燃煤机组的节能改造之旅

发布时间:2017-02-22   来源:中国节能服务

  在火力发电厂中存在着三种型式的能量转换过程:在锅炉中煤的化学能转变为热能;在汽轮机中热能转变为机械能;在发电机中机械能转换成电能。进行能量转换的主要设备——锅炉、汽轮机和发电机,被称为火力发电厂的三大主机,而锅炉则是三大主机中最基本的能量转换设备。电机是风机、泵、压缩机、机床、传输带等各种设备的驱动装置,广泛应用于冶金、石化、化工、煤炭、建材、公用设施等多个行业和领域,是用电量最大的耗电机械。

  火力发电是现代社会电力发展的主力军,在提出建设和谐社会、发展循环经济的大背景下,我们在提高火电技术的方向上要着重考虑电力对环境的影响,对不可再生能源的影响,虽然在我国已有部分核电机组,但火电仍占领电力的大部分市场,近几年电力发展滞后经济发展,全国还有许多火电厂,但火电技术必须不断提高发展,才能适应和谐社会的要求。

  所谓燃煤“超低排放”,是指通过新建设备、装置,大幅度降低烟粉尘的排量,做到烧煤像烧天然气一样清洁;全脱硝,是指所有燃煤机组全部配备脱硝装置,去除煤炭燃烧后烟气中的氮氧化物——雾霾的来源之一,实现煤炭的清洁发电利用。

  电机能效有待提高

  近年来,在国家政策的支持下,我国电机能效水平逐步提高,但总体能效水平仍然较低。从电机自身看,我国电机效率平均水平比国外低3~5个百分点,目前在用的高效电机仅占3%左右;从电机系统看,因匹配不合理、调节方式落后等原因,电机系统运行效率比国外先进水平低10~20个百分点。低效电机的大量使用造成巨大的用电浪费。工业领域电机能效每提高一个百分点,可年节约用电260亿千瓦时左右。通过推广高效电机、淘汰在用低效电机、对低效电机进行高效再制造,以及对电机系统根据其负载特性和运行工况进行匹配节能改造,可从整体上提升电机系统效率5~8个百分点,年可实现节电1300~2300亿千瓦时,相当于2~3个三峡电站的发电量。

  从国际上看,面对资源约束趋紧的发展环境,全球主要发达国家都将提高电机能效作为重要的节能措施。2008年国际电工技术委员会(IEC)制定了全球统一的电机能效分级标准,并统一了测试方法;美国从1997年开始强制推行高效电机,2011年又强制推行超高效电机;欧洲于2011年也开始强制推行高效电机。我国2006年发布了电机能效标准,近年来参照IEC标准组织进行了修订,新标准于2012年9月1日正式实施。按照国家新标准,我国现在生产的电机产品绝大多数都不是高效的。为加快推动工业节能降耗,促进工业发展方式转变,必须大力提升电机能效。

  如何快速提升热燃煤机组能效

  “二氧化硫18.43毫克/立方米,氮氧化物15.76毫克/立方米,烟尘9.62毫克/立方米。”笔者曾在上海一家发电公司显示屏上看到这些实时排放指标。这不仅是“全球最清洁的火电”,甚至远低于天然气发电的排放指标,也闯出了一条清洁高效利用煤炭的新路径。

  针对如何快速提升热燃煤机组能效问题,有业内专家表示,首先还需要加强政策引导。合理安排供热燃煤机组的替代方案,指导地方和企业准确理解并执行燃煤压减政策,避免出现“一刀切”现象。其次,需要分类实施环保节能改造。针对京津冀、长三角、珠三角等重点地区、满足改造条件的供热煤电机组,通过环保和节能技术改造、煤炭洗选等措施,提高能效,使污染物排放降至燃气机组排放标准;推动具备供热条件的纯凝机组实施供热改造,实现热电联产。第三,对于不满足城市总体发展规划、电力和热力发展规划的小火电机组和分散小锅炉应坚决关停,发展热电联产集中供热,从根本上削减PM2.5形成前的主要污染物排放源。第四,在条件允许的情况下,可适度建设燃气热电联产电厂,替代现有高能耗、高污染小型供热机组和分散小锅炉。

  因此,在下一步工作中,应制定燃煤电厂超低排放环境监测评估技术规范,修订煤电机组能效标准和能效最低限值标准,指导各地和各发电企业开展改造工作。再授予一批煤电节能减排示范电站,搭建煤电节能减排交流平台,促进成熟先进技术推广应用。

  据悉,去年 6月25日,国家能源局授予江苏国电泰州电厂、浙江华能长兴发电厂和山西国际能源集团瑞光热电厂“国家煤电节能减排示范电站”称号。其中,江苏国电泰州电厂是世界首台百万千瓦超超临界二次再热燃煤发电机组,该成果入选了“国家十二五科技创新成就展”,代表了目前国内同类型机组的最先进水平,也为燃煤电厂的未来开启了新的航线。

  燃煤发电机组的“七年蓝图”

  全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造,是推进煤炭清洁化利用、改善大气环境质量、缓解资源约束的重要举措。《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020 年)》(以下简称《行动计划》)为燃煤发电机组的未来七年作出了规划。自实施以来,各地大力实施超低排放和节能改造重点工程,取得了积极成效。

  其中具备条件的燃煤机组要实施超低排放改造。在确保供电安全前提下,将东部地区11 省市原计划 2020 年前完成的超低排放改造任务提前至 2017 年前总体完成,要求 30 万千瓦及以上公用燃煤发电机组、10 万千瓦及以上自备燃煤发电机组(暂不含W型火焰锅炉和循环流化床锅炉)实施超低排放改造;对东部地区要求 30 万千瓦及以上燃煤发电机组(暂不含 W 型火焰锅炉和循环流化床锅炉)实施超低排放改造;中部地区8省力争在2018 年前基本完成;西部地区12 省区市及新疆生产建设兵团在2020年前完成。

  不具备改造条件的机组要实施达标排放治理。燃煤机组必须安装高效脱硫脱硝除尘设施,推动实施烟气脱硝全工况运行。各地要加大执法监管力度,推动企业进行限期治理,一厂一策,逐一明确时间表和路线图,做到稳定达标。此外,对落后产能和不符合相关强制性标准要求的机组要实施淘汰。力争“十三五”期间淘汰落后火电机组规模超过2000 万千瓦。

  据了解,在推进超低排放改造同时,协同安排节能改造,东部、中部地区现役煤电机组平均供电煤耗力争在 2017 年、2018 年实现达标,西部地区现役煤电机组平均供电煤耗到2020 年前达标。

  目前,已有更多的节能环保企业,如北京神雾为清洁的燃煤发电做贡献。相信我国燃煤发电清洁化发展模式,将会领军全球发展。

      关键词:区块链, 电力新闻


稿件媒体合作

  • 我们竭诚为您服务!
  • 我们竭诚为您服务!
  • 电话:010-63413737

广告项目咨询

  • 我们竭诚为您服务!
  • 我们竭诚为您服务!
  • 电话:010-63415404

投诉监管

  • 我们竭诚为您服务!
  • 电话:010-58689065