有關火力發(fā)電廠用電率節(jié)能技術的研究

馬躍馳

沈陽華潤熱電有限公司，遼寧沈陽 110043

隨著我國電煤供應的緊張，火電企業(yè)往往會因煤價不斷攀升而出現(xiàn)大面積虧損。但目前，在煤價已大幅下降的情況下，我國很多的火電企業(yè)仍然大面積虧損，針對這種電煤價格高虧損，價格低也虧損的局面，火電企業(yè)如何才能走出不虧損的尷尬局面，已經(jīng)成了擺在我們面前的一道難題。下面筆者結合自己的實際工作就火力發(fā)電過程的節(jié)能問題進行相應的分析和研討。

1 火力發(fā)電企業(yè)現(xiàn)狀及問題

1.1 發(fā)展現(xiàn)狀

Wind資訊數(shù)據(jù)顯示，截至目前電力行業(yè)共有11家公司公布了2012年半年報業(yè)績預告，超七成公司虧損。其中，黔源電力（002039，股吧）首次出現(xiàn)虧損，預計2012年上半年凈利潤虧損7 200萬元至7 700萬元，同比下降604.1%。而長源電力（000966，股吧）上半年虧損最多，達1.4億元至1.85億元。此外，明星電力（600101，股吧）和國投電力（600886，股吧）均預計上半年業(yè)績預減，其中，國投電力表示，與上年同期相比，利潤將下降50%以上。另有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，電力行業(yè)上市公司資產(chǎn)負債率一直位居各行業(yè)前列，今年一季度高達73.18%，2011年則為71.85%。對于火電企業(yè)來說，以往虧損是因為買不到煤開工不足和煤價過高，而今年煤價大幅下降，而且大量的煤賣不出去，似乎又回到了10年前煤找電的罕見現(xiàn)象。

1.2 存在問題

電力改革必須堅持市場配置資源的大方向。目前的問題是市場發(fā)育不足，而非市場失靈。價格改革的含義應是從政府定價轉(zhuǎn)向市場定價。政府只為壟斷環(huán)節(jié)的輸電定價，其他環(huán)節(jié)價格由市場決定，這才是改革，煤電聯(lián)動、價格調(diào)高調(diào)低都不是改革。目前的電力運行體制改革成了“夾生飯”電網(wǎng)公司仍在實行“吃差價”的贏利模式，其利潤直接與兩端的電力交易規(guī)模相關，這給直購電和新能源自發(fā)自用帶來了極大困難。政府在產(chǎn)業(yè)鏈某個環(huán)節(jié)管制所表現(xiàn)出的問題，在電力運行上尤為突出。如動力煤持續(xù)高位運行時，發(fā)電企業(yè)虧損加劇，價格部門調(diào)整上網(wǎng)電價，并視當時的經(jīng)濟運行情況（特別是CPI值）來決定是否同時上調(diào)銷售電價。這幾乎就是目前中國處理煤電矛盾的全部思路。但電價調(diào)高后，往往會引發(fā)煤炭新一輪漲價，發(fā)電企業(yè)會再次提出煤電聯(lián)動要求，國家則再次調(diào)高電價。煤電每聯(lián)動一次，下游用戶特別是工商業(yè)用戶，都要付出更大的用電成本。這一煤電聯(lián)動的價格循環(huán)，根本無助于發(fā)電企業(yè)擺脫困境。煤電聯(lián)動實行了兩次就告擱淺，正說明這種解決方式不可行。

2 火力發(fā)電企業(yè)技術分析

最近幾年，隨著自動一體化控制技術的完善和開發(fā)，自動一體化技術已經(jīng)在火力發(fā)電企業(yè)有了成功應用的先例，自動一體化技術在火力發(fā)電廠的應用主要有以下幾個優(yōu)點。

2.1 實現(xiàn)了多機一控系統(tǒng)

