論350Mw超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析

【摘要】隨著我國(guó)用電需求的不斷提高，發(fā)電廠的設(shè)備也實(shí)現(xiàn)了整體升級(jí)。為了提高供電能力和供電效率，并實(shí)現(xiàn)供電剩余能源的綜合利用，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用350Mw超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。該機(jī)組是目前火力發(fā)電設(shè)備中比較先進(jìn)的城市熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，發(fā)電能力較其他發(fā)電機(jī)組要高，對(duì)剩余熱量的利用比較充分。其突出的特點(diǎn)就是與同級(jí)別的300MW亞臨界熱電機(jī)組相比，發(fā)電量高16%，帶動(dòng)的供熱面積能夠增加21%。綜合比較來(lái)講，3 50Mw超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的整體經(jīng)濟(jì)性要優(yōu)于亞臨界熱電機(jī)組。

【關(guān)鍵詞】超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組；亞臨界熱電機(jī)組；經(jīng)濟(jì)性；運(yùn)行分析

【中圖分類號(hào)】V351.31 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2012）09-0167-02

一、350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的應(yīng)用概況

我國(guó)是用電大國(guó)，工業(yè)企業(yè)和生活用電數(shù)量逐年提高，應(yīng)用大型火力發(fā)電機(jī)組已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)的需要，并且由于火力發(fā)電產(chǎn)生了大量的剩余熱量，對(duì)這部分熱量我們一般都是應(yīng)用在民工供熱領(lǐng)域。從目前的大型火力發(fā)電設(shè)備來(lái)看，已經(jīng)考慮到了發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的剩余熱量問(wèn)題，目前已經(jīng)研制出了熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，其中350MV，～超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組具有一定的代表性。由于350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的發(fā)電量大、帶動(dòng)的供熱面積大、對(duì)燃料利用的充分，所以在運(yùn)行中期經(jīng)濟(jì)性比較突出，正是由于這些優(yōu)點(diǎn)，350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的比較廣泛，目前國(guó)內(nèi)大型的火力發(fā)電站基本上都采用了該機(jī)組。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用數(shù)量已經(jīng)超過(guò)了二十套。

二、350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的主機(jī)設(shè)備技術(shù)分析

對(duì)于350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組而言，主機(jī)設(shè)備主要是指鍋爐和汽輪機(jī)，只有提高主機(jī)設(shè)備的工作效率，才能實(shí)現(xiàn)整體聯(lián)產(chǎn)機(jī)組高效運(yùn)行的目標(biāo)。經(jīng)過(guò)了解發(fā)現(xiàn)，350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的鍋爐采用了煤粉爐，煤粉爐是國(guó)內(nèi)目前比較成熟的鍋爐品種，多數(shù)都用于大型的發(fā)電設(shè)備當(dāng)中。350MV～超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的煤粉爐主要采用了Ⅱ型布置結(jié)構(gòu)，爐膛為單獨(dú)空間，整體采用鋼架和懸吊的結(jié)構(gòu)形式。

上表為350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組與300MW亞臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組鍋爐的性能數(shù)據(jù)分析。

經(jīng)過(guò)對(duì)350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的汽輪機(jī)研究發(fā)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)主要采用了單軸、雙缸雙排氣的方式，這種結(jié)構(gòu)是目前汽輪機(jī)的主流結(jié)構(gòu)，對(duì)于提高汽輪機(jī)工作效率，降低能源消耗有著積極作用。所以，從主機(jī)設(shè)備的硬件技術(shù)來(lái)看，完全能夠滿足熱電聯(lián)產(chǎn)的基本要求。

三、350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的輔機(jī)設(shè)備技術(shù)分析

350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的輔機(jī)設(shè)備主要包括燃料系統(tǒng)和熱力系統(tǒng)，其中燃料系統(tǒng)主要是為鍋爐提供燃煤，保證鍋爐能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供發(fā)電所需的熱量。350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的燃燒系統(tǒng)主要包含煙風(fēng)系統(tǒng)和制粉系統(tǒng)，其中煙風(fēng)系統(tǒng)與其他機(jī)組是一致的，所不同的是制粉系統(tǒng)。該機(jī)組的制粉系統(tǒng)主要采用中速磨煤機(jī)正壓冷一次風(fēng)直吹系統(tǒng)。

