導(dǎo)語：火力發(fā)電廠能耗管理及節(jié)能技術(shù)探討一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1前言

節(jié)能減排已經(jīng)成為實現(xiàn)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和全面建成小康社會的重要戰(zhàn)略，而電力行業(yè)作為用能大戶，更是肩負著不可推卸的重要責(zé)任。國家三部委聯(lián)合下發(fā)《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014－2020年)》，要求燃煤機組全面實施超低排放和節(jié)能改造，對機組煤耗和環(huán)保超低排放提出明確要求:在2020年前，對燃煤機組全面實施超低排放和節(jié)能改造，使所有現(xiàn)役電廠平均煤耗低于310克/千瓦時、新建電廠平均煤耗低于300克/千瓦時，東、中部地區(qū)要提前至2017年和2018年達標。2015年12月2日，國務(wù)院總理主持召開國務(wù)院常務(wù)會議，提出“增速擴圍”，進一步加快了節(jié)能減排改造步伐。作為中國大唐集團旗下的三級企業(yè)，大唐雙鴨山熱電有限公司(下稱雙鴨山熱電公司)長期以來高度重視節(jié)能減排工作的開展，通過深入開展節(jié)能管理，廣泛實施技術(shù)改造，十二五期間該公司供電煤耗由314克/千瓦時下降至296克/千瓦時，降幅達18克/千瓦時;發(fā)電廠用電率由7．4%將至5．8%，降幅達到1．6個百分點，取得了顯著的節(jié)能效果。

2能耗管理體系優(yōu)化

完善的能耗管理體系是企業(yè)節(jié)能管理有序開展的基礎(chǔ)，是各項節(jié)能工作得到有效落實的根本保障。一套好的能耗管理體系要從制度、流程上對企業(yè)的節(jié)能管理工作進行規(guī)范，做到控制管理風(fēng)險和提升管理效率的作用。節(jié)能管理體系的建立要遵循以下原則:一是符合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，有助于實現(xiàn)領(lǐng)先;二是抓住核心管理內(nèi)容，抓住關(guān)鍵流程;三是結(jié)合企業(yè)實際情況，融入日常管理工作;四是定義準確，可以衡量，可以追溯;五是易于對標，指標改進的目標通過努力可以實現(xiàn)。

2．1建立科學(xué)的節(jié)能管理網(wǎng)絡(luò)

企業(yè)節(jié)能管理網(wǎng)絡(luò)是節(jié)能管理工作的脈絡(luò)，是節(jié)能體系是否能夠高效運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。其要具備層級清晰、職責(zé)明確，各級管理環(huán)節(jié)應(yīng)能實現(xiàn)相互支持、相互制約、相互監(jiān)督的功能。雙鴨山熱電公司節(jié)能管理實行分級管理，縱向建立了公司級、部門級、班組級三級節(jié)能管理網(wǎng)絡(luò)，確定了每一級的具體責(zé)任人，明確了責(zé)任分工和管控流程;橫向上以能源消耗因素為主線建立了燃料管控、運行調(diào)整、設(shè)備治理、節(jié)能改造、試驗監(jiān)督、經(jīng)濟調(diào)度、用水優(yōu)化七項控制因子。整體以模塊化的管理手段，進行橫向和縱向的逐級管控，建成“一級對一級管控、一級向一級負責(zé)”的管理網(wǎng)絡(luò)。

2．2抓實節(jié)能計劃管理

將涉及節(jié)能的工作進行分類統(tǒng)計，按計劃規(guī)范管理，動態(tài)監(jiān)督是節(jié)能各項工作得以落實的關(guān)鍵，要貫穿與企業(yè)安全生產(chǎn)工作全過程。雙鴨山熱電公司基于“五確認、一兌現(xiàn)”的閉環(huán)管理體系建立，即確認目標、確認問題、確認對策、確認效果、確認責(zé)任，兌現(xiàn)獎懲。在執(zhí)行過程中實施動態(tài)管理:建立節(jié)能計劃項目跟蹤表，將全年節(jié)能項目納入“節(jié)能計劃表”，并根據(jù)節(jié)能會議、能耗評估等日常工作中發(fā)現(xiàn)的能耗問題及節(jié)能項目動態(tài)補充至“節(jié)能計劃表”按照“五確認、一兌現(xiàn)”思路進行統(tǒng)一管理，對完成項目及時進行閉環(huán)后移出“節(jié)能計劃表”，對未完成項目重點標注持續(xù)改進。

2．3開展小指標競賽

開展小指標競賽是調(diào)動運行人員積極性，提升運行調(diào)整水平，降低可控耗差的重要手段。雙鴨山熱電公司依托指標績效軟件開展小指標競賽，將小指標分為安全指標和經(jīng)濟指標，安全指標作為否決條件參與指標評比，經(jīng)濟指標作為得分項參與值際競賽;為提升小指標競賽的科學(xué)性，將各項經(jīng)濟指標根據(jù)對煤耗影響和可調(diào)整性進行權(quán)重調(diào)節(jié);設(shè)定限值，剔除無效時段指標，加大偏離紅線過大指標的考核力度;設(shè)置單項獎勵，強化運行人員指標尋優(yōu)意識。

