為加快重點節(jié)能環(huán)保技術(shù)的推廣普及，引導用能單位采用先進的節(jié)能新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備，提高能源利用效率，2008—2010年，國家發(fā)改委先后公布了三批《國家重點節(jié)能技術(shù)推廣目錄》,該目錄涉及煤炭、電力、石油石化等11個行業(yè)，共105項高效節(jié)能技術(shù)。
為加大高效節(jié)能技術(shù)在全國的推廣力度，國家發(fā)改委將推出包括“火電廠凝汽器真空保持節(jié)能系統(tǒng)技術(shù)”在內(nèi)的十五大節(jié)能重點技術(shù)推廣項目。
湖南省的株洲市2003年曾為全國空氣污染十大城市，作為全國兩型社會綜合配套改革試驗區(qū)之一，現(xiàn)今已成為綠化宜居的衛(wèi)生城市。記者了解到，大唐華銀株洲發(fā)電有限公司(前身株洲電廠，以下簡稱株電)綜合脫硫效率連續(xù)多年排名湖南省前茅，該廠通過“火電廠凝汽器真空保持節(jié)能系統(tǒng)技術(shù)”的采用以及合同能源管理項目創(chuàng)新應(yīng)用不僅解決了火電廠連續(xù)虧損導致的技改資金瓶頸，而且突破了電廠節(jié)能技術(shù)改造的技術(shù)瓶頸，大大推動了該廠節(jié)能減排項目的實施。
近日，記者對該項目進行了走訪調(diào)研，并采訪了相關(guān)人士。
電廠普遍遭遇節(jié)能技改瓶頸
火電廠凝汽器真空保持節(jié)能系統(tǒng)是凝汽器冷端優(yōu)化節(jié)能的核心技術(shù)，該技術(shù)可通過替代汽輪機凝汽器傳統(tǒng)的清洗方法，徹底解決凝汽器污垢問題，長期保持凝汽器冷卻管清潔，改善端差和真空度，降低汽輪機煤耗和冷端系統(tǒng)能耗。
一直致力于冷端優(yōu)化節(jié)能技術(shù)研究的深圳市世能科泰能源管理技術(shù)有限公司(以下簡稱世能科泰)董事長沈忠東指出，汽輪機冷端系統(tǒng)其實就是為汽輪機服務(wù)的一套輔機系統(tǒng)，冷端系統(tǒng)的優(yōu)化運行一方面影響排汽壓力進而影響機組熱耗，另一方面，也會影響冷端設(shè)備的能耗和廠用電率，因此，冷端系統(tǒng)運行不經(jīng)濟，對火電機組的綜合能耗具有重要的影響。
然而，多年來，業(yè)內(nèi)普遍對冷端系統(tǒng)運行優(yōu)化比較忽視，國內(nèi)大多數(shù)機組冷端系統(tǒng)存在的問題比較多。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，國產(chǎn)引進型300MW機組低真空問題最為嚴重，凝汽器真空值在91%-94%之間，比設(shè)計值低3-6個百分點，使機組供電煤耗平均增加8.169/kW/h。因此，冷端系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)的研究和應(yīng)用，對提高凝汽器運行真空，實現(xiàn)電廠節(jié)能降耗有著十分重要的意義。
隨著發(fā)電行業(yè)節(jié)能減排力度的不斷加大，近幾年，國內(nèi)電力行業(yè)開始關(guān)注和研究冷端系統(tǒng)優(yōu)化，但大多數(shù)研究機構(gòu)主要著眼于汽輪機冷端性能的監(jiān)測和優(yōu)化控制，而作為冷端系統(tǒng)的核心問題——凝汽器的污垢問題以及循環(huán)水二次濾網(wǎng)問題一直沒有研究出全面徹底的解決方案。凝汽器的傳熱效率和循環(huán)水量是整個冷端系統(tǒng)中對汽輪機煤耗影響最大的因素，該問題存在也極大地影響、限制甚至抹殺了冷端系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能的潛力，影響冷端優(yōu)化節(jié)能技術(shù)的成功實施。
“通過對全國電廠的調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)目前投運機組凝汽器的清潔系數(shù)普遍偏低，清潔系數(shù)設(shè)計值應(yīng)達到0.85以上，但多數(shù)電廠僅維持在0.5-0.6之間，這對汽輪機能耗產(chǎn)生了很大的影響?！鄙蛑覗|說。
