍋爐燃燒的節(jié)能限制.在鍋爐運行過程中,氧 量調(diào)整、配風(fēng)調(diào)整、改變制粉系統(tǒng)運行方式以及減少空預(yù)器的漏風(fēng)、消除煙道、空預(yù)器積灰 等都是有利于減少各項損失的節(jié)能調(diào)整舉措,其中,省煤器出口氧量、排煙溫度、飛灰含碳 量是重點節(jié)能限制參數(shù).因此鍋爐運行要根據(jù)煤質(zhì)變化,及時調(diào)整燃燒和輔機運行,保證氧量在適宜范圍,及時調(diào)整風(fēng)煤配比,降低飛灰和大渣可燃物,降低排煙溫度,及時關(guān)閉冷灰斗和看火孔門,減少 漏風(fēng)率,提升爐效.定期做好熱效率測試工作,認(rèn)真分析機組效率、爐效及漏風(fēng)情況,積極 催促檢修對減速機漏油,空預(yù)器、省煤器、爐膛漏風(fēng)情況進(jìn)行消除.降低汽輪機熱耗一是利用先進(jìn)技術(shù),通過對汽輪機通流局部

7、及相關(guān)熱力系統(tǒng)的改造等,提升循環(huán)效率,降低熱耗.二是運行中應(yīng)積極、及時地對主輔機進(jìn)行調(diào)度和調(diào)整,以保證機 組在相應(yīng)工況下的參數(shù)、真空等指標(biāo)處于經(jīng)濟運行狀態(tài).合理調(diào)整循環(huán)水泵運行方式,保證機組循環(huán)水水質(zhì).保證膠球清洗裝置的可靠投入,提 高收球率.利用檢修時機,積極聯(lián)系檢修進(jìn)行凝汽器清掃,努力提升機組運行真空.針對汽 機熱耗偏大問題,應(yīng)增強節(jié)能診斷分析,應(yīng)定期進(jìn)行高、中壓缸效率測試,增強機組閥門內(nèi) 漏的監(jiān)督等等.2.1.2. 降低綜合廠用電降低綜合廠用電一是要降低生產(chǎn)用電,二是降低非生產(chǎn)用電,三是降低主變變損.降低生產(chǎn)和非生產(chǎn)用電主要是靠增強生產(chǎn)和非生產(chǎn)節(jié)電治理、經(jīng)濟核算、運行經(jīng)濟調(diào)度和加快節(jié) 電

8、技改等舉措,來到達(dá)降低廠綜合用電目的.其次是利用先進(jìn)技術(shù)降低主變變損,使全廠綜 合用電降到較低的水平.發(fā)電廠廠用電量約占機組容量的510 %,其中制粉系統(tǒng)的耗電占廠用電的20%左右,泵與風(fēng)機等主要輔機設(shè)備消耗的電能約占廠用電的75% ,可以看出主要輔機是節(jié)能的關(guān)鍵點.由于主要輔機設(shè)備在建廠時已經(jīng)選配和安裝好,在運行中更換既不現(xiàn)實也不經(jīng)濟,必須 在建設(shè)初期把好各級關(guān)口,因此,對現(xiàn)有輔機進(jìn)行調(diào)速驅(qū)動改造和加裝高壓變頻裝置是較為 常用的節(jié)能手段.另外,在電廠其它輔機設(shè)備中,有相當(dāng)一局部泵與風(fēng)機的電機容量是固定不變的,設(shè)備 一旦啟動運行其單耗也是根本不變的.在一般情況下,啟停調(diào)整是該類設(shè)備的主要節(jié)能限

9、制 手段.因此輔機運行應(yīng)合理調(diào)配,優(yōu)化運行方式,冬季氣溫低時,晚頂峰后減負(fù)荷期間,在 保證真空和循環(huán)水溫度的情況下,可以停運循環(huán)泵來節(jié)約廠用電,盡量減少供水水泵的運行臺數(shù),起小停大以節(jié)約廠用電.嚴(yán)格執(zhí)行降低除灰水系統(tǒng)水耗舉措,及時調(diào)整沖洗泵電流.嚴(yán)格的執(zhí)行接班巡回檢查關(guān)閉配電室照明的規(guī)定,使配電室在無人的情況下保存最小照明, 積極調(diào)整運行方式,減少大型空載變壓的損耗,以節(jié)約廠用電.2.1.3. 節(jié)油、節(jié)水降低發(fā)電廠燃油消耗和水耗對降低本錢非常重要.在降低燃油消耗方面,首先是采用先 進(jìn)的節(jié)油技術(shù),當(dāng)前普遍采用的是鍋爐小油槍點火技術(shù),已收到較好的節(jié)油效果.二是在現(xiàn) 有條件下增強燃油治理, 嚴(yán)格執(zhí)行

