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國電內(nèi)蒙古東勝熱電有限公司。記者 李新民/攝 |
湛藍(lán)的天空中，高高聳立的煙囪冒出的不是煙塵，而是幾縷肉眼幾乎難以覺察的淡淡水氣；在這里看不到電廠標(biāo)志性建筑——冷卻塔，取而代之的是一排被擎在空中不停旋轉(zhuǎn)的大風(fēng)扇——空冷島；廠區(qū)里更找不到供鍋爐點(diǎn)火之用的油庫，原來在鍋爐底部安裝著等離子點(diǎn)火裝置……這是《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》記者日前在國電內(nèi)蒙古東勝熱電有限公司(簡稱東勝熱電)采訪時(shí)看到的情景。
據(jù)了解，東勝熱電目前是一家僅有2臺33萬千瓦機(jī)組的火力發(fā)電廠。近幾年來，在同類火電企業(yè)多數(shù)虧損的情勢下，這家電廠2008年投產(chǎn)當(dāng)年便實(shí)現(xiàn)利潤4524萬元，2008年到2012年，累計(jì)實(shí)現(xiàn)利潤6.68億元。東勝熱電副總經(jīng)理左銀華告訴記者，企業(yè)之所以創(chuàng)造同業(yè)領(lǐng)跑的奇跡，一個重要原因是運(yùn)用了國電科技環(huán)保集團(tuán)股份有限公司(簡稱國電科環(huán))多項(xiàng)新技術(shù)。
等離子點(diǎn)火穩(wěn)燃：年節(jié)約燃油近600噸
東勝熱電是國電集團(tuán)在內(nèi)蒙古首家火電企業(yè)，規(guī)劃建設(shè)4臺33萬千瓦供熱機(jī)組，分兩期建設(shè)，一期2臺機(jī)組分別于2008年1月和6月建成投產(chǎn)。
左銀華說，東勝電廠在一期2臺機(jī)組基建期間，便取消了燃油系統(tǒng)，直接采用國電科環(huán)集團(tuán)所屬的煙臺龍?jiān)吹入x子點(diǎn)火系統(tǒng)。等離子體點(diǎn)火系統(tǒng)是一項(xiàng)煤粉鍋爐點(diǎn)火及穩(wěn)燃過程中以煤代油的節(jié)能技術(shù)。在鍋爐點(diǎn)火和穩(wěn)燃期間，等離子體燃燒器具有點(diǎn)火和穩(wěn)燃功能；在鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，該燃燒器具有主燃燒器功能。
眾所周知，傳統(tǒng)燃煤電站鍋爐啟動、滑停、低負(fù)荷穩(wěn)燃都要消耗大量的燃油，特別是在基建調(diào)試期間，常規(guī)油點(diǎn)火機(jī)組由于鍋爐無法投磨煤機(jī)或無法完全斷油運(yùn)行，需要耗費(fèi)數(shù)千噸燃油。
“東勝熱電是全國第一家取消燃油系統(tǒng)的火電機(jī)組。”左銀華說，“在調(diào)試階段即實(shí)現(xiàn)了零油耗，節(jié)約調(diào)試用油近3000噸；在正常運(yùn)行期間，由于等離子體點(diǎn)火系統(tǒng)在鍋爐啟停及穩(wěn)燃期間的投入運(yùn)用，每年可節(jié)約燃油近600噸，節(jié)約資金近500萬元。”
另據(jù)了解，采用等離子點(diǎn)火及穩(wěn)燃技術(shù)在節(jié)約大量燃油的同時(shí)，還可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，啟停及低負(fù)荷穩(wěn)燃的運(yùn)行成本僅為燃油點(diǎn)火方式運(yùn)行成本的10%-20%；此外，還可增強(qiáng)環(huán)保性，使用等離子點(diǎn)火期間可投入電除塵，避免煙氣粉塵直接排放污染環(huán)境；提高安全性，不僅消除因使用燃油而可能引起火災(zāi)帶來的人身傷亡及設(shè)備燒損事故隱患，還能利用等離子點(diǎn)火系統(tǒng)內(nèi)圖像火焰監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控爐膛燃燒情況，確保鍋爐安全運(yùn)行……
空冷技術(shù)應(yīng)用：比濕冷機(jī)組降低水耗80%
在國內(nèi)很多電站，都可看到高高聳立的雙曲線標(biāo)志性建筑——冷卻塔。這是傳統(tǒng)火電廠濕冷技術(shù)，對水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。
