發電廠的節能減排及實現路徑研究

任文強

（蘭州西固熱電有限責任公司 甘肅省蘭州市 730000）

發電廠的節能減排及實現路徑研究

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，世界各國經濟紛紛走上發展低碳經濟的道路。據此，本文以火電廠為例，淺析發電廠如何實現節能減排。

火電廠；節能減排；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，會產生SO2、粉塵等有害物質，給人類的生存和發展產生嚴重威脅。火電廠作為煤炭的消耗大戶，是污染的排放大戶，理應引起重視。發電廠產生的污染物質一般經廢氣和廢水排入環境，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，我國火電廠的節能減排工作仍任重道遠。可見，重視火電廠的節能減排是人類得以生存和發展的必然選擇。據此研究背景，本文就火電廠的節能減排展開討論，以期改善我國每況愈下的能源與環境形勢。

1 研發和推廣節能減排技術

科技是第一生產力，是改善資源環境形勢和實現電廠節能減排的重要途徑，因此應重視火電廠節能減排技術的研發。例如，某火電廠共4臺60萬kW的超臨界燃煤發電機組，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%，這對改善地區環境質量具有重要意義。

1.1 熱力系統節能技術的研發

節能理論指導缺失、設備運行維護不當等影響因素的存在致使熱力機組的熱經濟性偏低。對此，應按以下方面開展熱力系統節能技術的研發工作：①新機組中增加能損檢測、優化改造、節能診斷等功能；②以熱力系統節能理論指導火電廠電力系統的改造，積極推廣化學補充水系統節能技術、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，以優化熱力系統的結構及實現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的優點，可使鍋爐的漏風率下降約3.59%，且據調查發現，漏風率每降低1%，可使煤耗降低0.18kW·h，若每臺機組發電量為35億kW·h，則每年節約的標煤為2275t，同時引風機與用風機的用電量也有所降低；②采用軸流動葉可調技術、軸流風機轉子節能技術等進行風機節能改造；③調整鍋爐的整定參數、控制函數等，以消除設備的缺陷及改善鍋爐的運行質量。例如，在600MW機組中，調整鍋爐系統之后，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，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水泵上，以提高循環水泵的工作效率。

1.4 推進電氣的技術革新

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

1.5 暖風器疏水系統改造

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，其中前者具有系統復雜、設備缺陷多及設備運行經濟性差的缺點，但相對于前者，后者即可有效簡化系統，又可實現對暖風器疏水箱液位的有效控制。例如，某發電企業對暖風器疏水系統進行“去排氣裝置”改造之后，一個月試運行期間共節電1833.55kW·h，可見改造后的暖風器疏水系統具有良好的經濟性特點。

2 加強節能減排的管理

管理是企業的無形資產，對企業實現發展目標起著關鍵性的作用。火電廠節能減排的管理具體體現在制度的完善和內部管理系統的健全。

2.1 完善節能減排制度

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

2.2 健全內部管理體系

火電廠內部管理體系的健全主要包括以下內容：①設置真空、熱氣溫、脫硫率及燃油量等指標，以規范操作流程；②若條件允許，則積極推行機組節能潛力評估，即從可控損失上來完善火電廠的節能工作；③細化節煤、節電、節水等指標，并對燃料、運行、檢修等環節實行績效考核；④建立完善的全崗位責任制及三維管理網絡，即班組節能員、部門節能小組、廠級技能領導小組，以實現對火電廠節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建立質量、標準、計量相結合的節能監督體系，以使火電廠綜合能耗最低化；⑦建立激勵機制，以激發員工主動參與企業的節能減排工作，并組織開展節能減排培訓工作，以提高員工的節能減排意識和技術水平。

3 結語

火電廠節能減排是國家節能減排工作的重心，是國家發展低碳經濟的必然選擇，具體應從技術革新和強化管理兩個方面來實現。此外，面對嚴峻的國際形勢，美國正逐漸壓縮火電廠的數量，并積極開發可再生新能源。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濟健康發展的經驗。

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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，畢業于蘭州理工大學，主要從事發電廠集控運行工作。