2．4強化指標對標管理

指標對標管理包含三方面的內(nèi)容:一是與同類型標桿企業(yè)對標;二是與本企業(yè)機組歷史最優(yōu)值對標;三是與本企業(yè)機組設(shè)計值對標。指標對標的原則是數(shù)據(jù)真實有效，充分應(yīng)用平臺數(shù)據(jù)資源，動態(tài)管理持續(xù)改進，閉環(huán)控制循序漸進。指標對標的基本方法是:一是要對本企業(yè)節(jié)能情況進行認真梳理，找出薄弱或改善潛力大的指標，以確定對標內(nèi)容和對標方向;二是在與同類企業(yè)對標中要選取有同類可比性的對標企業(yè)，且數(shù)據(jù)易獲取并真實可靠;三是要多角度對標分析，根據(jù)所選定標桿對象靈活運用一種或多種分析方法進行分析;四是實施改進，根據(jù)“五確認一兌現(xiàn)”方法落實項目;五是進行效果評價，利用科學(xué)的試驗手段對效果進行評價;六是總結(jié)提高，做好管理和改造經(jīng)驗的總結(jié)及提升。

3節(jié)能優(yōu)化技術(shù)措施應(yīng)用

本部分仍以雙鴨山熱電有限公司2臺200MW超高壓中間再熱供熱式汽輪發(fā)電機組為典型案例，重點介紹高壓變頻器應(yīng)用、煙氣深度冷卻技術(shù)應(yīng)用、熱泵技術(shù)應(yīng)用、汽輪機噴嘴及刷式汽封改造、冷卻水塔填料優(yōu)化改造等綜合優(yōu)化措施的研究與實施。

3．1電機變頻技術(shù)應(yīng)用

變頻器以其高效率、高功率因數(shù)、以及優(yōu)異的調(diào)速和啟動性能等諸多優(yōu)點而被國內(nèi)外公認為最有發(fā)展前途的調(diào)速手段，而受原始設(shè)計條件影響，當(dāng)前很多投產(chǎn)時間較久的電廠高壓輔機均采取為液力耦合器調(diào)速，這給變頻改造提供了空間，火力發(fā)電廠可對各輔機進行綜合評估，論證變頻改造的可行性。雙鴨山熱電有限公司原始設(shè)計送風(fēng)機、引風(fēng)機、給水泵采用電機驅(qū)動、液力耦合器調(diào)節(jié);凝結(jié)水泵未設(shè)調(diào)速機構(gòu)，采取再循環(huán)調(diào)節(jié)。為提升輔機調(diào)節(jié)品質(zhì)及經(jīng)濟性，企業(yè)對各高壓輔機調(diào)節(jié)特性進行了認真梳理，實施了送風(fēng)機、引風(fēng)機、給水泵、凝結(jié)水泵進行變頻改造。通過對以上高壓輔機的變頻改造，設(shè)備節(jié)電率達23．4%，年節(jié)電2400萬千瓦時，使廠用電率降低1．3%，取得了顯著的節(jié)能效果。

3．2煙氣深度冷卻技術(shù)應(yīng)用

排煙熱損失是影響火力發(fā)電廠鍋爐效率的最大因素，很多電廠都不同程度存在排煙溫度偏高的問題，煙氣攜帶大量的熱量排放到空氣中，嚴重影響鍋爐經(jīng)濟性并一定程度造成了環(huán)境污染。當(dāng)前煙氣深度冷卻技術(shù)是國內(nèi)廣泛采用技術(shù)，有技術(shù)成熟應(yīng)用廣泛的特點，普遍采取在電除塵前、后的煙道內(nèi)加裝管式換熱器的方式，換熱器管內(nèi)以水為介質(zhì)吸收管外煙氣余熱，加熱后的水一般用于凝結(jié)水系統(tǒng)或外銷至城市居民用熱水。煙氣深度冷卻裝置安裝在電除塵在吸收余熱的同時還能起到冷卻煙氣溫度、提高除塵效率的作用，效果更佳，但要充分考慮該處煙氣中粉塵含量大，對管壁的磨損影響，此外整體改造要詳細核算煙氣阻力與引風(fēng)機出力影響。雙鴨山熱電有限公司煙氣換熱器安裝在引風(fēng)機與脫硫間煙道，加熱軟化水為市里的各洗浴、賓館、酒店等用戶供洗浴熱水，項目于2013年投產(chǎn)以來運行穩(wěn)定，每天產(chǎn)生熱水量約1500噸，煙氣溫度下降15℃左右，年產(chǎn)生經(jīng)濟效益300余萬元。