汽輪機冷端優(yōu)化成功實現(xiàn)在線清垢
據(jù)株電副總經(jīng)理陳澤彥介紹，一直以來，株電的設(shè)備維護管理已經(jīng)比較到位，各項運行指標都處于較好水平，然而，在凝汽器冷端系統(tǒng)方面，由于凝汽器的循環(huán)冷卻水取自湘江河水，水質(zhì)比較惡劣，盡管凝汽器原先裝有的膠球清洗裝置和二次濾網(wǎng)能正常運行，但凝汽器冷卻管仍無法保持清潔，二次濾網(wǎng)清雜能力差。
“在運行過程中，我們每年都必須利用各種方式對凝汽器和二次濾網(wǎng)進行人工清洗和清雜。不僅增加了檢修工人的勞動強度，而且機組和冷端系統(tǒng)不能最經(jīng)濟地運行，凝汽器真空和端差存在進一步改善的空間?；谶@種現(xiàn)狀，為了進一步挖掘節(jié)能潛力，提高機組運行管理水平，2011年，通過充分調(diào)研和論證，電廠決定與深圳市世能科泰能源管理技術(shù)有限公司合作，在4#機組實施國家重點節(jié)能推廣技術(shù)——凝汽器真空保持節(jié)能系統(tǒng)。”陳澤彥說。
據(jù)悉，世能科泰從2006年開始著手該項目的研發(fā)，于2008年成功研制出了凝汽器真空保持節(jié)能系統(tǒng)，該技術(shù)針對凝汽器污垢的全面在線清洗和循環(huán)水雜物的清除，提出了完善徹底的技術(shù)和解決方案。
經(jīng)過湖南省電科院的鑒定，株電4#機組項目自2011年7月投運后，凝汽器所有冷卻管及二次濾網(wǎng)能長期保持清潔，徹底免除了電廠運行過程中所必需的停機或者單邊隔離的人工清洗，極大地提高了凝汽器設(shè)備運行管理水平。凝汽器清潔系數(shù)從實施前不到0.7提升到現(xiàn)在的0.86以上，端差下降1℃-2℃，真空提升 0.5KPa-0.9KPa，初步估計，每年有望節(jié)省標煤超過3000噸，降低CO2排放約0.8萬噸，直接經(jīng)濟效益接近300萬元。
記者了解到，4年來，該技術(shù)已在大唐、華電、國電等發(fā)電集團旗下電廠數(shù)十臺機組得到成功應(yīng)用。
合同能源管理方式解決技改經(jīng)費困局
據(jù)介紹，近幾年，隨著動力煤市場化導致煤價逐年攀升,而上網(wǎng)電價多年基本未動,一直偏低,導致發(fā)電企業(yè)普遍虧損，技改經(jīng)費嚴重不足，這種現(xiàn)狀已成為電廠實施節(jié)能減排項目的最大障礙。
陳澤彥指出，現(xiàn)今火電廠遭遇全面虧損，湖南省電廠普遍資產(chǎn)負債率在100%之上，無力承擔技改費用;一些大型的、技術(shù)成熟的如汽封改造、通流改造、高壓變頻等項目已經(jīng)在電廠中實施完畢，在此基礎(chǔ)上電廠要進一步挖掘節(jié)能潛力，技術(shù)難度更大，因此必須要與具有較強技術(shù)創(chuàng)新能力和擁有節(jié)能先進技術(shù)的節(jié)能服務(wù)公司合作，共同推進電廠更深入、更精細地實施節(jié)能技改項目，完成節(jié)能減排目標。
株電與世能科泰在合作過程中首次采用了合同能源管理模式，為多年陷入虧損困局、因缺乏技改資金而無力進行節(jié)能改造的同行探索了一個有效的新思路。
株電相關(guān)負責人告訴記者，他們采用合同能源管理方式，將汽機冷端系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能項目授權(quán)給世能科泰進行投資、設(shè)計、建設(shè)，通過能效驗收達到節(jié)能減排目標后，由世能科泰負責進行運營，承擔節(jié)能項目的運行管理、維護、配件更換以及大小修等責任。合同期滿時，世能科泰將節(jié)能項目所有權(quán)和運營管理整體移交給電廠。這種模式，能在確保實現(xiàn)電廠節(jié)能減排目標的前提下，使雙方共享節(jié)能效益。
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