火力發(fā)電與節(jié)能減排.doc

1、火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能分析（大唐略陽發(fā)電有限責任公司， 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)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃的建議提出了 2010 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。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)劃目標中最重要的約束 性指標之一。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，促進企業(yè)加快節(jié)能技術(shù) 改造，加強節(jié)能管理，提高能源利用效率，對提高企業(yè)經(jīng)濟效益，緩解經(jīng)濟社會發(fā)展面臨的 能源和環(huán)境約束，確保實現(xiàn)“十一五”規(guī)劃目標和全面建設小康社會目標，具有十分重要的 意義。1.1.

2、節(jié)能的意義 火力發(fā)電廠的節(jié)能具有雙層意義：一方面，隨著經(jīng)濟快速發(fā)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)濟發(fā)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)境下求得生存與發(fā)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)電成本，采用節(jié)能技術(shù)、加強節(jié)能管理更顯得尤 為迫切。做好節(jié)能工作不僅是國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展和全面建設小康社會的客觀需要，而且也是 發(fā)電企業(yè)增強盈利能力、提高經(jīng)濟效益、實現(xiàn)快速發(fā)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

3、電力生產(chǎn)方式， 2005 年底中國火電裝機容量達 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準煤耗平均為 374 克/千瓦時，比 2004年降低 2克/千瓦時，相當于節(jié)省標準煤 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)能的分析和措施 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

4、可接受的一切措施， 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，采取一切合理的措施， 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)，要堅持在確保安全生產(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)管理手段使各環(huán)節(jié)的能源消耗水平得到合理控制，并努

5、力消除 生產(chǎn)過程巾可以避免的能量浪費，就能真正達到節(jié)能的目的，因此，火電廠節(jié)能工作的重點 在于，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)能的辦法?；痣姀S節(jié)能的主要任務就是加大節(jié)能技術(shù)改造， 提高設備可靠性；調(diào)整運行方式，推進運行方式的創(chuàng)新，以達到降低煤耗、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，降低機組的發(fā)電煤耗從反平衡角度分析，取決于提高鍋爐爐效和降低汽輪機熱耗。 鍋爐是最大的燃料消耗設備 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、

6、 機械不完全燃燒損失、化學不完全燃燒損失、散熱損失、灰渣物理熱損失等。因此，只有通 過減少各項損失，提高鍋爐燃燒效率才能實現(xiàn)鍋爐燃燒的節(jié)能控制。在鍋爐運行過程中，氧 量調(diào)整、配風調(diào)整、改變制粉系統(tǒng)運行方式以及減少空預器的漏風、消除煙道、空預器積灰 等都是有利于減少各項損失的節(jié)能調(diào)整措施，其中，省煤器出口氧量、排煙溫度、飛灰含碳 量是重點節(jié)能控制參數(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，保證氧量在合適范圍，及時 調(diào)整風煤配比，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 漏風率，提高爐效。定期做好熱效率測試工作，認真分析機組效率、爐效及漏風情況，積極 督促檢

7、修對減速機漏油，空預器、省煤器、爐膛漏風情況進行消除。降低汽輪機熱耗一是利用先進技術(shù)，通過對汽輪機通流部分及相關(guān)熱力系統(tǒng)的改造等， 提高循環(huán)效率，降低熱耗。二是運行中應積極、及時地對主輔機進行調(diào)度和調(diào)整，以保證機 組在相應工況下的參數(shù)、真空等指標處于經(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。利用檢修機會，積極聯(lián)系檢修進行凝汽器清掃，努力提高機組運行真空。針對汽 機熱耗偏大問題，應加強節(jié)能診斷分析，應定期進行高、中壓缸效率測試，加強機組閥門內(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

8、電，三是降低主變變損。降低 生產(chǎn)和非生產(chǎn)用電主要是靠加強生產(chǎn)和非生產(chǎn)節(jié)電管理、經(jīng)濟核算、運行經(jīng)濟調(diào)度和加快節(jié) 電技改等措施，來達到降低廠綜合用電目的。其次是利用先進技術(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，泵與風機等主要輔機設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 在建設初期把好各級關(guān)口，因此，對現(xiàn)有輔機進行調(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，在電廠其它輔機設備中，有相當一部分泵與風