10、燃油治理考核方法, 充分調(diào)發(fā)動工節(jié)油的主動性和積極性. 三是限制燃煤質(zhì)量、合理安排機組啟停方式、提升機組檢修質(zhì)量,減少鍋爐啟停及設(shè)備搶修 次數(shù)、提升運行水平等都是節(jié)約燃油的重要舉措,水費是變動本錢中獨立的本錢工程,減少水費支出需要從兩方面考慮,一是充分利用國 家有關(guān)政策和規(guī)定,合理繳納水資源費.二是增強內(nèi)部節(jié)水治理；加快節(jié)水改造；生產(chǎn)用水 及時調(diào)整、調(diào)度；三是對辦公、生活公用設(shè)施使用節(jié)水器具；對生活用水,通過合理收費, 提升職工的節(jié)水意識.大容量機組的火電廠節(jié)水的重點在于灰渣排放系統(tǒng).目前燃煤電廠對鍋爐灰渣的處理方式,主要是采用水力系統(tǒng)將灰渣排到灰場,顯然,采取除灰渣用水實現(xiàn)廢水循環(huán)利用,控制

11、灰渣排放的灰水比例,有條件的電廠建立干式除灰系統(tǒng),綜合利用電除塵器除下的灰,減 少沖灰用水等舉措,不但可以節(jié)省大量用水,還可以減輕循環(huán)水泵的供水壓力,減少泵的投 運臺數(shù),在一定程度上降低廠用電率.另外,根據(jù)爐水品質(zhì)的變化情況對連續(xù)排污流量及時進(jìn)行調(diào)整,減少不必要的排污損失;通過凝汽器的在線膠球清洗,保持冷卻外表清潔程度、提升真空系統(tǒng)嚴(yán)密性等減低凝汽器冷卻水用量；將工業(yè)冷卻水的回水集中用作除灰渣水和其它清潔用水；增強設(shè)備跑、冒、滴、漏的治理,都是有效的節(jié)水舉措.2.2. 節(jié)能治理環(huán)節(jié)2.2.1. 增強根底治理工作,強化生產(chǎn)過程治理節(jié)能治理是技術(shù)節(jié)能的重要補充,因此應(yīng)成立節(jié)能機構(gòu),增強領(lǐng)導(dǎo),落實責(zé)

12、任,為節(jié)能工作提供組織保證.主要責(zé)任包括：根據(jù)節(jié)能工作需要及時制定和修訂節(jié)能治理制度、規(guī)定;定期檢查節(jié)能治理規(guī)定的執(zhí)行情況；組織分析生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)及審定整改方案；增強生產(chǎn)用水、用電的治理,建立各種臺帳,檢查節(jié)水、節(jié)電工作并提出考核意見.廣泛宣傳、提升意識.為節(jié)能營造上一個良好氣氛廣泛開展節(jié)能宣傳教育活動,共同營造一個人人關(guān)心節(jié)能、個個參與節(jié)能、事事為企業(yè)節(jié)能作奉獻(xiàn)的良好氣氛,使企業(yè)職工充分熟悉節(jié)約一滴水、節(jié)約一度電、節(jié)約一克煤是為企業(yè)效益作奉獻(xiàn),為社會節(jié)約資源,樹立節(jié)能也是創(chuàng)收的觀念.不斷提升廣闊職工的節(jié)能意識和資源意識,增強節(jié)能的自覺性.要求運行人員增加節(jié)能意識,標(biāo)準(zhǔn)操作,進(jìn)一步提升系統(tǒng)分析問

