火電廠節(jié)能減排之“三十六計(jì)”

    節(jié)能減排是關(guān)系經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問題，是中央確定的我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大戰(zhàn)略任務(wù)，電力工業(yè)是節(jié)能減排的重點(diǎn)領(lǐng)域。其中大型火電企業(yè)是清潔能源的制造者，又是耗能大戶，在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域中具有重要的社會(huì)責(zé)任。

    本文從電廠的規(guī)劃、生產(chǎn)和管理環(huán)節(jié)提出了節(jié)能減排的各種方法，對(duì)于我國火力發(fā)電企業(yè)的節(jié)能減排具有一定的理論指導(dǎo)意義和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。

    電廠節(jié)能減排的有效措施如下：

    1.調(diào)整電源結(jié)構(gòu)，加快清潔能源和可再生能源的開發(fā)步伐

    受一次能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的影響，火電裝機(jī)容量比重偏大，水電、核電、可再生能源發(fā)電比重偏小，特別是核電發(fā)展緩慢。因此加大水電、核電、可再生能源和新能源的比重，優(yōu)先發(fā)展水電、風(fēng)電等清潔能源和可再生能源項(xiàng)目顯得尤為重要。

    2.關(guān)停小容量機(jī)組，推廣大容量機(jī)組

    根據(jù)蒸汽動(dòng)力循環(huán)的基本原理及熱力學(xué)第一定律和第二定律的分析，發(fā)展高參數(shù)、大容量的火電機(jī)組是我國電廠節(jié)能的一項(xiàng)重要措施。單臺(tái)發(fā)電機(jī)組容量越大，單位煤耗越小。如超超臨界機(jī)組比高壓純凝汽式機(jī)組供電標(biāo)煤耗少1/4~1/3 ，假設(shè)有兩億千瓦這樣的替代機(jī)組，一年可以節(jié)約標(biāo)煤十億多噸，同時(shí)三廢的排放也大大減少。因此，關(guān)停小容量機(jī)組，推廣大容量機(jī)組對(duì)減少能耗、提高能源利用率具有重大意義。

    3.推廣熱電聯(lián)產(chǎn)

    熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)能減排效果明顯，發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱具有節(jié)約能源、改善環(huán)境、提高供熱質(zhì)量、增加電力供應(yīng)等綜合效益，是改善大氣環(huán)境質(zhì)量的有效手段之一，是提高人民生活質(zhì)量的公益性基礎(chǔ)設(shè)施。

    4.提高燃煤質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

    煤粉鍋爐被廣泛地應(yīng)用于火力發(fā)電廠中。一般來講，燃料的成本占發(fā)電成本75%左右，占上網(wǎng)電價(jià)成本30% 左右。煤質(zhì)對(duì)火電廠的經(jīng)濟(jì)性影響很大，如果煤質(zhì)很差，會(huì)限制電廠出力，使電廠煤耗和廠用電率上升，且鍋爐本體及其輔助設(shè)備損耗加大；如果燃煤質(zhì)好價(jià)優(yōu)，則鍋爐燃燒穩(wěn)定、效率高，機(jī)組帶得起負(fù)荷，不僅能夠減少燃料的消耗量，更有利于節(jié)約發(fā)電成本，因此入廠和入爐燃料的控制是發(fā)電廠節(jié)能工作的源頭。

    5.提高鍋爐燃燒效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

    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：排煙熱損失，可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失，固體未完全燃燒熱損失，鍋爐散熱損失，灰渣物理熱損失等。降低排煙熱損失的主要措施：降低排煙容積，控制火焰中心位置、防止局部高溫，保持受熱面清潔，減少漏風(fēng)和保障省煤器的正常運(yùn)行等；降低可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失的主要措施：保障空氣與煤粉充分混合，控制過量空氣系數(shù)在最佳值，進(jìn)行必要的燃燒調(diào)整，提高入爐空氣溫度，注意鍋爐負(fù)荷的變化并控制好一、二次風(fēng)混合時(shí)間等；降低固體未完全燃燒熱損失的主要措施：選擇最佳的過量空氣系數(shù)，合理調(diào)整和降低煤粉細(xì)度，合理組織爐內(nèi)空氣動(dòng)力工況，并且在運(yùn)行中根據(jù)煤種變化，使一、二次風(fēng)適時(shí)混合等；降低散熱損失的措施主要措施：水冷壁和爐墻等結(jié)構(gòu)要嚴(yán)密、緊湊，爐墻和管道的保溫良好，鍋爐周圍的空氣要稍高并采用先進(jìn)的保溫材料等；降低排渣量和排渣溫度的主要措施：控制排渣量和排渣溫度。由此可見，通過提高鍋爐燃燒效率來節(jié)能減排的潛力很大。
    6.加強(qiáng)灰渣綜合利用。

