中煤大屯热电2×350MW项目节能方案浅析

摘要：中煤大屯热电2×350MW项目依托大屯煤电公司就近建设两台350MW热电联产工程，既可充分利用低热值燃料资源、促进环境保护，又可满足地区经济社会发展的热负荷需求，符合国家能源产业政策，具有较好的社会效益和经济效益。文章就该项目的节能方案进行了分析，以供参考。

关键词：2×350MW热电联产工程；节能方案；生产系统；节电；节油

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）25-0120-02

1 工程概况

上海大屯能源股份有限公司为中国中煤能源股份有限公司控股子公司，主要以煤电铝运为主导产业，拥有煤炭开采、洗选、电力、铝业、运输等相关产业的大型国有企业，在徐州市沛县境内拥有姚桥、徐庄、孔庄、龙东4对矿井和徐沛铁路管理处和自备电厂。煤炭生产能力达925万吨/年，四个选煤厂自备电厂总装机容量为444MW，有两台60MW机组、两台135MW机组、两台12MW和两台15MW共8台机组，年发电可达26亿度。大屯公司4个选煤厂2015年可产出煤矸石135.9万吨，劣质煤126.6万吨，煤泥56.8万吨。若不合理利用，不仅浪费大量资源，而且占用大量土地，对环境也将造成严重污染。本工程拟采用“上大压小”方式建设2×350MW超临界热电联产机组，并同步建设烟气脱硫和脱硝装置。本工程的建设对于提高当地能源利用效率、缓解当地就业压力、改善区域环境质量有着重要的意义，项目建设符合国家节能减排政策，符合沛县的供热规划，能有效拉动地方经济发展。现针对该项目的节能方案展开分析讨论。

2 采取节能措施的相关方案

中煤大屯热电2×350MW项目采用超临界CFB锅炉，双抽、抽凝式汽轮机组热电联产、“上大压小”的生产模式。本工程燃料为四个矿洗选后的煤矸石、劣质煤和煤泥的混煤，不足部分就近采购。热电厂的工作原理是将煤炭中的化学能先转换为热能，最终转换为电能或热能，向用户供电或供热。在这一生产过程中，首先需要消耗原煤，本工程将上海大屯能源股份有限公司所属洗煤厂煤炭洗选副产品煤矸石、煤泥及劣质煤按一定比例掺混，作为设计煤种和校核煤种。

2.1 主要生产系统节能措施

2.1.1 燃烧系统节能措施。本工程采用超临界机组，节省煤耗。项目采用的锅炉根据燃料特点专门设计。锅炉通过合理的配送风量，保证了燃煤尽可能完全燃烧，同时优化排烟温度，降低排烟损失。锅炉在设计上考虑合理布置受热面，保证隔热保温可靠，使热量散发较少。

2.1.2 粉碎系统节能措施。煤粉碎系统采用锤击式细碎机细碎，同时对烟、风煤粉管道布置进行优化，减少局部阻力损失，节约电耗。

2.1.3 热力系统节能措施。主厂房布置和热力系统管道通过优化管道路径，减少压力损失，提高管道效率。合理选用保温材料品种和确定保温结构，同时做好烟风管道的密封，防止载热体外泄。凝汽器设有胶球清洗系统，以提高凝汽器传热效率、降低凝汽端差，从而提高机组循环热效率、降低汽机热耗、节约锅炉燃用煤。除渣系统采用间接水冷式滚筒冷渣器，余热利用，每天节水约70t/h。

2.2 节电技术措施

遵循与工艺需要相匹配的原则，合理选用电动机的功率，杜绝“大马拉小车”现象，避免了电能浪费。优先选用低损耗变压器，降低变压器的空载损耗（铁损和杂散损耗）和负荷损耗（铜损），提高变压器效率。对于流量变化大的、经常低负荷工作的一次风机、送风机、凝结水泵采用变频调速电动机，以便根据不同的负荷状态及参数调节电动机的转速。低压厂用电系统采用动力中心（PC）―电动机控制中心（MCC）接线方式，降低变压器负载，减少损耗。电袋除尘器采用高效节能型脉冲供电方式单相高压电源，借助于专用仪器或具有闭环控制的上位机系统，通过调整“简易脉冲”供电方式的幅度比和占空比，能够有效地降低除尘器运行中无效电能和反效电能的消耗量，从而提高了有效电能的比例和电能有效利用率。