9、機的電機容量是固定不變的，設備 一旦啟動運行其單耗也是基本不變的。在一般情況下，啟停調(diào)整是該類設備的主要節(jié)能控制 手段。因此輔機運行應合理調(diào)配，優(yōu)化運行方式，冬季氣溫低時，晚高峰后減負荷期間，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。嚴格執(zhí)行降低除灰水系統(tǒng)水耗措施，及時調(diào)整沖洗泵電流。 嚴格的執(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留最小照明， 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成本非常重要。在降低燃油消耗方面，首先是采用先

10、進的節(jié)油技術(shù)，當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) 有條件下加強燃油管理， 嚴格執(zhí)行燃油管理考核辦法， 充分調(diào)動員工節(jié)油的主動性和積極性。 三是控制燃煤質(zhì)量、合理安排機組啟停方式、提高機組檢修質(zhì)量，減少鍋爐啟停及設備搶修 次數(shù)、提高運行水平等都是節(jié)約燃油的重要措施，水費是變動成本中獨立的成本項目，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。二是加強內(nèi)部節(jié)水管理；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、生活公用設施使用節(jié)水器具；對生活用水，通過合理收費， 提高職工的節(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

11、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 少沖灰用水等措施，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，保持冷卻表面清潔程度、提高真空系統(tǒng)嚴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； 加強設備跑、 冒、滴、 漏的治理，都是有效的

12、節(jié)水措施。2.2. 節(jié)能管理環(huán)節(jié)2.2.1. 加強基礎管理工作，強化生產(chǎn)過程管理節(jié)能管理是技術(shù)節(jié)能的重要補充，因此應成立節(jié)能機構(gòu)，加強領導，落實責任，為節(jié)能 工作提供組織保證。 主要職責包括： 根據(jù)節(jié)能工作需要及時制定和修訂節(jié)能管理制度、 規(guī)定； 定期檢查節(jié)能管理規(guī)定的執(zhí)行情況； 組織分析生產(chǎn)技術(shù)指標及審定整改方案； 加強生產(chǎn)用水、 用電的管理，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、提高意識。為節(jié)能營造上一個良好氛圍廣泛開展節(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)能作貢獻的良好氛圍，使企業(yè)職工充分 認識節(jié)約一滴水、節(jié)約一度電、節(jié)約一克煤是為企

13、業(yè)效益作貢獻，為社會節(jié)約資源，樹立節(jié) 能也是創(chuàng)收的觀念。不斷提高廣大職工的節(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，規(guī)范操作，進一步提高系統(tǒng)分析問題能力；要根據(jù)煤質(zhì)、 負荷等情況，探索出機組穩(wěn)定、經(jīng)濟運行指導值，對出現(xiàn)的異常，要認真對待，要進行橫、 縱比較，弄清異常的真正原因。2.2.2. 加強監(jiān)督考核首先，重點抓好燃料的監(jiān)督管理。節(jié)能監(jiān)督人員有權(quán)要求燃運部門按照設計和接近設計 煤種訂貨，并隨時掌握入廠煤和入爐煤的分析結(jié)果，及時指導燃料調(diào)配和燃燒調(diào)整。其次， 掌握機組設備狀態(tài)和運行方式， 組織并指導能平衡測試及有關(guān)熱力試驗。 深入了解機爐本體、 輔機設備狀況及存在的缺陷，

14、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。對主蒸汽壓力，溫度、排煙溫度、氧量、飛灰可燃物、給水溫度、高加投入 率、汽機端差、真空、主要輔機設備電耗、燃油量等進行監(jiān)督考核。及時對發(fā)電量、廠用電 率、供電煤耗等主要經(jīng)濟指標進行統(tǒng)計分析，為決策層提供可靠數(shù)據(jù)。第四，制定細則，加 強檢查。定期組織安排對生產(chǎn)、生活用水、用電進行檢查，發(fā)現(xiàn)未按規(guī)定執(zhí)行的，使用強制 手段，進行關(guān)停；并對有關(guān)人員和單位負責人進行考核通報，各單位應根據(jù)本規(guī)定，制定相 應的考核細則。3. 燃料管理在節(jié)能中的重要性3.1.