“東勝熱電地處干旱缺水的內(nèi)蒙古鄂爾多斯地區(qū)，水資源極其寶貴。”左銀華指著位于電廠南側(cè)的一排排被高高擎在空中不停旋轉(zhuǎn)的大風(fēng)扇介紹說，為節(jié)約水資源，東勝熱電在建設(shè)之初，便規(guī)劃采用了國電科環(huán)所屬北京龍?jiān)蠢鋮s技術(shù)公司的空冷系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)，技術(shù)人員優(yōu)化設(shè)計(jì)，該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備打壓、試運(yùn)、啟動、并網(wǎng)一次成功。
在左銀華的帶領(lǐng)下，記者登上30多米高的空冷島。左銀華說，這套系統(tǒng)設(shè)備已運(yùn)行5年，連續(xù)三年獲得全國30萬千瓦等級空冷機(jī)組競賽評比第一名，年平均汽輪機(jī)背壓9.89千帕，發(fā)電煤耗282.09克/千瓦時(shí)，發(fā)電水耗僅0.3立方米/千瓦時(shí)，發(fā)電廠用率0.653%，比設(shè)計(jì)煤耗下降約6.7克/千瓦時(shí)。
“東勝熱電2012年的發(fā)電量為35.18億千瓦時(shí)。”左銀華說，“依此計(jì)算，使用空冷機(jī)組低背壓技術(shù)全年可節(jié)省標(biāo)煤達(dá)3.76萬噸，減少二氧化碳排放量達(dá)7萬多噸，減少二氧化硫排放量1329噸，尤其重要的是比同類型濕冷機(jī)組水耗降低80%。”
據(jù)與記者同行的國電科環(huán)企業(yè)文化部副經(jīng)理張亞東介紹，國電科環(huán)北京龍?jiān)蠢鋮s技術(shù)公司，擁有一支由國內(nèi)知名空冷專家組成的專業(yè)技術(shù)隊(duì)伍，并擁有授權(quán)專利18項(xiàng)，其中發(fā)明專利6項(xiàng)，實(shí)用新型專利12項(xiàng)，形成完全自主設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能力，截至目前已在國內(nèi)完成空冷技術(shù)工程30多個。
余熱回收利用：年增收逾5678萬元
“為進(jìn)一步降低煤耗，提高供熱能力，我們于2011年又利用國電科環(huán)所屬煙臺龍?jiān)垂镜臒岜眉夹g(shù)，對2臺機(jī)組汽輪機(jī)排汽(乏汽)系統(tǒng)進(jìn)行改造。”左銀華告訴記者，這個項(xiàng)目是我國首例利用熱泵直接回收空冷島乏汽余熱集中供熱工程。
余熱回收集中供熱技術(shù)是提高機(jī)組供熱經(jīng)濟(jì)型、穩(wěn)定型的一項(xiàng)綠色環(huán)保工程。該技術(shù)項(xiàng)目以機(jī)組供熱抽汽作為驅(qū)動熱源，溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組為主體，將乏汽中的低品位余熱取出，并轉(zhuǎn)換為可供城市熱網(wǎng)供熱利用的熱量。
據(jù)了解，東勝熱電余熱回收集中供熱采用EPC總包方式，工程于2011年9月6日正式開工，2號、1號機(jī)組分別于2011年12月25日、2012年10月10日投入運(yùn)行。
“該技術(shù)有效回收低品質(zhì)熱源，輸出高品質(zhì)熱源。利用乏汽余熱，提高了供熱能力，降低了機(jī)組供熱煤耗，減少了大氣污染物排放，極大地提高了能源的綜合利用水平。”左銀華介紹說，按照每年6個月供熱期計(jì)算，可回收乏汽余熱193.96萬吉焦，減少二氧化碳排放量21.6萬噸，減少二氧化硫排放量0.41萬噸，年節(jié)約標(biāo)煤7.271萬噸，節(jié)約燃料成本約為1668.91萬元。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在鄂爾多斯供熱季的初期和末期，完全靠熱泵系統(tǒng)就可以滿足市區(qū)供熱需求。全年供電煤耗降低21.46克/千瓦時(shí)，可增加供熱能力277萬平方米，按照當(dāng)?shù)責(zé)豳M(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，可增加熱費(fèi)收入5678.5萬元。