2.3 节油技术措施

循环流化床锅炉普遍点火用油量大，而且不适宜运用常规煤粉炉节油点火技术。本工程将通过与锅炉制造厂合作，优化锅炉燃油点火系统配置，通过提高油枪雾化质量、优化床料高度和投煤方法等措施，以达到节油点火的目的。另外，本工程在调试和整组启动期间将通过统筹安排，尽量减少机组冷态启动次数，节约用油。

2.4 脱硫系统节能措施

将石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中引风机和增压风机合并，降低脱硫系统负荷，节省大量电能。脱硫塔出口装设除雾器，控制出口烟气含水量小于75mg/Nm3，冷却塔装设除水器，减少漂、滴损失。

2.5 照明节能措施

本工程厂房及室外的照明光源采用具有长寿命、高光效的高压钠灯和金属卤化物灯、电子镇流器和节能电感镇流器，另外采用合理的照明控制方式，控制室及办公室采用荧光灯及节能灯，初步分析通过绿色照明工程的实施，可降低20%～30%的照明电能消耗，这对降低电厂的运行成本是十分有利的。采用并联电容器进行单灯无功功率补偿，将功率因数提高到0.9，从而降低了照明变压器的容量，减少了照明线路的损耗，其节能效果十分显著。使用照明调压器，保持稳定的供电电压为380/220V，节约了电能，同时，降低了工作电压，解决了发电厂灯具寿命短，更换频繁的顽疾。使用智能控制技术对灯具照度大小进行控制，并通过广泛采用声光控开关和延时开关，可以大幅度减少照明能耗。充分利用室外天然光，对门窗合理设计，将天然光引入室内进行照明。

2.6 建筑节能措施

合理规划空间布局及控制体形系数，尽量减少建筑物外表面积和窗洞面积，以减少空调负荷，从而达到节能目的。使用环保、节能型建筑材料，有效减少通过围护结构的传热，从而减少各主要设备的容量，达到显著的节能效果。本工程屋面均采用“冷屋顶”，从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。

2.7 控制系统节能措施

本工程控制系统采用了先进的分散式控制系统。由计算机控制机组启停，进行数据处理和参数调整，以保证机组有关系统始终在最佳经济工况下运行。在燃烧控制系统中采用先进的控制算法，使锅炉燃烧处于最佳状态，辅机设备运行处于效率最优工况，节约燃煤和辅机能耗。DCS系统使机组快速、稳定地满足负荷变化的要求，保持机组稳定、高效经济运行。设置了厂级监控信息系统（SIS）和全厂管理系统（MIS），进一步提高了全厂自动化管理水平，使全厂整体管理实现网络化，为降低全厂燃料消耗、热耗及电耗，实现经济运行优化创造了条件。

2.8 节水措施

为节约水资源，在设计中，本着节约用水、一水多用、循环使用和废水回收利用的原则，采用了节水措施。设置疏水扩容器，将机组启、停及运行时的管道疏水收集进疏水扩容器，然后进入凝汽器，以便回收工质。锅炉冷态开式清洗时的冲洗水回收处理后循环利用，节约用水。本工程采用干除灰和干灰场，节约除灰用水。使用节水型器具如感应式水龙头、节水型便器等，节约用水。

为了加强电厂的水务管理，设计中考虑了对用水量加以控制和计量的措施。在进入各建筑物的工业用水管上装设了控制阀门、流量计或水表。通过循环水系统冷端优化计算，合理确定机组循环水量和冷却倍率，减少冷却塔的损失，从而降低补给水用量。输煤系统：输煤系统用、排水主要由三部分组成，一是输煤系统冲洗水系统，由处理后的废水系统排水供给；二是输煤系统除尘用水系统，由工业水供给；三是煤场喷洒水系统，由处理后的废水和循环水系统排水供给。输煤系统排水回收，经煤场雨水沉淀池沉淀及煤水处理后重复利用。

3 节能管理制度和措施

工艺设备能耗水平是决定发电企业节能效果的重要因素，但是发挥人的主观能动性，强化节能管理工作，对于降低发电企业能耗同样重要。通过建立全员参与的节能管理制度、制定明确的节能管理目标并督促落实、做好能源计量仪器设备的使用及维护、定期组织对标自检、加强职工节能意识宣教和考核奖励工作等严格细致的节能管理措施，不断提高企业能效水平，形成“向管理要效益”、“小投入大产出”的良性发展局面，一定能取得可观的经济效益和社会效益。

作者简介：蔡磊（1977-），男，上海大屯能源股份有限公司热电项目筹建处工程师，研究方向：电厂项目筹建。