    應(yīng)該根據(jù)電廠所在區(qū)域的具體特點(diǎn)，制定符合自身情況的灰渣綜合利用方案，灰渣綜合利用不但可以提高資源綜合利用效率，還可以減少灰渣排放造成環(huán)境壓力。

    7.提高汽輪機(jī)效率實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排在汽輪機(jī)內(nèi)蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為功的過程中，由于進(jìn)汽節(jié)流，汽流通過噴嘴與葉片摩擦，葉片頂部間隙漏汽及余速損失等原因，實(shí)際只能使蒸汽的可用焓降的一部分變?yōu)槠啓C(jī)的內(nèi)功，造成汽輪機(jī)的內(nèi)部損失。降低汽輪機(jī)內(nèi)部損失的方法有：通過在沖動(dòng)級(jí)中采用一定的反動(dòng)度，蒸汽流過動(dòng)葉柵時(shí)相對(duì)速度增加，盡量減小葉片出口邊厚度，采用漸縮型葉片、窄型葉柵等措施來降低噴嘴損失；通過改進(jìn)動(dòng)葉型線，采用適當(dāng)?shù)姆磩?dòng)度來降低動(dòng)葉損失；通過將汽輪機(jī)的排氣管做成擴(kuò)壓式，以便回收部分余速能量來降低余速損失等。

    8.合理選擇汽輪機(jī)抽汽壓力。

    對(duì)熱負(fù)荷進(jìn)行認(rèn)真實(shí)地調(diào)查，對(duì)熱用戶用熱方式、用熱量、用汽參數(shù)進(jìn)行全面統(tǒng)計(jì)，務(wù)求詳實(shí)準(zhǔn)確。對(duì)外供汽按品質(zhì)定價(jià)，對(duì)供熱方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定理想的抽汽方案。

    9.電氣系統(tǒng)節(jié)能

    1 ）廠用電系統(tǒng)。根據(jù)廠用電負(fù)荷的大小、特點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)廠用電系統(tǒng)，降低系統(tǒng)損耗，保證供電質(zhì)量。

    2 ）變壓器及動(dòng)力線纜。選擇節(jié)能型變壓器。目前國內(nèi)推廣的節(jié)能變壓器有10、11等系列產(chǎn)品，與S7、S9系列變壓器相比，空載損耗平均降低7%～10% ，負(fù)載損耗平均降低20% ～25% ，總損耗平均降低18% 左右。動(dòng)力電纜、導(dǎo)線截面在滿足載流量、壓降、動(dòng)熱穩(wěn)定前提下，盡量按照經(jīng)濟(jì)電流密度選型，以減少線損。

    3 ）廠用電動(dòng)機(jī)。廠用電動(dòng)機(jī)應(yīng)選用效率高、高效區(qū)寬的產(chǎn)品。根據(jù)電廠生產(chǎn)工藝的需要，合理選擇電機(jī)功率，設(shè)計(jì)中避免大馬拉小車的現(xiàn)象。

    4 ）照明節(jié)能。照明器選用效率高、利用系數(shù)高、配光合理、保持率高的綠色環(huán)保產(chǎn)品，同時(shí)照明設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮設(shè)備布置影響因素。

