發(fā)電廠的節(jié)能減排及實現(xiàn)路徑研究

任文強

（蘭州西固熱電有限責任公司 甘肅省蘭州市 730000）

發(fā)電廠的節(jié)能減排及實現(xiàn)路徑研究

任文強

（蘭州西固熱電有限責任公司 甘肅省蘭州市 730000）

環(huán)境污染、資源枯竭、全球氣候變暖已成為世界性難題，而在此國際背景之下，世界各國經(jīng)濟紛紛走上發(fā)展低碳經(jīng)濟的道路。據(jù)此，本文以火電廠為例，淺析發(fā)電廠如何實現(xiàn)節(jié)能減排。

火電廠；節(jié)能減排；技術革新；強化管理

引言

我國能源結構中，煤炭的占有量最大，但煤炭在燃燒過程中，會產(chǎn)生SO2、粉塵等有害物質(zhì)，給人類的生存和發(fā)展產(chǎn)生嚴重威脅?；痣姀S作為煤炭的消耗大戶，是污染的排放大戶，理應引起重視。發(fā)電廠產(chǎn)生的污染物質(zhì)一般經(jīng)廢氣和廢水排入環(huán)境，其中鍋爐排煙包含粉塵、、氮氧化物、硫氧化物、碳氫化合物、CO及CO2等，是發(fā)電廠的主要污染源。從今年嚴重的霧霾天氣可知，我國火電廠的節(jié)能減排工作仍任重道遠。可見，重視火電廠的節(jié)能減排是人類得以生存和發(fā)展的必然選擇。據(jù)此研究背景，本文就火電廠的節(jié)能減排展開討論，以期改善我國每況愈下的能源與環(huán)境形勢。

1 研發(fā)和推廣節(jié)能減排技術

科技是第一生產(chǎn)力，是改善資源環(huán)境形勢和實現(xiàn)電廠節(jié)能減排的重要途徑，因此應重視火電廠節(jié)能減排技術的研發(fā)。例如，某火電廠共4臺60萬kW的超臨界燃煤發(fā)電機組，2015年，1#、2#機組相繼完成超低排放的技術改造，至此，單臺機組脫硫效率超過98%，氮氧化物排放量僅為國家現(xiàn)行排放標準的1/2，煙塵排放量較原有排放量下降82%，這對改善地區(qū)環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。

1.1 熱力系統(tǒng)節(jié)能技術的研發(fā)

節(jié)能理論指導缺失、設備運行維護不當?shù)扔绊懸蛩氐拇嬖谥率篃崃C組的熱經(jīng)濟性偏低。對此，應按以下方面開展熱力系統(tǒng)節(jié)能技術的研發(fā)工作：①新機組中增加能損檢測、優(yōu)化改造、節(jié)能診斷等功能；②以熱力系統(tǒng)節(jié)能理論指導火電廠電力系統(tǒng)的改造，積極推廣化學補充水系統(tǒng)節(jié)能技術、供熱蒸汽過熱度利用技術及鍋爐排煙余熱、排污水余熱、除氧器排汽回收利用技術，以優(yōu)化熱力系統(tǒng)的結構及實現(xiàn)火電廠綜合效益最大化。

1.2 推進鍋爐的技術革新

火電廠鍋爐部分的技術革新包括：①采用回旋式空氣預熱器柔性密封改造技術，此項技術具有零間隙、耐腐蝕、耐高溫及密封磨損量自動補償?shù)膬?yōu)點，可使鍋爐的漏風率下降約3.59%，且據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，漏風率每降低1%，可使煤耗降低0.18kW·h，若每臺機組發(fā)電量為35億kW·h，則每年節(jié)約的標煤為2275t，同時引風機與用風機的用電量也有所降低；②采用軸流動葉可調(diào)技術、軸流風機轉(zhuǎn)子節(jié)能技術等進行風機節(jié)能改造；③調(diào)整鍋爐的整定參數(shù)、控制函數(shù)等，以消除設備的缺陷及改善鍋爐的運行質(zhì)量。例如，在600MW機組中，調(diào)整鍋爐系統(tǒng)之后，氮氧化物的排量及排煙溫度明顯降低，且再熱氣與主氣的平均溫度上升4℃，從而實現(xiàn)綜合效益最大化。

1.3 推進汽輪機的技術革新

火電廠汽輪機部分的技術革新包括：①采用三維流場動靜葉片設計技術來改造汽輪機的本體，如此可使300MW的亞臨界汽輪機熱耗上升7960kJ/kW·h。若設備熱耗的原始設計值較低，則應改造汽輪機的汽封系統(tǒng)，即改造隔板汽封和動靜葉氣封等，如此可使氣缸效率上升2～3%。②汽輪機輔助系統(tǒng)的改造，即選用高效葉輪等來提高水泵的工作效率及降低電耗，同時亦可將特殊材料涂于循環(huán)水泵上，以提高循環(huán)水泵的工作效率。

1.4 推進電氣的技術革新

火電廠常用的電機調(diào)速技術有變頻調(diào)速和永磁調(diào)速等，且此類調(diào)速技術具有較好的節(jié)能效果。例如，300MW機組的凝結水泵經(jīng)變頻調(diào)速改造之后，節(jié)電率為35%。當前，變頻調(diào)速器正廣泛應用于火電廠的電氣系統(tǒng)中，且由此產(chǎn)生的經(jīng)濟效益非?？捎^，但同時也使系統(tǒng)的復雜性更高，因此會增加系統(tǒng)的維修成本。對此，筆者認為應在變頻調(diào)速器改造之前進行改造方案可行性的研究，以確定調(diào)速器的共振轉(zhuǎn)速區(qū)及對電機使用壽命的影響。

