中煤大屯熱電2×350MW項目節能方案淺析

摘要：中煤大屯熱電2×350MW項目依托大屯煤電公司就近建設兩臺350MW熱電聯產工程，既可充分利用低熱值燃料資源、促進環境保護，又可滿足地區經濟社會發展的熱負荷需求，符合國家能源產業政策，具有較好的社會效益和經濟效益。文章就該項目的節能方案進行了分析，以供參考。

關鍵詞：2×350MW熱電聯產工程；節能方案；生產系統；節電；節油

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）25-0120-02

1 工程概況

上海大屯能源股份有限公司為中國中煤能源股份有限公司控股子公司，主要以煤電鋁運為主導產業，擁有煤炭開采、洗選、電力、鋁業、運輸等相關產業的大型國有企業，在徐州市沛縣境內擁有姚橋、徐莊、孔莊、龍東4對礦井和徐沛鐵路管理處和自備電廠。煤炭生產能力達925萬噸/年，四個選煤廠自備電廠總裝機容量為444MW，有兩臺60MW機組、兩臺135MW機組、兩臺12MW和兩臺15MW共8臺機組，年發電可達26億度。大屯公司4個選煤廠2015年可產出煤矸石135.9萬噸，劣質煤126.6萬噸，煤泥56.8萬噸。若不合理利用，不僅浪費大量資源，而且占用大量土地，對環境也將造成嚴重污染。本工程擬采用“上大壓小”方式建設2×350MW超臨界熱電聯產機組，并同步建設煙氣脫硫和脫硝裝置。本工程的建設對于提高當地能源利用效率、緩解當地就業壓力、改善區域環境質量有著重要的意義，項目建設符合國家節能減排政策，符合沛縣的供熱規劃，能有效拉動地方經濟發展。現針對該項目的節能方案展開分析討論。

2 采取節能措施的相關方案

中煤大屯熱電2×350MW項目采用超臨界CFB鍋爐，雙抽、抽凝式汽輪機組熱電聯產、“上大壓小”的生產模式。本工程燃料為四個礦洗選后的煤矸石、劣質煤和煤泥的混煤，不足部分就近采購。熱電廠的工作原理是將煤炭中的化學能先轉換為熱能，最終轉換為電能或熱能，向用戶供電或供熱。在這一生產過程中，首先需要消耗原煤，本工程將上海大屯能源股份有限公司所屬洗煤廠煤炭洗選副產品煤矸石、煤泥及劣質煤按一定比例摻混，作為設計煤種和校核煤種。

2.1 主要生產系統節能措施

2.1.1 燃燒系統節能措施。本工程采用超臨界機組，節省煤耗。項目采用的鍋爐根據燃料特點專門設計。鍋爐通過合理的配送風量，保證了燃煤盡可能完全燃燒，同時優化排煙溫度，降低排煙損失。鍋爐在設計上考慮合理布置受熱面，保證隔熱保溫可靠，使熱量散發較少。

2.1.2 粉碎系統節能措施。煤粉碎系統采用錘擊式細碎機細碎，同時對煙、風煤粉管道布置進行優化，減少局部阻力損失，節約電耗。

2.1.3 熱力系統節能措施。主廠房布置和熱力系統管道通過優化管道路徑，減少壓力損失，提高管道效率。合理選用保溫材料品種和確定保溫結構，同時做好煙風管道的密封，防止載熱體外泄。凝汽器設有膠球清洗系統，以提高凝汽器傳熱效率、降低凝汽端差，從而提高機組循環熱效率、降低汽機熱耗、節約鍋爐燃用煤。除渣系統采用間接水冷式滾筒冷渣器，余熱利用，每天節水約70t/h。

2.2 節電技術措施

遵循與工藝需要相匹配的原則，合理選用電動機的功率，杜絕“大馬拉小車”現象，避免了電能浪費。優先選用低損耗變壓器，降低變壓器的空載損耗（鐵損和雜散損耗）和負荷損耗（銅損），提高變壓器效率。對于流量變化大的、經常低負荷工作的一次風機、送風機、凝結水泵采用變頻調速電動機，以便根據不同的負荷狀態及參數調節電動機的轉速。低壓廠用電系統采用動力中心（PC）—電動機控制中心（MCC）接線方式，降低變壓器負載，減少損耗。電袋除塵器采用高效節能型脈沖供電方式單相高壓電源，借助于專用儀器或具有閉環控制的上位機系統，通過調整“簡易脈沖”供電方式的幅度比和占空比，能夠有效地降低除塵器運行中無效電能和反效電能的消耗量，從而提高了有效電能的比例和電能有效利用率。