    10. 采用變頻調(diào)速技術(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

    發(fā)電廠廠用電量約占機(jī)組容量的5%～l0% ，除去制粉系統(tǒng)以外，泵與風(fēng)機(jī)等火電機(jī)組的主要輔機(jī)設(shè)備消耗的電能約占廠用電70% ～80%.解決這個(gè)問題最有效手段之一就是利用變頻技術(shù)對(duì)這些設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行變頻改造。采用變頻調(diào)速技術(shù)既節(jié)約了電能，，對(duì)于運(yùn)行工況變化較大的輔助設(shè)備，采用變頻調(diào)速，不同工況下，可有效降低電力損耗20% ～50% ，節(jié)能效果非常明顯。而且又可方便組成封閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)恒壓或恒流量控制，同時(shí)可以極大地改善鍋爐的整個(gè)燃燒情況，使鍋爐的各個(gè)指標(biāo)趨于最佳，從而使單位煤耗、水耗一并減少。

    11. 通過小指標(biāo)競賽達(dá)到節(jié)能減排的目的

    為了更大發(fā)揮機(jī)組的效率，火電廠運(yùn)行部門可進(jìn)行小指標(biāo)的競賽，競賽指標(biāo)包括主、再熱汽溫、真空、廠用電率、機(jī)組負(fù)荷、燃煤摻燒、脫硫率、脫硝率等等，同時(shí)建立各種獎(jiǎng)懲機(jī)制，提高每個(gè)員工的積極性，讓員工能設(shè)身處地的貫徹節(jié)能思想，將節(jié)能意識(shí)擴(kuò)展。通過小指標(biāo)競賽，可使機(jī)組在最優(yōu)的情況下運(yùn)行，使機(jī)組的各項(xiàng)指標(biāo)向先進(jìn)機(jī)組的指標(biāo)靠近。
    12. 積極推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

    研發(fā)新技術(shù)并將科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，把科技創(chuàng)新能力作為火力發(fā)電廠發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力，以科技進(jìn)步引領(lǐng)和支撐安全發(fā)展、清潔發(fā)展和節(jié)約發(fā)展，有效提高可持續(xù)發(fā)展能力、提高燃煤發(fā)電效率并減少資源消耗。采用大容量、高參數(shù)、高效率的潔凈煤發(fā)電技術(shù)，使供電煤耗持續(xù)下降，采用節(jié)水型空冷機(jī)組、干式排渣、水淡化、中水利用、廢水分類處理、梯級(jí)使用、工業(yè)廢水實(shí)現(xiàn)零排放等?；痣姀S通過各種先進(jìn)技術(shù)達(dá)到規(guī)定的煙氣排放指標(biāo)為響應(yīng)國家環(huán)保要求，緊跟創(chuàng)造潔凈電廠和清潔電能的大趨勢，同時(shí)也為了我們生活環(huán)境的清潔，因此控制煙氣排放顯得尤為重要，這就要求電除塵、脫硫以及脫硝系統(tǒng)及時(shí)投運(yùn)，進(jìn)而保證煙氣排放合格。

    13. 建立機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

    電廠節(jié)能管理評(píng)價(jià)系統(tǒng)以機(jī)組性能分析監(jiān)測為基礎(chǔ)，通過評(píng)價(jià)準(zhǔn)則、耗差分析、優(yōu)化運(yùn)行、綜合分析等方法，掌握機(jī)組能耗狀態(tài)，提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，促進(jìn)運(yùn)行管理和節(jié)能管理水平，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好效果。通過建立經(jīng)濟(jì)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，把火力發(fā)電廠諸多經(jīng)濟(jì)指標(biāo)按大小分級(jí)管理，主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)具體分解落實(shí)到崗位，責(zé)任到人，從而確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)指標(biāo)偏差。結(jié)合分析采取相應(yīng)的措施，最終達(dá)到經(jīng)濟(jì)指標(biāo)受控，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

    節(jié)能減排是國家整體利益的要求，是降低生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的必要手段，在當(dāng)今社會(huì)更應(yīng)該認(rèn)真做好這一項(xiàng)工作。以上僅僅是常見綜合利用電廠節(jié)能措施的幾個(gè)方面，不同地區(qū)、不同性質(zhì)的綜合利用熱電項(xiàng)目節(jié)能措施還存在于多個(gè)方面，這要求工程設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位、生產(chǎn)企業(yè)從多個(gè)角度出發(fā)，借鑒和創(chuàng)造性的發(fā)揮才智，做好綜合利用熱電廠節(jié)能工作。