目前，我國很多企業(yè)在實際運行的過程中，都是利用一個具體的控制室對其他兩臺機組進行控制，雖然也出現(xiàn)過一對一控制現(xiàn)象，但這種狀況只能出現(xiàn)在一些技術相對比較完善的發(fā)電企業(yè)。最近兩年，隨著我國火力電廠不斷提高自身的自動一體化水平，也出現(xiàn)了一些由一個控制室可以同時控制三臺或者四臺機組的情況，不過這種情況大多出現(xiàn)在一些大型國有企業(yè)。隨著技術的不斷完善，一些小型火電廠也開始嘗試著用一個控制室對多個機組進行控制。這一技術的突破，為我國火力發(fā)電企業(yè)降低用電率以及成本帶來了巨大地空間。最為典型的例子就是華能玉環(huán)電廠，它是由華東電力設計院進行設計和開發(fā)的自動一體化控制系統(tǒng)，到目前為止，已經(jīng)完全實現(xiàn)了一個控制室同時控制四個機組的運行方式。

2.2 集中控制逐步網(wǎng)絡化

眾所周知，火力發(fā)電廠除了鍋爐、發(fā)電機和汽輪機及一些相關的系統(tǒng)之外，通常都會伴隨著一系列的輔助系統(tǒng)，比如煤、水、灰渣等的處理系統(tǒng)以及燃油控制系統(tǒng)等，所有的輔助系統(tǒng)都是由單獨的一個控制系統(tǒng)進行控制。這兩年，國內(nèi)外很多學者都嘗試著通過不點改變設計角度和位置，將一些相對位置和工藝性能相對接近的系統(tǒng)，進行科學合理的設計，讓他們根據(jù)自身的輔助功能相互集中的某一個固定的區(qū)域，這樣不但方便操作和控制，而且也縮小了實際占用空間。

2.3 實現(xiàn)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

現(xiàn)場總線在火力發(fā)電廠的應用已經(jīng)有了將近十年的時間，當初只是一些局部零星的小系統(tǒng)，發(fā)展到后來，逐步形成了完整的輔助車間系統(tǒng)。例如，由華東電力設計院所設計的華能金陵電廠以及華能九臺電廠，已將基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)全面應用于主機組的設計中，目前這兩個項目正在建設中。

3 節(jié)能技術的應用

X公司熱電廠現(xiàn)在使用的除塵風機是液力的耦合器拖動，由于液力耦合器的效率比較低、調(diào)速的范圍也很窄，所以節(jié)能效果相對比較低，試驗中將液力耦合器進行拆除，對除塵風機進行變頻的改造。

3.1 改造之前

高速=6×1.732×0.8×200=1662.72kW；

低速=6×1.732×0.6×80= 498.816 kW。

則全年系統(tǒng)耗能為：

C1= T1×P高速+ T2×P低速=299289.6+4988160=528744 9.6kW·h

3.2 改造之后

η液耦×P液耦×η電機 =η變頻× P變頻×η電機；

變頻低速運行下：P變頻2=51.96kW；

變頻高速運行下：P變頻1=1509.44kW。

則系統(tǒng)全年耗能為：

C2= T1×P變頻1+ T2×P變頻2=31176+4528320=4559496 kW·h。

4 結論

全文通過對當前我國火力發(fā)電企業(yè)的現(xiàn)行狀況以及所面臨的實際問題描述，提出了火力發(fā)電企業(yè)在用電率以及其他節(jié)能方面的技術措施和方法。首先是對當前火力發(fā)電企業(yè)的最新技術的描述和分析，通過對這些新型技術的分析，嘗試性地提出了一些意見。隨著對新型技術的不斷剖析，進而引出了一些針對企業(yè)的使用實例，結合X公司熱電廠利用變頻調(diào)速技術降低企業(yè)用電率，在變頻調(diào)速的分析過程中，重點就改造前后的節(jié)能效果進行了對比和分析，從比較結果和數(shù)字上我們不難看出變頻調(diào)速技術在火力發(fā)電企業(yè)的節(jié)能過程中是非常成功和有效的，在取得了相當可觀的節(jié)能效果的同時也為企業(yè)帶了價值不菲的經(jīng)濟效益，這對企業(yè)降低能耗和提升生產(chǎn)率具有十分重要的意義。

[1]焦樹建.火力發(fā)電廠高壓變頻調(diào)速技術用電率節(jié)能研究[J].科技咨詢，2012.

[2]楊順虎.火力發(fā)電廠用電率節(jié)能研究[J].中國科技導刊，2011.