祝庆一,阮亚良
(浙江浙能嘉华发电有限公司,浙江 嘉兴 314201)
新常态下发电厂能效对标实践与探讨
祝庆一,阮亚良
(浙江浙能嘉华发电有限公司,浙江 嘉兴 314201)
随着发供电形势日益严峻和节能减排要求不断提高,发电厂开展能效对标管理工作势在必行。能效对标可推动机组设备通流改造等一系列节能技改措施的落实,重点介绍了某公司能效对标的实施情况,在此基础上探讨了厂内负荷经济调度和大用户直供电等措施在降低电厂成本方面的作用。
火电企业;能效对标;新常态;供电煤耗;经济调度
近年来,随着外部发电形势和节能减排要求的变化,火电企业自发要求不断降低能耗。与此同时,外部的不利影响还在扩大,全社会用电增速放缓,而新增电源不断上升,机组利用小时数已大幅度下降,国家规划对节能减排提出新的要求,火力发电企业必须谋求能耗最低化才能在市场竞争中生存。
1.1 发供电形势
根据中电联能效对标提供的数据:2014年全国发电装机容量13.6亿kWh,同比增长8.7%;发电量5.5万亿kWh,同比增长3.6%;发电利用小时数4 286 h,为15年来最低值(如图1所示)[1]。
图1 2011—2014年发电设备利用小时情况
2014年全国电力供需形势总体宽松,运行安全稳定。全年全社会用电量5.52万亿kWh,同比增长3.8%,增速同比回落3.8%,为1998年(2.8%)以来的年度最低水平。受消费需求放缓、非化石能源发电量高速增长等因素影响,火电发电市场萎缩,火电发电量自1974年以来首次出现负增长。
2014年浙江省全社会用电量3 506亿kWh,同比增长1.5%(2013年同比增长7.6%),比年初预计低了5.7%。全年全省统调用电量3 034亿kWh,同比增长0.4%。2014年全省电力需求增速明显放缓,受经济结构调整、罕见“凉夏”天气和去年同期基数等因素影响,全省用电需求增幅总体呈现“逐月下降”态势。
在国家大力发展核电的大背景下,浙江省内核电机组容量大幅增加,但由于核电不参与调峰,宾金直流等外购电大部分时间也不参与调峰,电源结构的变化迫使煤机将承担更多的调峰任务,燃煤机组负荷随日负荷曲线大幅波动,根据周负荷曲线特性安排节假日调停也会成为常态,机组启停次数也会大幅增加,有序调停成为常态。以浙能嘉兴的330 MW机组为例,自2011年以来发电利用小时数快速下降,2015年发电利用小时数为4 200 h,2016年降至4 000 h。
1.2 能耗形势
随着国家节能减排工作的不断推进,我国火电机组供电煤耗逐年降低。2014年,全国火电机组供电标准煤耗为319 g/kWh,比上年降低2 g/kWh,煤电机组供电煤耗继续保持世界先进水平,如图2所示[1]。
图2 1978—2014年火电机组供电煤耗指标
某发电公司负责管理一期2台300 MW级亚临界机组、二期4台600 MW级亚临界机组和三期2台1 000 MW级超超临界机组。公司各等级机组能耗2014年在全国所处位置如表1所示。
一期300 MW级机组中,2号机组于2012年底完成增容通流改造后,平均供电煤耗下降约8 g/kWh,在全国230台同类型机组中处于前20%位置,并以319.81 g/kWh的煤耗量在全国大机组对标竞赛中获得一等奖,得分排名第10名;1号机组在2013年末完成汽轮机低压缸通流改造后,使一期机组供电煤耗反而同比升高了0.7 g/kWh,在全国同类型机组中排名下降。煤耗升高的主要原因是由于2014年机组负荷率同比下降5.46%。二期600 MW级亚临界机组平均供电煤耗为319 g/kWh,在全国80台同类型机组中排名较为靠后。三期2台1 000 MW超超临界机组平均供电煤耗为286 g/kWh,在全国50台同类型机组中排名居中;2014年,该公司百万机组率先开展超低排放改造,使烟气排放达到燃气机组限值,改造后由于烟道阻力增加,厂用电率上升0.7%,整体供电煤耗上升2 g/kWh,造成在全国同类型机组中排名下降。
表1 某发电公司能耗和全国水平比较
(1)针对公司能耗水平的现状,推行全面对标,在专业技术管理上鼓励广大专业技术人员成为节能对标工作的中坚力量,起草公司对标攻关项目奖惩条例;成立对标攻关项目,明确攻关项目负责人,制定阶段目标和最终目标,推进对标疑难问题的解决和攻关(如表2所示)。通过攻关解决了公司机组的部分能耗问题,对于完成阶段目标和最终目标的攻关项目给予一定奖励,激发广大专业技术人员攻关积极性。
表2 能效对标攻关项目跟踪
(2)公司层面控制一级指标,各部门建立内部二、三级指标体系,制定《能效指标对标管理评价标准》(如表3所示),对各部门分管指标完成情况按季度开展有权重的奖惩考评,确保对标工作落到实处。
表3 能效指标对标管理评价标准
(3)公司对标和公司节能结合,发布年度节能对标工作计划。系统分析现状,找出短板原因或改善潜力较大的指标,确定指标改善方向,每年制定对标工作方案如表4所示。
(4)安排对标宣传活动,编写《对标管理知识普及手册》,采用讲座、沙龙等形式宣传。完善对标工作考核办法,运行部修改经济指标竞赛办法,激发一线员工经济运行调整积极性。机组检修后主要能效指标如汽轮机热耗、锅炉效率等控制纳入机组检修后评价。
在提升管理水平的同时积极落实节能降耗改造。公司一期300 MW机组于1995年投产,技术水平落后,热耗偏高,2012年以来分别进行了高、中、低压缸的通流改造,改造后机组平均供电煤耗下降8~9 g/kWh。二期600 MW机组推进增容通流改造,机组供电煤耗下降8~9 g/kWh。三期1 000 MW机组通过十多项的运行优化,机组煤耗比投产初期下降5.04 g/kWh。
