燃氣發(fā)電機組節(jié)能先進技術(shù)及管理綜述

李達++石翠霞

摘 要 本文對燃氣輪機發(fā)電機組用能特點進行了分析，并結(jié)合9E和9F燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組多年運行實際，對提高燃氣電廠能源利用效率的有效方法進行了分類，詳細介紹了目前應(yīng)用比較成熟的節(jié)能先進改造技術(shù)、節(jié)能優(yōu)化控制運行等諸多方法，對同類型燃氣電廠節(jié)能管理工作具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞 燃氣輪機發(fā)電機組 能源效率 節(jié)能管理

中圖分類號：TK018 文獻標識碼：A

0引言

與常規(guī)的火力發(fā)電機組相比，燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組具有占地規(guī)模小、效率高、環(huán)保、啟停迅速等優(yōu)勢，國內(nèi)裝機容量逐步提高。近年來，面對國家能源形勢嚴峻、環(huán)保壓力加大等挑戰(zhàn)，國家節(jié)能管理要求越來越高，作為重點耗能裝置，我們應(yīng)當不斷加強燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的節(jié)能管理，提高發(fā)電企業(yè)能源利用水平。

燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組消耗的能源主要有天然氣和電力。天然氣消耗占整個能源消耗的97%以上，主要用于燃氣輪機燃燒和啟動鍋爐的燃燒消耗。電力消耗占整個能源消耗的1%左右，主要用于輔機的消耗。因此從能源消耗來講，提高燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的能效主要是兩種方式，一是提高燃氣-蒸汽聯(lián)合發(fā)電機組的發(fā)電效率，即降低發(fā)電氣耗，減少天然氣的消耗。二是降低整廠的廠用電率，即減少輔機的天然氣和電力消耗。而根據(jù)節(jié)能手段或方法來講，提高燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組能效主要包括源頭節(jié)能控制、節(jié)能先進技術(shù)改造和節(jié)能優(yōu)化運行技術(shù)。為了更清晰、全面的介紹燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的節(jié)能技術(shù)，本文從以上三個方面進行詳細闡述。

1 源頭節(jié)能控制

從國內(nèi)外管理經(jīng)驗教訓(xùn)和各行業(yè)實踐中我們可以發(fā)現(xiàn)，“加強源頭控制”怎么強調(diào)都不為過。同樣，節(jié)能管理也應(yīng)從源頭加以有效控制。必須在節(jié)能評估和設(shè)計之前，全面開展調(diào)研，了解其他發(fā)電企業(yè)在設(shè)計和運行中成功經(jīng)驗和不足，將好的做法在項目中加以采納，摒棄和避免同類問題的產(chǎn)生，為做好固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能評估提供技術(shù)支持，還要在采購、建設(shè)和生產(chǎn)過程中，嚴格落實節(jié)能評估審查意見。對于非固定資產(chǎn)投資項目，采購的設(shè)備要選用達到國家1級能效標準的產(chǎn)品和設(shè)備，特別是空調(diào)、電動機、壓縮機、鍋爐、空壓機、變壓器、泵與風(fēng)機、照明燈具等，將能效指標作為重要的技術(shù)指標列入設(shè)備招標文件和采購合同。多家電廠實踐表明，電機變頻控制、泵與風(fēng)機液力耦合器、壓縮空氣系統(tǒng)群控技術(shù)、余熱余壓冷能廠間聯(lián)合應(yīng)用、優(yōu)化電能質(zhì)量、自然采光設(shè)計、選用節(jié)能LED燈具等技術(shù)具有非常好的節(jié)能效果。

2 節(jié)能先進技術(shù)改造

對于已經(jīng)運行的機組，由于項目建設(shè)較早，或者當時技術(shù)尚未成熟，在設(shè)計、建造階段未考慮的，可以在生產(chǎn)運營階段實施節(jié)能改造。結(jié)合近幾年燃氣電廠節(jié)能改造項目的實施情況及效果，比較成熟的節(jié)能技術(shù)主要有真空泵改造、高效水泵節(jié)能改造等8個項目。以透平清吹冷卻空氣系統(tǒng)改造為例，因吹掃空氣系統(tǒng)使用全廠壓縮空氣氣源，存在先用空壓機將空氣升壓再大幅降壓使用的缺點，造成系統(tǒng)耗電量偏高。通過增設(shè)低壓螺桿空壓機氣源與按照透平上下缸溫差進行吹掃控制相結(jié)合的優(yōu)化改造，每臺機組年節(jié)省吹掃耗電費用約4.49萬元，可將優(yōu)化改造前吹掃耗電費用降低60%，回報年限為3年。以LED燈節(jié)能改造改造為例，LED燈相比節(jié)能燈節(jié)能超過30%，平均壽命延長2倍，色彩豐富，易于控制，不含汞。辦公室、維修車間、廠房等非特殊用途的燈均可更換為LED燈。從實際效果來看，項目投資回收期為2-3年，不僅節(jié)能電力，而且經(jīng)濟性較好。

3 節(jié)能優(yōu)化運行技術(shù)

燃氣輪機發(fā)電機組大多是調(diào)峰機組，頻繁啟停，機組人員的操作水平對機組的能耗影響很大。近年來，許多電廠針對自身機組運行特點，在大量研究實踐和借鑒他廠成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，制定采取了多項節(jié)能優(yōu)化運行措施，這些措施的出發(fā)點可以歸納為三類，一是減少機組啟、停機過程的時間，精細化管理輔機開、停機時間，從而減少燃料消耗和輔機運行能耗。二是輔機運行優(yōu)化技術(shù)，采取有效措施保障輔機在高效率運行區(qū)域運行，同時避免能源的浪費。三是其他節(jié)能技術(shù)。以上三類節(jié)能優(yōu)化運行技術(shù)詳細內(nèi)容如表2所示。

4電廠節(jié)能管理潛力發(fā)展方向

隨著節(jié)能技術(shù)及節(jié)能措施的普及及推廣，企業(yè)節(jié)能潛力越來越小，企業(yè)節(jié)能的難度越來越大。企業(yè)生產(chǎn)管理水平則成為影響節(jié)能工作的重要因素，而企業(yè)生產(chǎn)管理水平是一個綜合性的、由上至下所有員工努力的體現(xiàn)，決定因素很多，尤其是企業(yè)一把手的意識和態(tài)度。所以一方面必須把節(jié)能作為“一把手”工程，企業(yè)一把手親自掛帥抓節(jié)能工作。另一方面制定完善的節(jié)能獎懲機制，充分調(diào)動、鼓勵全員參加節(jié)能工作的積極性，集中大家智慧提升節(jié)能管理工作。

參考文獻

[1] 田明泉，趙杰，支永安，等.燃氣輪機節(jié)能優(yōu)化運行技術(shù)分析[J].節(jié)能，2014（4）.

[2] 石翠霞.節(jié)省下來的能源是最綠色的能源[J].中國電業(yè)，2015，856：52-53.