13、題水平；要根據(jù)煤質(zhì)、負(fù)荷等情況,探索出機組穩(wěn)定、經(jīng)濟運行指導(dǎo)值,對出現(xiàn)的異常,要認(rèn)真對待,要進(jìn)行橫、縱比擬,弄清異常的真正原因.2.2.2. 增強監(jiān)督考核首先,重點抓好燃料的監(jiān)督治理.節(jié)能監(jiān)督人員有權(quán)要求燃運部門根據(jù)設(shè)計和接近設(shè)計煤種訂貨,并隨時掌握入廠煤和入爐煤的分析結(jié)果,及時指導(dǎo)燃料調(diào)配和燃燒調(diào)整.其次,掌握機組設(shè)備狀態(tài)和運行方式,組織并指導(dǎo)能平衡測試及有關(guān)熱力試驗.深入了解機爐本體、輔機設(shè)備狀況及存在的缺陷,通過測試或試驗,及時掌握機組實際運行性能水平,調(diào)整機組 的經(jīng)濟運行方式,對存在問題要求檢修部門及時處理.第三,監(jiān)督考核運行參數(shù),統(tǒng)計分析 主要經(jīng)濟指標(biāo).對主蒸汽壓力,溫度、排煙溫度、

14、氧量、飛灰可燃物、給水溫度、高加投入率、汽機端差、真空、主要輔機設(shè)備電耗、燃油量等進(jìn)行監(jiān)督考核.及時對發(fā)電量、廠用電率、供電煤耗等主要經(jīng)濟指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計分析,為決策層提供可靠數(shù)據(jù).第四,制定細(xì)那么,加 強檢查.定期組織安排對生產(chǎn)、生活用水、用電進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)未按規(guī)定執(zhí)行的,使用強制 手段,進(jìn)行關(guān)停；并對有關(guān)人員和單位負(fù)責(zé)人進(jìn)行考核通報,各單位應(yīng)根據(jù)本規(guī)定,制定相 應(yīng)的考核細(xì)那么.3 .燃料治理在節(jié)能中的重要性3.1. 增強燃料治理一般來講,燃料本錢占發(fā)電本錢約為 75%左右,占上網(wǎng)電價本錢3 0%左右.如果燃煤 質(zhì)好價優(yōu),那么鍋爐燃燒穩(wěn)定、效率高,機組帶得起負(fù)荷,不僅能夠減少燃料的消耗量,更有

15、利于節(jié)約發(fā)電本錢；如果燃煤質(zhì)次價高,那么鍋爐燃燒穩(wěn)定性差,燃燒效率低,鍋爐本體及其 輔助設(shè)備損耗加大,顯然對發(fā)電廠是極其不利的,因此入廠和入爐燃料的限制是發(fā)電廠節(jié)能 工作的源頭.這一步工作是否得到有效限制,將在很大程度上影響到其后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能源 消耗.火電廣的燃煤要經(jīng)過諸如方案、采購、運輸、驗收、配煤、儲藏及廠內(nèi)輸送,煤粉制備等多個環(huán)節(jié),最后才能送入鍋爐燃燒.對燃煤質(zhì)量的限制應(yīng)在上述各環(huán)節(jié)上都要落到實處.因此,抓好燃煤的計量驗收以及質(zhì)量驗收、嚴(yán)格限制入廠煤與人爐煤的熱值差已成大多數(shù)火電廠的節(jié)能工作重點.要增強入廠煤的檢驗.由于燃料的品質(zhì)影響到燃料的價格、機組效率,有時還影響到機 組的平安指標(biāo)

16、,為預(yù)防入廠煤在采樣、制樣、化驗過程中出現(xiàn)工作人員失職行為,要認(rèn)真規(guī) 范燃料采樣、制樣、化驗工作,保證數(shù)據(jù)真實可靠.有條件的應(yīng)加裝入廠煤采樣監(jiān)視系統(tǒng)與 自動采樣裝置,增強入廠煤的監(jiān)督,保證采制樣的準(zhǔn)確性和煤質(zhì)情況的真實性、準(zhǔn)確性和及 進(jìn)性.增強配煤參燒治理.根據(jù)到廠的煤質(zhì)情況及時通知有關(guān)部門進(jìn)行配煤,實現(xiàn)來煤的分類 堆放,并建立各分堆煤質(zhì)檔案. 可以通過試驗的方式, 確定科學(xué)的配煤比例, 在實際混配中, 根據(jù)來煤情況,能方便、及時地指導(dǎo)配煤工作.增強燃料采購和配煤的治理,使鍋爐燃用煤種接近設(shè)計要求,可以提升鍋爐燃燒效率及 穩(wěn)定性.3.2. 更新燃料治理理念在采購煤炭時,過去我們總希望標(biāo)準(zhǔn)單價越