通过能效对标,在管理和技术改造上做的大量工作起到了应有的效果,但是目前机组频繁启停,负荷率常年偏低,机组发电利用小时低下成为新常态,面对新形势需要采取更加深入而有效的措施。
表4 能效对标工作管理方案
4.1 电站节能调度,优先百万机组发电
公司二期、三期机组属于同业主、同股份结构、同电价及同电网出口,具备节能调度基础条件,同时二期600 MW亚临界机组与三期1 000 MW超超临界机组供电煤耗差别较大(分别为320 g/kWh和286 g/kWh),通过转移二期发电量至三期机组,可获得较大的经济收益。如二期转移给三期5%的发电量,二期、三期总体供电煤耗将下降0.6 g/kWh以上,节约标煤约1.5万t。同时配合对二期、三期机组性能寻优,合理分配上网电量,可取得更高的经济效益。
4.2 合理调停机组,提高负荷率
随着机组发电利用小时数逐年下降,机组负荷率对机组供电煤耗影响逐步加大。在相同的发电利用小时数下,合理调停运行机组,降低机组运行小时数,可提高运行机组负荷率,保持较高的机组效率,降低机组供电煤耗。
4.3 实施热电联产,提高机组热力循环效率
热电联产集中供热是火电厂降低能耗的有效措施,也是区域节能环保的重要手段。集中供热可以利用火电厂高效率环保锅炉提供高品质蒸汽,提高燃料利用率,取消现有小锅炉,降低污染排放,改善周边环境质量;同时可以避免这部分蒸汽在凝汽器中的冷源损失,提高机组循环效率,降低机组供电煤耗。
该公司330 MW机组于2011年规划设计了东、西两线供热,其中供热东线从一期机组冷再和四抽管道抽汽,向独山港区供热,设计热负荷: 最大49.5 t/h,平均43.8 t/h,最小 23.4 t/h。供热西线从一期辅助蒸汽母管引出,对九龙山区域供热,设计热负荷:最大27.5 t/h,平均22.4 t/h,最小14.1 t/h。经测算,一期机组单机组对外供热,当抽汽供热量达60 t/h时,供电煤耗降低约7 g/kWh,每年可节约标煤1.2万t。
4.4 直供电改革
中共中央、国务院《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》确定了坚持市场化改革的方向,建立多买多卖的交易市场,实现电价定价机制市场化以及提高电网对新能源接入,促进能源结构调整。公司多方寻找周边现存和潜在大用户制定定向供电的经营模式,在保证电网供电的前提下,通过直供电争取电价优势,谋求盈利。
目前发供电形势日益严峻,能效对标工作可以促进通流改造、集中供热等节能先进技术的推广,在日常能效指标管理中起到应有的作用。在此基础上,能效对标要求进一步拓展对标措施,通过实施厂内调度以及直供电,降低内部能耗和争取外部利益。
[1]中国电力企业联合会.中国电力行业年度发展报告2015[M].北京:中国市场出版社,2015.
[2]杨凤霞,徐为.火力发电厂开展行业能效对标的实例介绍[J].资源节约与环保,2013(12)∶47-48.
[3]全国发电机组技术协作会.全国60万kW级火电机组能效对标结果(2008年度)[J].电力技术,2009(7)∶1-5.
[4]全国发电机组技术协作会.2008年全国火电600 MW级(500~1 000 MW)机组能效对标结果[J].电力技术,2008(5)∶1-13.
(本文编辑:张 彩)
Practice and Discussion on Energy Efficiency Benchmarking of Power Plant under the New Normal
ZHU Qingyi,RUAN Yaliang
(Zhejiang Zheneng Jiahua Power Generation Co.,Ltd.,Jiaxing Zhejiang 314201,China)
With the increasingly serious situation of power generation and supply and constantly higher requirements on energy saving and emission reduction,it is imperative for a power plant to conduct energy efficiency benchmarking management.Energy efficiency benchmarking can enhance the implementation of throughflow retrofit and other technical measures for energy-saving.The paper elaborates on the implementation of energy efficiency benchmarking in a company;besides,it discusses the roles that the economic dispatching of auxiliary load and direct power supply to major consumers play in lowering costs of power plant.
thermal power enterprise;energy efficiency benchmarking;new normal;coal consumption for power supply;economic dispatching
TM621
:C
:1007-1881(2016)05-0063-04
2016-03-08
祝庆一(1976),女,工程师,从事火电厂节能管理工作。