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小指标里的大智慧

——写在全国火电60万千瓦级机组能效对标及竞赛收官之际

时间: 2017-06-09 16:37:52 信息来源: 中国电力报 中电新闻网记者 张媛媛
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●一项竞赛矢志不渝得赛了9年,9年里只关注一件事,可谓专一;
●一项竞赛与我国电力体制改革一路风雨同舟,不离不弃,可谓专情;
●一项竞赛勾勒了我国发电机组的演变与发展轨迹,可谓专业。

在全国火电领域享有盛誉,含金量极高的“燃煤发电机组能效水平对标及竞赛”截至2017年已经连续举办了9年,期间,60万级(含百万级)和30万级火电机组竞赛已分别举办了二十一届和四十六届。一路走来,竞赛成员单位越来越多,竞赛机组成倍增长,竞赛指标越分越细,竞赛规则日愈科学,竞赛成效也日益凸显,成长至此,窥一斑而知全身,问我国火电的将来何去何从,还看小指标里蕴藏的智慧指向。
机组竞赛的前世今生
在我国电力体制改革15年风风雨雨的进程中,火电领域一直背负着历史的使命负重前行,如何更加安全可靠、更加节能降耗、更加清洁环保,是火电领域一直孜孜不倦追寻的目标和方向。
2008年,受发改委环资司委托,中国电力企业联合会(下称:中电联)电力评价咨询院开始开展全国燃煤发电机组能效水平对标及竞赛活动,发布燃煤发电机组年度能效水平对标指标标杆值,表彰标杆机组,对标杆机组和企业进行评比评价,同期还发布机组能效水平对标分析报告,经过9年的积累与锤炼,逐步形成了政府监督指导、行业协会协调、企业主体实施的对标工作体系。
根据中电联发布的最近数据显示,截至2016年底,我国煤电装机9.43亿千瓦,占发电装机总量的57%。其中,30万千瓦等级机组3.9亿千瓦,占比为41.6%;60万千瓦等级机组3.4亿千瓦,占比为36.4%;100万千瓦等级机组9682万千瓦,占比为10.3%,已投运百万千瓦超超临界机组94台,其数量和总容量均居世界首位。
从指标对标及竞赛的数据来看,我国煤电发电效率近几年大幅提升,燃煤发电机组供电煤耗逐年下降,以2016年为例,全国6000千瓦及以上电厂供电煤耗降至312克/千瓦时,下降3克/千瓦时,参与年度机组竞赛的百万千瓦等级火电机组供电煤耗为284.98克/千瓦时,同比降低1.32克/千瓦时;60万千瓦等级火电机组供电煤耗307.75克/千瓦时,同比降低0.56克/千瓦时。
与发电煤耗、供电煤耗一起下降的还有污染物排放率,截至2016年底,我国煤电机组超低排放改造超过2.5亿千瓦,深度节能改造1.9亿千瓦,五大发电集团50%以上煤电机组完成超低排放改造,神华集团超低排放机组达到62%以上,其中,参与机组竞赛的427台60万千瓦和百万千瓦级火电机组中,完成超低排放改造的机组总装机容量超过1.7亿千瓦,脱硫、脱硝系统设备平均投入率分别达到99.58%和99.23%。
可以说,在需求引导和国家政策支持下,我国电力工业绿色低碳发展速度明显加快,而火电机组指标能效对标和竞赛,则营造了火电行业比学赶超的良好氛围,充分挖掘了火电企业节能潜力,促进了火电行业能源利用效率、经济效益和企业竞争力的持续提升,加速了煤电板块清洁、高效良好态势的形成。
机组竞赛展平台效用