15、 加強燃料管理 一般來講，燃料成本占發(fā)電成本約為7 5 左右，占上網(wǎng)電價成本 3 0 左右。如果燃煤質(zhì)好價優(yōu)，則鍋爐燃燒穩(wěn)定、效率高，機組帶得起負荷，不僅能夠減少燃料的消耗量，更 有利于節(jié)約發(fā)電成本；如果燃煤質(zhì)次價高，則鍋爐燃燒穩(wěn)定性差，燃燒效率低，鍋爐本體及 其輔助設備損耗加大，顯然對發(fā)電廠是極其不利的，因此入廠和入爐燃料的控制是發(fā)電廠節(jié) 能工作的源頭這一步工作是否得到有效控制，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)過諸如計劃、采購、運輸、驗收、配煤、儲備及廠內(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)量的控制應在上述各環(huán)節(jié)上都要落到實 處。因此，抓

16、好燃煤的計量驗收以及質(zhì)量驗收、嚴格控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。要加強入廠煤的檢驗。因為燃料的品質(zhì)影響到燃料的價格、機組效率，有時還影響到機 組的安全指標，為防止入廠煤在采樣、制樣、化驗過程中出現(xiàn)工作人員失職行為，要認真規(guī) 范燃料采樣、制樣、化驗工作，確保數(shù)據(jù)真實可靠。有條件的應加裝入廠煤采樣監(jiān)視系統(tǒng)與 自動采樣裝置，加強入廠煤的監(jiān)督，確保采制樣的準確性和煤質(zhì)情況的真實性、準確性和及 進性。加強配煤參燒管理。根據(jù)到廠的煤質(zhì)情況及時通知有關(guān)部門進行配煤，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， 確定科學的配煤比例， 在實際混配中， 根據(jù)來煤

17、情況，能方便、及時地指導配煤工作。加強燃料采購和配煤的管理，使鍋爐燃用煤種接近設計要求，可以提高鍋爐燃燒效率及 穩(wěn)定性。3.2. 更新燃料管理理念 在采購煤炭時，過去我們總希望標準單價越低越好，這樣似乎能降低燃料成本，采購時 僅比較購入標煤單價是否低就可以了。但是，從近年來的運行實踐來看，當采購了購入標煤 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。有資料表明： 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 部分損失勢必導至單位燃料

18、成本上升。因此，電煤的采購管理務必轉(zhuǎn)變觀念，要樹立“買熱值、折標煤單價、算綜合效益”的觀念。不公要核算到廠標煤單價，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、燃燒、除灰環(huán)節(jié)是否經(jīng)濟也核算進去，這樣，燃料單位發(fā) 電成本才能降低，經(jīng)濟性才能提高，煤耗、廠用電率等物理性指標才能進一步改善。4. 節(jié)能過程中存在的問題 通過對近幾年企業(yè)成本的分析，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 受煤炭供應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、計劃電的體制下，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)盈利能力的瓶頸。近幾年來，煤

19、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)發(fā)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、污水處理費的征收也相應增加，排污收費逐年升 高成為企業(yè)沉重負擔。水資源緊缺，為了加大節(jié)水力度，各級政府對水資源費進行了較大幅 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)電成本大幅上升。4.2. 設備治理難度大 一些運行時間較長的老廠，設備嚴重老化，能耗高，自動化程度低，要適應競爭上網(wǎng)要 求，就需要大量資金進行設備更新?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，以提高機組效率，就成了企業(yè) 的一個難題。4.3. 發(fā)電設備利用小時連年降低 我國電網(wǎng)一直由國家控制。隨著電源建設和負荷的增長，伴隨著我國電力市場的培育， 我國各級電網(wǎng)有了一定程度的發(fā)展， 由于電量增長空間的限制， 導致設備平均利用小時下降。 受此影響，企業(yè)年平均發(fā)電設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，由于機組運行負荷率降低，調(diào)頻、調(diào)峰任務加重，機組運行經(jīng)濟性降低，負荷率下降 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)電單位成升高。4.4