17、低越好,這樣似乎能降低燃料本錢,采購時 僅比擬購入標(biāo)煤單價是否低就可以了.但是,從近年來的運行實踐來看,當(dāng)采購了購入標(biāo)煤 單價相同的低熱量的煤時,似價格相等,沒有損失.但是,由于發(fā)熱量降低了,就會產(chǎn)生運 費損失；發(fā)相同等量的電,耗煤量就要增加；制粉系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)等單耗上升也會帶來很大 的間接損失.有資料說明：1噸4000大卡/千克的煤會給電廠帶來 15.28元的經(jīng)濟損失,這 局部損失勢必導(dǎo)至單位燃料本錢上升.因此,電煤的采購治理務(wù)必轉(zhuǎn)變觀念,要樹立“買熱值、折標(biāo)煤單價、算綜合效益的觀念.不公要核算到廠標(biāo)煤單價,針對煤質(zhì)差的煤炭,還要考慮到入廠后的各種隱性損失, 即把到廠后的接卸、上煤、制粉、燃

18、燒、除灰環(huán)節(jié)是否經(jīng)濟也核算進(jìn)去,這樣,燃料單位發(fā) 電本錢才能降低,經(jīng)濟性才能提升,煤耗、廠用電率等物理性指標(biāo)才能進(jìn)一步改善.4 .節(jié)能過程中存在的問題通過對近幾年企業(yè)本錢的分析,可以看出,企業(yè)節(jié)能潛力的實現(xiàn),不僅要內(nèi)部挖潛,也 受煤炭供給市場和電力消費市場的影響.4.1. 一次能源及各種原材料價格攀升在市場煤、方案電的體制下,發(fā)電企業(yè)的上網(wǎng)電價水平已成為制約發(fā)電企業(yè)盈利水平的瓶頸.近幾年來,煤炭市場持續(xù)緊張,煤炭價格以年10%的幅度攀升,2004年以來漲幅達(dá)到40%以上.環(huán)保制約因素加大,各種排污費用增加.國家通過實施可持續(xù)開展和環(huán)保綠色能源戰(zhàn)略,火力發(fā)電廠 SO2、NOx及灰水排放、污水處理

19、費的征收也相應(yīng)增加,排污收 費逐年升高成為企業(yè)沉重負(fù)擔(dān).水資源緊缺,為了加大節(jié)水力度,各級政府對水資源費進(jìn)行 了較大幅度調(diào)整,水資源收費已經(jīng)升高而且有繼續(xù)增加趨勢,企業(yè)水資源費增幅較大.以上 各種形勢必將引起發(fā)電本錢大幅上升.4.2. 設(shè)備治理難度大一些運行時間較長的老廠,設(shè)備嚴(yán)重老化,能耗高,自動化程度低,要適應(yīng)競爭上網(wǎng)要求,就需要大量資金進(jìn)行設(shè)備更新?lián)Q代治理,近年來由于原材料漲價成大幅升高,同時由于 利潤空間降低,如何使用有限的資金實現(xiàn)老機組的技術(shù)改造,以提升機組效率,就成了企業(yè) 的一個難題.4.3. 發(fā)電設(shè)備利用小時連年降低我國電網(wǎng)一直由國家限制.隨著電源建設(shè)和負(fù)荷的增長,伴隨著我國電力市場的培育,我國各級電網(wǎng)有了一定程度的開展,由于電量增長空間的限制, 導(dǎo)致設(shè)備平均利用小時下降.受此影響,企業(yè)年平均發(fā)電設(shè)備利用小時連年降低.由于發(fā)電量減少,直接造成利潤降低.另外,由于機組運行負(fù)荷率降低,調(diào)頻、調(diào)峰任務(wù)加重,機組運行經(jīng)濟性降低,負(fù)荷率下降 不僅影響發(fā)電量下降而且引起機組熱效率下降,各類消耗增加,發(fā)電單位成升