翻看历年来火电机组能效对标及竞赛资料,是一次通过包罗万象的指标数据深刻认识火电机组发展的独特体验,一个个指标如同一把把尺子精准丈量了火电机组多维度成长与优化的足迹。
在刚刚结束的2016年度全国火电60万千瓦级机组能效水平对标及竞赛第二十一届年会上,一批能效管理水平和生产经营业绩较好、行业对标先进的标杆机组备受瞩目,聆听他们的经验故事,你看到的是火电栉风沐雨砥砺前行的鲜活奋斗史。
国电泰州发电有限公司二期3号机是此次竞赛百万级超超临界机组一等奖的获奖机组,性能试验显示#3机组的发电效率达到了47.82%,发电煤耗与供电煤耗分别为256.8克/千瓦时与266.5克/千瓦时,成为全球最优、指标最好的示范电厂。据该公司总经理陈旭伟介绍,泰州公司成立13年,经历了“十一五”建一期、“十二五”建二期两个大的发展阶段,一直聚焦技术创新,聚力精益管理,将提升机组节能降耗水平作为企业发展的核心竞争力,一方面突出抓好安全环保,比如增设电除尘第五电场、实施脱硫双塔双循环、设码头岸电系统、加装脱硝SCR装置和湿式电除尘等筑牢节能降耗基础;并通过提高主蒸汽压力、再热汽温度,增加回热级数,烟气余热再利用等技术创新,进一步推动节能降耗升级。另一方面通过制定切实有效的方案,优化二次再热机组性能,进行再热汽温控制专题攻关,深挖节能降耗潜力。此外,开拓跨区域供热市场、建立燃料“三单六化”系统、实施科学掺烧等多种途径推进机组节能增效,这四个方面相辅相成,缺一不可,而贯穿全过程的指标对标功不可没。
再看获得百万级超超临界湿冷机组一等奖和百万级超超临界湿冷机组供电煤耗最优奖的华能莱芜电厂,在机组的指标优化上也有着自己的“法宝”。该公司节能专工杨富强回忆,莱芜电厂6号机组168试运及投产后,由于三级过热器部分管屏壁温超标,导致主蒸汽温度、一次再热蒸汽、二次再热蒸汽温度难以达到设计值,后与哈尔滨锅炉厂多次分析研究,三次改造受热面,优化一级及三级过热器、高压末再和低压末再,使主汽温和一、二再汽温达到额定值;在运行节能方面细做文章,专门成立了机组运行优化小组,制定了《机组优化调度运行措施》、《脱硫、除尘优化运行方案》、《锅炉燃烧调整优化运行方案》、《6、7号机组吹灰管理办法》等一系列节能降耗措施,开展机组运行指标竞赛,制定《百万机组创优单项指标奖惩办法》,加大小指标考核力度,重点突破劣势指标,使飞灰含碳量、辅机耗电率、厂用电率明显下降,实现了“全员”和“全过程”的节能降耗管理,确保了机组始终在最佳经济方式下运行。
而神华陕西德源府谷能源公司作为60万级亚临界空冷机组内的佼佼者,在指标管理方面亦心得颇多,该公司运行部值长宋士国谈到本公司所做的工作时侃侃而谈:“为了降低供电煤耗,我们优化燃烧调整控制飞灰可燃物,并利用自主发明的空冷岛正压检漏法,择机对空冷岛全面检漏并封堵,不定期对其散热翅片进行水冲洗,以提高空冷岛的严密性和换热效果;为了降低厂用电率,我们及时停运电动给水泵、浆液循环泵、辅机冷却水泵、磨煤机等辅机,优化输煤上煤方式、空冷岛运行方式;为了降低水耗,我们通过废水处理再利用对辅机水池补水,进行全厂水平衡查找地下管网漏点,确保达到废水零排放。另外,常态化开展的小指标竞赛不搞平衡,不吃大锅饭,以此促进运行人员参数压红线运行意识,提高运行人员控制指标、节能降耗的主动性。
   据中电联科技服务中心的有关人员介绍,竞赛举办9年来,每年参加的单位都过百家,参与的代表来自发电企业相关岗位的专业类人才也愈来愈多,竞赛本身“比”的意义慢慢淡化,大家更多的是通过这个平台互相汲取经验、方法和营养,以获得更大的提升空间和更多的可能性。