低氮燃燒器改造：年產(chǎn)出效益2000萬元
記者在采訪中了解到，為適應(yīng)日益嚴(yán)格的國家環(huán)保政策，東勝熱電還超前謀劃，于2010年實(shí)施了國電科環(huán)集團(tuán)又一項(xiàng)新技術(shù)——鍋爐低氮燃燒器改造和應(yīng)用。
據(jù)介紹，低氮燃燒器技術(shù)是將鍋爐內(nèi)大空間整體作為對象，通過爐內(nèi)射流合理組合及噴口的合理布置，在爐膛中心區(qū)形成較高溫度、較高煤粉濃度和較高氧氣區(qū)域；而在爐膛近壁區(qū)則形成較低溫度、較低一氧化碳和較低顆粒物濃度區(qū)域，結(jié)合上述等離子體燃燒器、熱煙氣回流等技術(shù)，強(qiáng)化煤粉燃燒、燃盡，實(shí)現(xiàn)防查、防腐和高效穩(wěn)燃等多種功能一體化，從而使燃煤適應(yīng)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。
左銀華說，低氮燃燒器技術(shù)應(yīng)用，讓電廠由原來“吃細(xì)糧”改為“吃粗糧”，燃料成本大大降低。以前東勝熱電鍋爐燃煤發(fā)熱量必須在3900千卡/千克以上，現(xiàn)在降至3500千卡/千克。東勝熱電可以購買煤矸石、煤泥等劣質(zhì)煤，摻燒發(fā)電，僅此一項(xiàng)，每年產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)2000萬元。
“低氮燃燒器技術(shù)改造和應(yīng)用，對大氣環(huán)保貢獻(xiàn)巨大。”張亞東告訴記者，該技術(shù)可將氮氧化物排放濃度由原來400毫克/立方米降至200毫克/立方米，從而為脫硝運(yùn)行創(chuàng)造了有利條件。目前國電科環(huán)正在推廣的“雙尺度低氮燃燒器”，在特定煤種條件下，可直接將部分機(jī)組的氮氧化物降到100毫克，為實(shí)現(xiàn)國家環(huán)保部門規(guī)定的2014年脫硝目標(biāo)創(chuàng)造條件。
DCS系統(tǒng)：運(yùn)行效率大大提高
在東勝熱電采訪期間，記者還走進(jìn)電廠的控制中心，在這里目睹了由國電科環(huán)所屬北京智深公司自主研發(fā)生產(chǎn)的DCS系統(tǒng)——EDPF-NT系統(tǒng)。
據(jù)了解，DCS系統(tǒng)被稱為發(fā)電廠控制的中樞神經(jīng)，是電廠的大腦。過去，此系統(tǒng)多由ABB、西門子、艾默生等國際電氣設(shè)備巨頭壟斷。近年來，我國電氣企業(yè)迅猛崛起，并開始在電廠DCS系統(tǒng)領(lǐng)域攻城略地。
“在東勝熱電，國電智深DCS系統(tǒng)是一套軟硬件一體化的完善的控制系統(tǒng)。”左銀華說，整套系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、模擬量控制系統(tǒng)、鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)、順序控制系統(tǒng)、空冷凝汽器控制系統(tǒng)、汽機(jī)緊急跳閘控制系統(tǒng)、旁路控制系統(tǒng)、汽機(jī)控制系統(tǒng)、化水控制系統(tǒng)、輸煤控制系統(tǒng)、脫硫控制系統(tǒng)、脫硝控制系統(tǒng)等。
據(jù)左銀華介紹，東勝熱電DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)高速公路采用分布式高速智能測控網(wǎng)絡(luò)，對等型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，無網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，絕不會產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)瓶頸和風(fēng)險(xiǎn)集中，真正實(shí)現(xiàn)了功能分散、風(fēng)險(xiǎn)分散。2臺33萬千瓦機(jī)組自并網(wǎng)發(fā)電以來，DCS系統(tǒng)始終安全穩(wěn)定，機(jī)組運(yùn)行效率大大提高。