我國發(fā)電裝機容量連續(xù)二年蟬聯(lián)世界第一已在業(yè)內(nèi)傳開許久。面對節(jié)能降耗的新要求，“十三五”期間煤電機組節(jié)能降耗又怎么做？

站在2015年年中節(jié)點，“十二五”即將收官，“十三五”藍圖在繪?？梢钥隙ǖ氖?，電力行業(yè)節(jié)能減排，不僅是“十二五”期間我國經(jīng)濟發(fā)展的熱點，還將繼續(xù)成為“十三五”我國電力發(fā)展的重中之重。“十二五”我國發(fā)電企業(yè)節(jié)能降耗取得哪些實踐經(jīng)驗？“十三五”節(jié)能降耗路線圖如何規(guī)劃？

“十二五”我國煤電機組節(jié)能降耗工作回顧

“十二五”期間，我國煤電機組節(jié)能減排工作主要從兩個方面開展：一是對在役機組實施大面積節(jié)能改造;二是“上大壓小”調(diào)結(jié)構(gòu)，新建機組采用高參數(shù)大容量的發(fā)電設(shè)備。通過實施上述“兩手抓”措施，我國火電機組供電煤耗已由2010年的333克/千瓦時降低到2014年的318克/千瓦時，足足降低了15克/千瓦時，相當于年節(jié)約6000萬噸標準煤。在此過程中，我國火電行業(yè)技術(shù)進步也大大加快，成為世界電力工業(yè)發(fā)展的亮點。

總結(jié)在煤電機組節(jié)能降耗方面的成功案例，從單個電廠看，上海外高橋第三發(fā)電廠（簡稱外三電廠）的業(yè)績可圈可點。外三電廠在節(jié)能降耗上做到了基建階段與投產(chǎn)運行階段并重：在基建階段，高度重視設(shè)計選型工作;在機組投產(chǎn)后，又采用一系列節(jié)能技術(shù)對設(shè)備和系統(tǒng)進行改造。通過對主蒸汽、再熱蒸汽管道彎頭設(shè)計優(yōu)化，降低了系統(tǒng)阻力;采用100%汽動泵技術(shù)，前置泵與汽動給水泵同軸，提高了給水泵組效率;采用零號高加，在低負荷下提高給水溫度和SCR入口煙氣溫度，保證了SCR正常投運，并降低了機組能耗指標;通過加裝暖風器，并采用六抽汽源供汽，提高了二次風溫度及空氣預(yù)熱器低溫原件的溫度，有效預(yù)防了空氣預(yù)熱器堵灰和腐蝕，并結(jié)合低壓省煤器的應(yīng)用，降低了機組能耗指標；采用凝結(jié)水調(diào)頻技術(shù)，減少了部分負荷下調(diào)節(jié)汽門節(jié)流損失，提高了機組變負荷相應(yīng)速度。目前，外三電廠機組供電煤耗達到全世界最低，成為國內(nèi)燃煤機組節(jié)能降耗的典范之一。

目前，全國6000千瓦及以上電廠在役火電裝機9.4億千瓦，占全國總裝機的69%，因此，對在役煤電機組采用什么成熟、可靠和技術(shù)經(jīng)濟合理的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，已成為各發(fā)電企業(yè)面臨的重要課題。華能玉環(huán)電廠3號機組成功實施一攬子節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造，成為我國發(fā)電企業(yè)在煤電節(jié)能降耗領(lǐng)域攻堅克難、不懈努力的一個縮影。玉環(huán)3號機組采取的主要節(jié)能降耗措施包括：空氣預(yù)熱器整體改造、汽動聯(lián)合引風機技術(shù)、外置式蒸汽冷卻器、凝結(jié)水復(fù)合調(diào)頻技術(shù)、撈渣機一步上倉改造、局部保溫改造、鍋爐照明改造、閥門泄漏治理、鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整、低氮燃燒器改造、脫硝系統(tǒng)增容改造、電除塵器低低溫改造及高頻電源改造、脫硫系統(tǒng)增容改造、煙塵協(xié)同治理等，在環(huán)保增容改造條件下，改造后機組平均供電煤耗降到282g/kWh，廠用電率降至2.9%。經(jīng)浙江省環(huán)境監(jiān)測總站監(jiān)測，機組在滿負荷工況下，煙塵≤1.43mg/m3；二氧化硫≤15.7mg/m3;氮氧化物≤22.4mg/m3，煙氣污染物排放達到燃氣輪機組的排放標準。