3．3熱泵技術(shù)應(yīng)用

電廠中廣泛應(yīng)用的一般是吸收式熱泵，以電廠的采暖抽汽為驅(qū)動熱源，溴化鋰溶液為吸收劑，水為制冷劑，回收利用汽輪機乏汽熱量，用于加熱熱網(wǎng)回水，從而實現(xiàn)熱量從低位熱源向高位熱源傳遞的效果。雙鴨山熱電公司2013年實施了熱泵技術(shù)改造，安裝4臺35．9MW熱泵，利用采暖抽汽作為熱泵的驅(qū)動熱源，高旁蒸汽作為該泵的備用驅(qū)動熱源，回收一臺發(fā)電機組的循環(huán)水余熱，用于對外供熱。熱泵設(shè)計提取循環(huán)水余熱熱量59．14MW，熱泵機組余熱水進水溫度38℃，出水溫度31．5℃;熱泵機組熱網(wǎng)水進口溫度55℃，出口溫度68℃，余熱水流量8120t/h，熱網(wǎng)循環(huán)水流量9500t/h。項目實施后，全年可節(jié)約標煤約1．3萬噸，取得顯著的經(jīng)濟效益。

3．4汽輪機本體節(jié)能提效改造應(yīng)用

對于新投產(chǎn)機組，大多數(shù)汽輪機考核試驗熱耗高于設(shè)計熱耗，主要原因在于理論設(shè)計與實際產(chǎn)品之間的差距、汽輪機動、靜部件的制造加工誤差、安裝間隙裕量過大等。因此對于此類汽輪機組提高效率的唯一途徑就是通過改造使通流間隙處于合理的范圍。汽輪機設(shè)計思想與實際運行工況往往嚴重不符影響，調(diào)節(jié)級設(shè)計噴嘴面積過大是普遍現(xiàn)象，同時汽輪機噴嘴組還可能存在噴嘴與動葉動靜匹配較差問題，將導(dǎo)致靜葉出口汽流不能以最佳方式進入動葉做功，使流動阻力增加，降低流動效率等問題。這些問題將嚴重影響汽輪機在常規(guī)運行工況的經(jīng)濟性，需要進行調(diào)節(jié)級噴嘴改造。雙鴨山熱電有限公司1號機組投運以來，機組熱耗值長期高于設(shè)計值150kJ/(kW•h)以上，運行經(jīng)濟性較差，針對此問題，該企業(yè)于2015年對1號機組進行了刷式汽封和噴嘴改造。改造對全部汽封進行了更換，其中52圈汽封改為刷式汽封，同時對汽封間隙進行了按照下限值減調(diào)整0．20mm進行了調(diào)整。在對調(diào)節(jié)級噴嘴改造時，將噴嘴面積由218．57cm2縮小至163．95cm2。改造后，試驗熱耗率較修前降低162．63kJ/(kW•h)，基本實現(xiàn)達設(shè)計值。3．5冷卻水塔填料非等高布置優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用傳統(tǒng)冷卻塔運行中存在填料分布和填料空氣動力場匹配不當(dāng)?shù)膯栴}，使得外圍進塔空氣的吸熱吸濕能力未能充分利用，影響到外圍循環(huán)水的進一步冷卻;同時內(nèi)圍存在空氣不足的問題，影響到內(nèi)圍循環(huán)水的冷卻。通過填料非等高布置改造方式能夠提升冷卻水塔冷卻效率，根據(jù)塔內(nèi)空氣動力場的分布規(guī)律，將塔內(nèi)面積分成內(nèi)區(qū)，外區(qū)兩個區(qū)域，不同的區(qū)域匹配不同的填料高度，通常外圍上升空氣的吸濕吸熱能力較強，內(nèi)圍水溫較高，空氣流速較低，空氣的吸濕吸熱較差，采用非等高布置優(yōu)化技術(shù)可大大提升冷卻水塔效率。雙鴨山熱電公司原冷卻水塔淋水填料為“S”波形，淋水填料片距為33mm，該波形淋水填料的熱力性能及阻力特性較差;原淋水填料層高1m，采用等高布置方式，未充分考慮到塔內(nèi)空氣流場的不平衡性，原冷卻水塔幅高為10℃，高于達標值3℃。2015年進行了1號冷卻水塔整體優(yōu)化，將原有S波淋水填料全部更換為GTX－26型(新斜波)高效淋水填料、根據(jù)塔內(nèi)空氣動力場的分布規(guī)律，通過非等高不同片距布置優(yōu)化，將塔內(nèi)面積分成內(nèi)、外區(qū)兩個區(qū)域，內(nèi)區(qū)高度為1．0m，外區(qū)高度1．25m。改造后，冷卻水塔幅高7．5℃，降低2．5℃。

4結(jié)語

當(dāng)前火電廠節(jié)能減排水平整體逐年提升，但潛力仍然較大，建議火電企業(yè)首先通過試驗手段做好機組能耗評估，根據(jù)評估結(jié)果有針對性的實施優(yōu)化改造項目;同時要加強同區(qū)域、同類型機組對標，及時發(fā)現(xiàn)能耗提升空間;此外要關(guān)注新技術(shù)應(yīng)用和加強技術(shù)攻關(guān)，突破指標瓶頸，保證火電廠能耗水平持續(xù)優(yōu)化。

作者:孫志偉 單位:大唐雙鴨山熱電有限公司

參考文獻:

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