2.3 節油技術措施

循環流化床鍋爐普遍點火用油量大，而且不適宜運用常規煤粉爐節油點火技術。本工程將通過與鍋爐制造廠合作，優化鍋爐燃油點火系統配置，通過提高油槍霧化質量、優化床料高度和投煤方法等措施，以達到節油點火的目的。另外，本工程在調試和整組啟動期間將通過統籌安排，盡量減少機組冷態啟動次數，節約用油。

2.4 脫硫系統節能措施

將石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統中引風機和增壓風機合并，降低脫硫系統負荷，節省大量電能。脫硫塔出口裝設除霧器，控制出口煙氣含水量小于75mg/Nm3，冷卻塔裝設除水器，減少漂、滴損失。

2.5 照明節能措施

本工程廠房及室外的照明光源采用具有長壽命、高光效的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈、電子鎮流器和節能電感鎮流器，另外采用合理的照明控制方式，控制室及辦公室采用熒光燈及節能燈，初步分析通過綠色照明工程的實施，可降低20%～30%的照明電能消耗，這對降低電廠的運行成本是十分有利的。采用并聯電容器進行單燈無功功率補償，將功率因數提高到0.9，從而降低了照明變壓器的容量，減少了照明線路的損耗，其節能效果十分顯著。使用照明調壓器，保持穩定的供電電壓為380/220V，節約了電能，同時，降低了工作電壓，解決了發電廠燈具壽命短，更換頻繁的頑疾。使用智能控制技術對燈具照度大小進行控制，并通過廣泛采用聲光控開關和延時開關，可以大幅度減少照明能耗。充分利用室外天然光，對門窗合理設計，將天然光引入室內進行照明。

2.6 建筑節能措施

合理規劃空間布局及控制體形系數，盡量減少建筑物外表面積和窗洞面積，以減少空調負荷，從而達到節能目的。使用環保、節能型建筑材料，有效減少通過圍護結構的傳熱，從而減少各主要設備的容量，達到顯著的節能效果。本工程屋面均采用“冷屋頂”，從而達到減少空調冷負荷和空調節能的目的。endprint

2.7 控制系統節能措施

本工程控制系統采用了先進的分散式控制系統。由計算機控制機組啟停，進行數據處理和參數調整，以保證機組有關系統始終在最佳經濟工況下運行。在燃燒控制系統中采用先進的控制算法，使鍋爐燃燒處于最佳狀態，輔機設備運行處于效率最優工況，節約燃煤和輔機能耗。DCS系統使機組快速、穩定地滿足負荷變化的要求，保持機組穩定、高效經濟運行。設置了廠級監控信息系統（SIS）和全廠管理系統（MIS），進一步提高了全廠自動化管理水平，使全廠整體管理實現網絡化，為降低全廠燃料消耗、熱耗及電耗，實現經濟運行優化創造了條件。

2.8 節水措施

為節約水資源，在設計中，本著節約用水、一水多用、循環使用和廢水回收利用的原則，采用了節水措施。設置疏水擴容器，將機組啟、停及運行時的管道疏水收集進疏水擴容器，然后進入凝汽器，以便回收工質。鍋爐冷態開式清洗時的沖洗水回收處理后循環利用，節約用水。本工程采用干除灰和干灰場，節約除灰用水。使用節水型器具如感應式水龍頭、節水型便器等，節約用水。

為了加強電廠的水務管理，設計中考慮了對用水量加以控制和計量的措施。在進入各建筑物的工業用水管上裝設了控制閥門、流量計或水表。通過循環水系統冷端優化計算，合理確定機組循環水量和冷卻倍率，減少冷卻塔的損失，從而降低補給水用量。輸煤系統：輸煤系統用、排水主要由三部分組成，一是輸煤系統沖洗水系統，由處理后的廢水系統排水供給；二是輸煤系統除塵用水系統，由工業水供給；三是煤場噴灑水系統，由處理后的廢水和循環水系統排水供給。輸煤系統排水回收，經煤場雨水沉淀池沉淀及煤水處理后重復利用。

3 節能管理制度和措施

工藝設備能耗水平是決定發電企業節能效果的重要因素，但是發揮人的主觀能動性，強化節能管理工作，對于降低發電企業能耗同樣重要。通過建立全員參與的節能管理制度、制定明確的節能管理目標并督促落實、做好能源計量儀器設備的使用及維護、定期組織對標自檢、加強職工節能意識宣教和考核獎勵工作等嚴格細致的節能管理措施，不斷提高企業能效水平，形成“向管理要效益”、“小投入大產出”的良性發展局面，一定能取得可觀的經濟效益和社會效益。

作者簡介：蔡磊（1977-），男，上海大屯能源股份有限公司熱電項目籌建處工程師，研究方向：電廠項目籌建。endprint