總結(jié)我國煤電機組節(jié)能降耗的成功案例，從集團整體看，華能集團已走出一條卓有成效的節(jié)能減排之路。一是規(guī)劃標準為龍頭。華能不斷吸收國內(nèi)外先進的節(jié)能減排技術(shù)和經(jīng)驗，在國內(nèi)電力集團中率先制訂了節(jié)能環(huán)保企業(yè)規(guī)劃和燃煤電廠優(yōu)秀節(jié)約環(huán)保型企業(yè)標準，為火電機組節(jié)能減排確立了指導(dǎo)方針、目標和方向。二是節(jié)能診斷“開方子”。華能對早期的節(jié)能診斷技術(shù)進行經(jīng)驗總結(jié)和理論提升，創(chuàng)新性地形成了一套規(guī)范、統(tǒng)一的節(jié)能診斷方法和程序，并通過理論分析和總結(jié)大量機組實際運行統(tǒng)計規(guī)律，制定了科學(xué)的計算方法。該方法根據(jù)機組設(shè)計數(shù)據(jù)、主輔機試驗結(jié)果、機組運行參數(shù)和能耗統(tǒng)計指標，實現(xiàn)了機組發(fā)電煤耗反平衡計算與正平衡統(tǒng)計的統(tǒng)一，提高了燃煤機組節(jié)能降耗技術(shù)水平，推動了行業(yè)技術(shù)進步。2011年至2014年這4年期間，華能共有300臺（次）煤電機組實施了節(jié)能診斷，找出了機組存在的共性問題，提出并實施了系統(tǒng)的解決方法。三是“一廠一策”定方案。華能在節(jié)能診斷基礎(chǔ)上，提出了既解決共性問題又符合各電廠實際情況的一體化節(jié)能改造方案，主要是：結(jié)合各廠主輔設(shè)備設(shè)計特點、設(shè)備性能、運行狀況和存在問題，采用系統(tǒng)的思維方式，整體的設(shè)計理念，開展節(jié)能新技術(shù)一體化集成應(yīng)用研究與示范。采用的主要技術(shù)包括：汽輪機通流改造、鍋爐受熱面調(diào)整、分級省煤器應(yīng)用、空冷島增容改造、電動泵改為汽動泵、汽輪機多變量協(xié)同控制技術(shù)、引風機與增壓風機合并、煙道優(yōu)化、電除塵器高頻電源改造、羅茨真空泵節(jié)能改造、低壓省煤器與煙氣余熱供暖風器聯(lián)合系統(tǒng)、兩級低壓省煤器與煙氣余熱供暖風器聯(lián)合系統(tǒng)、外置式蒸汽冷卻器與附加高加聯(lián)合系統(tǒng)、空氣預(yù)熱器局部改造、凝結(jié)水復(fù)合調(diào)頻技術(shù)、再熱器清洗技術(shù)、吹灰汽源改造、汽輪機及熱力疏水系統(tǒng)優(yōu)化，等等。四是抓好新建機組的選型和設(shè)計優(yōu)化。華能合理提高蒸汽參數(shù)、提高給水溫度、降低汽輪機排汽壓力，采用煙氣余熱利用系統(tǒng)（低壓省煤器）、外置式蒸汽冷卻器、普遍采用給水泵與前置泵同軸技術(shù)、泵和風機變頻或雙速技術(shù)等，提高機組循環(huán)效率，降低廠用電率。此外，華能還采用各種行之有效的節(jié)能管理措施，如加強對標管理、開展小指標競賽等手段，進一步促進了機組能耗指標的有效降低。截至2014年底，華能發(fā)電裝機總?cè)萘?5149萬千瓦，完成供電煤耗310克/千瓦時，廠用電率4.4%。

“十三五”期間煤電機組節(jié)能降耗怎么做

根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)，截至2014年底，我國發(fā)電裝機容量達到13.60億千瓦，連續(xù)第二年位居世界第一，其中，火電裝機9.16億千瓦（含煤電8.25億千瓦、氣電0.56億千瓦），占全部裝機容量的67.4%。預(yù)計“十三五”期間，我國發(fā)電裝機容量每年仍將有一定的增長。預(yù)計到2030年，我國煤電機組裝機容量約占總裝機容量的50%。按照國家發(fā)改委、環(huán)保部和國家能源局下發(fā)的《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014-2020年）》，到2020年，我國現(xiàn)役燃煤發(fā)電機組改造后的平均供電煤耗要低于310克/千瓦時。因此，“十三五”期間在役煤電機組節(jié)能改造仍然是重頭戲。

由于各個電廠的機組建設(shè)時期不盡相同、機組類型及其系統(tǒng)不盡相同、電廠所處的地域環(huán)境不盡相同，機組情況存在共性，也存在個性問題，因此，一方面要加強可行的共性節(jié)能技術(shù)推廣應(yīng)用，另一方面要強調(diào)“一廠一策”，設(shè)計綜合節(jié)能和環(huán)保、節(jié)能和安全等一體化實施方案，既不能從別處照搬照抄，又要防止盲目局部改造造成投資浪費，從而達到更好的節(jié)能效果。

面對“十三五”節(jié)能降耗的新要求，目前已經(jīng)初步研究成功和正在開展研究的技術(shù)，要加快研發(fā)和推廣應(yīng)用，以盡快發(fā)揮預(yù)期作用。“十二五”末的最新技術(shù)，如已經(jīng)投運的華能長興電廠再熱蒸汽溫度620℃超超臨界技術(shù)、華能安源電廠660MW超超臨界二次再熱技術(shù)等，應(yīng)進一步深化研究，加大推廣應(yīng)用力度，使新建機組站在新的起點上。正在研究并取得初步成果的700℃超超臨界機組技術(shù)（以材料技術(shù)為核心），要爭取早日進入工程示范階段。還要緊密結(jié)合需求側(cè)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，大力實施機組熱電聯(lián)產(chǎn)、冷熱電聯(lián)產(chǎn)，這也是節(jié)能的好做法。

在近期和今后一段時間內(nèi)，煤電機組新技術(shù)的研發(fā)主要有四個方向：一是電廠內(nèi)部的智能化、深度優(yōu)化;二是煤炭分級梯級利用技術(shù);三是“互聯(lián)網(wǎng)＋”智慧能源時代的發(fā)電、調(diào)度、用電的聯(lián)合優(yōu)化；四是利用新型介質(zhì)（如二氧化碳）熱力循環(huán)的全新發(fā)電技術(shù)。在節(jié)能降耗的道路上，還有許多新技術(shù)、新工藝需要開發(fā)和不斷地升級優(yōu)化，并加以示范和付諸實踐應(yīng)用，以產(chǎn)生實實在在的經(jīng)濟效益和社會效益。

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