机组竞赛引蝴蝶效应
火电发展到今天,百万千瓦级机组成为主角的时代已经来临,这股势必不可挡的趋势也是推动我国能源革命的关键要素,而能源装备、技术革新等领域的配套升级同等重要。
正所谓无心插柳柳成荫,近几年全国火电机组竞赛年会都会吸引与火电息息相关的国产能源装备、技术创新等领域的“大咖”参加,形成一道独特而迷人的风景线,而今年的参会企业涉猎面更广、更权威。
北京国电智深控制技术公司(下称:国电智深公司)自主研发的国产化百万级二次再热超超临界机组DCS、控制技术、仿真技术、APS技术目前应用于世界首台百万级二次再热超超临界机组——国电泰州发电有限公司二期工程,在机组调试、168试运期间以至投产后,控制系统运行稳定可靠,自动投入率100%、保护投入率100%,一次调频、AGC均顺利通过了电网考核。同时,APS的成功应用进一步提高了机组整体自动化水平,控制系统各项控制性能指标均符合设计标准。
“年会我们公司已经参加了好几届,一直通过此平台开展技术宣讲、交流以及产品的推广,取得了良好的成效”,国电智深公司经理陈思远在接受记者采访时说道,“罗马不是一天建成的,技术创新也不是一蹴而就的,我们多年来所坚持的理念就是坚持走学习消化吸收与自主创新相结合的发展道路,这个信念支撑我们先后数十次在60万级亚、超临界及百万级超超临界等一系列高参数、大容量发电机组上,及其它行业和领域成功开创国内第一、国内首台的应用业绩,打破了国外产品在国内火电机组高端市场的垄断局面。在国电泰州二次再热机组DCS系统成功应用之后,我们通过技术推广,又成功中标了国电宿迁二期两台66万级二次再热机组、国电蚌埠二期两台66万级二次再热机组、大唐雷州2台百万级二次再热现场总线机组,二次再热技术已经成为我们公司一张闪亮的名片。”
此外,年会上适用于燃煤锅炉的智能声波除灰系统,智能化的火电灵活性发电技术,电站凝汽器的在线清洗技术(“水蜘蛛”在线清洗机器人、SWM系列电磁脉冲在线清洗技术),适用于脱硫的Na-22放射性密度计,配备于灰库的超高频135GHZ利马克雷达、实现电机拖动系统节能的永磁电机+永磁调速技术等等也纷纷登台亮相,向世人展示了一个神奇而又广阔的另一个世界。
机组竞赛需完善提高
翻开这一页,成绩已成过去,我们又站在新的起点上,如何让这个老牌的竞赛活动继续发挥它的作用和能量,这是中电联一直在不停 自问的问题,也是激励中电联不断自我完善的一个课题。
中国电力企业联合会党组成员、专职副理事长于崇德在参加年会时表示,随着清洁低碳发展的推进,风电、太阳能发电机组比重逐年提高,煤电机组在系统中将承担更多地调节功能,机组平均利用小时下降,特别是煤电机组利用小时下降既是趋势,也是一种新常态。火电机组竞赛虽然历经多年,积累了一些成功的经验和做法,但随着电力工业的发展和社会的进步,需与时俱进,综合来看这几年的竞赛情况,机组竞赛在一些方面还比较薄弱,例如竞赛标准对机组类型划分的科学性,数据真实性、公平性的核查手段,国际同类型先进标杆机组对标的引入等等,都需进一步完善提高。
“志合者,不以山海为远。”当下,发电企业处于增长速度换挡期、结构调整攻坚期和经营发展转折期“三期叠加”的特殊历史阶段,火电企业面临空前的困难与挑战,可通过机组能效水平对标及竞赛,我们似乎从一个个小小的指标中吸取了无限的能量,来促进火电行业的技术进步。

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