1.5 暖風器疏水系統(tǒng)改造

暖風器是基于蒸汽的凝結放熱而設計的，其作用是避免空氣預熱器金屬表面被硫酸腐蝕及減輕金屬壁積灰。目前，火電廠主要采用“去除氧器”及“去排氣裝置”兩種疏水方式，其中前者具有系統(tǒng)復雜、設備缺陷多及設備運行經(jīng)濟性差的缺點，但相對于前者，后者即可有效簡化系統(tǒng)，又可實現(xiàn)對暖風器疏水箱液位的有效控制。例如，某發(fā)電企業(yè)對暖風器疏水系統(tǒng)進行“去排氣裝置”改造之后，一個月試運行期間共節(jié)電1833.55kW·h，可見改造后的暖風器疏水系統(tǒng)具有良好的經(jīng)濟性特點。

2 加強節(jié)能減排的管理

管理是企業(yè)的無形資產(chǎn)，對企業(yè)實現(xiàn)發(fā)展目標起著關鍵性的作用?；痣姀S節(jié)能減排的管理具體體現(xiàn)在制度的完善和內(nèi)部管理系統(tǒng)的健全。

2.1 完善節(jié)能減排制度

在資源枯竭、環(huán)境污染的國際大背景之下，我國已將節(jié)約資源、保護環(huán)境列入基本國策，并寫入法律。但從當前國內(nèi)火力發(fā)電行業(yè)的管理現(xiàn)狀來看，具體的操作層面上仍主要依靠專項執(zhí)法和簽訂責任書等來開展節(jié)能減排工作，可見火電廠節(jié)能減排的制度化和規(guī)范化尚需時日。此外，火電廠普遍存在SO2排放量控制、排污收費、環(huán)境評價等法規(guī)不協(xié)調(diào)、不配套的現(xiàn)象，此種制度層面的缺陷容易引起行業(yè)管理混亂，并最終削弱相關制度的執(zhí)法效果。對此，首先應完善市場激勵機制，以激發(fā)火電廠的節(jié)能減排意識及主動參與節(jié)能減排，比如按供電企業(yè)的資源形式制定相應的上網(wǎng)電價；向積極參與節(jié)能減排的企業(yè)提供信貸支持和財政補貼；規(guī)定火電廠節(jié)能減排的技術標準，提高行業(yè)準入門檻，以監(jiān)督火電廠的排污工作和淘汰產(chǎn)能落后的火電行業(yè)。

2.2 健全內(nèi)部管理體系

火電廠內(nèi)部管理體系的健全主要包括以下內(nèi)容：①設置真空、熱氣溫、脫硫率及燃油量等指標，以規(guī)范操作流程；②若條件允許，則積極推行機組節(jié)能潛力評估，即從可控損失上來完善火電廠的節(jié)能工作；③細化節(jié)煤、節(jié)電、節(jié)水等指標，并對燃料、運行、檢修等環(huán)節(jié)實行績效考核；④建立完善的全崗位責任制及三維管理網(wǎng)絡，即班組節(jié)能員、部門節(jié)能小組、廠級技能領導小組，以實現(xiàn)對火電廠節(jié)能減排工作進行全過程、全方位的管理；⑤建立定量考核+定性考核的考核機制，并對管理過程進行對標分析，以提高管理的科學化和精細化水平；⑥建立質(zhì)量、標準、計量相結合的節(jié)能監(jiān)督體系，以使火電廠綜合能耗最低化；⑦建立激勵機制，以激發(fā)員工主動參與企業(yè)的節(jié)能減排工作，并組織開展節(jié)能減排培訓工作，以提高員工的節(jié)能減排意識和技術水平。

3 結語

火電廠節(jié)能減排是國家節(jié)能減排工作的重心，是國家發(fā)展低碳經(jīng)濟的必然選擇，具體應從技術革新和強化管理兩個方面來實現(xiàn)。此外，面對嚴峻的國際形勢，美國正逐漸壓縮火電廠的數(shù)量，并積極開發(fā)可再生新能源。對此，我國應謙虛學習，并從中汲取符合我國國情且有利于國家經(jīng)濟健康發(fā)展的經(jīng)驗。

[1]黃溶冰，陳耿.節(jié)能減排項目的績效審計——以垃圾焚燒發(fā)電廠為例[J].會計研究，2013，02：86～90+95.

[2]落實節(jié)能減排堅持科學發(fā)展——國電諫壁發(fā)電廠節(jié)能減排側(cè)記[J].環(huán)境教育，2012，12：87.

[3]康國梁，薛志剛，張杰，王丹丹.火力發(fā)電廠的節(jié)能減排管理探索[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2012，24：75～76.

[4]曹彥玲.淺談火力發(fā)電廠的節(jié)能減排管理與實際應用[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2011，01：205.

TM621

A

1004-7344（2016）06-0093-02

2016-2-2

任文強（1986-），男，漢族，甘肅天水人，助理工程師，本科，畢業(yè)于蘭州理工大學，主要從事發(fā)電廠集控運行工作。