對(duì)于熱力系統(tǒng)而言，主要包括鍋爐給水泵、凝結(jié)水泵、除氧器和高低壓加熱器。其中鍋爐給水泵需要選擇合適的量程并調(diào)整蒸汽的初始參數(shù)，保證給水滿足鍋爐使用。凝結(jié)水泵主要應(yīng)該關(guān)注流量，因?yàn)槠淞髁恐饕c汽輪機(jī)的排氣量有關(guān)系，其揚(yáng)程的高低關(guān)系到低壓加熱器的阻力大小以及除氧器是否能夠正常工作。對(duì)于350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組與300MW亞臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的輔機(jī)設(shè)備選型時(shí)主要依據(jù)下表：

四、350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的投資及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析

在對(duì)350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的投資及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行分析的時(shí)候，主要應(yīng)分為投資和運(yùn)行兩個(gè)部分。

首先，350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的前期投資比較大，主要的投資集中于設(shè)備的購(gòu)置，從目前的熱電廠的建設(shè)情況來(lái)看，350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的投資已經(jīng)占到熱電廠建設(shè)總投資的40%左右。除了前期投資之外，350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組還需要與熱電廠的其他系統(tǒng)進(jìn)行有效連接，從而構(gòu)建完善的熱電系統(tǒng)，其他系統(tǒng)主要包括輸煤系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，同時(shí)還有為了滿足環(huán)保要求而建立的脫硫裝置和脫硝裝置。這些系統(tǒng)和350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組連接在一起之后，構(gòu)成了整個(gè)熱電廠生產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了熱電廠的生產(chǎn)目標(biāo)。

其次，350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析主要應(yīng)包括燃料成本、用電成本和維護(hù)檢修成本。其中燃料成本占到總運(yùn)行成本的60%，所以我們要想降低成本提高350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的效益，就要提高燃料的燃燒效率，從而提高機(jī)組的發(fā)電效率，降低燃料的消耗。經(jīng)過(guò)對(duì)目前應(yīng)用350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的發(fā)電廠進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，機(jī)組的運(yùn)行費(fèi)用得到了有效的控制，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)。運(yùn)行費(fèi)用和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)主要見(jiàn)下表：

五、350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組與300MW亞臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組節(jié)能分析

隨著國(guó)家節(jié)能減排工作的深入開(kāi)展以及我國(guó)火力發(fā)電設(shè)備制造技術(shù)的進(jìn)步，350MW超臨界供熱機(jī)組目前成為300MW級(jí)發(fā)電機(jī)組的主流機(jī)型。由于主蒸汽壓力和溫度達(dá)到了超臨界參數(shù)，機(jī)組的熱效率進(jìn)一步提高，經(jīng)相關(guān)電力設(shè)計(jì)單位測(cè)算，與傳統(tǒng)的300MW亞臨界供熱機(jī)組相比，雖然機(jī)組容量同屬300MW等級(jí)，但其節(jié)能減排優(yōu)勢(shì)明顯：

1、經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的發(fā)電煤耗優(yōu)勢(shì)比較突出，平均用量?jī)H為252.4g/kwh，比傳統(tǒng)的300MW亞臨界供熱機(jī)組低10.2g/kwh，下降了約4%。燃煤量的下降，直接減少了煙氣的排放。

2、在綜合用電率方面，350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的綜合廠用電率6.4%，比傳統(tǒng)的300MW亞臨界供熱機(jī)組下降了0.16個(gè)百分點(diǎn)。節(jié)能效果比較突出，有利于該機(jī)組的大面積推廣。

3、在水的消耗量方面，350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的表現(xiàn)也比較突出，耗水指標(biāo)為0.569m³/s.GW，比傳統(tǒng)的亞臨界300MW機(jī)組每百萬(wàn)千瓦耗水指標(biāo)為低0.079m³/s.GW，下降了約12%。節(jié)水效果非常明顯，屬于目前發(fā)電機(jī)組中節(jié)水效果比較理想的。

4、2×350MW超臨界供熱機(jī)組在同等發(fā)電量的前提下，每年比傳統(tǒng)的2×300MW亞臨界供熱機(jī)組節(jié)約標(biāo)煤約4萬(wàn)噸，減排二氧化硫27噸，減排煙塵3噸，減排氮氧化物30噸，節(jié)水110萬(wàn)噸。綜合這些指標(biāo)來(lái)看，350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的節(jié)能環(huán)保特性非常突出，總體節(jié)能環(huán)保特性要優(yōu)于300MW亞臨界供熱機(jī)組。

5、2×350MW超臨界機(jī)組的供熱面積可達(dá)到1770萬(wàn)平方米，比傳統(tǒng)的亞臨界300MW機(jī)組供熱面積增加約220萬(wàn)平方米。從目前的應(yīng)用情況來(lái)看，350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組已經(jīng)得到了重要的應(yīng)用，開(kāi)始逐漸取代300MW亞臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。

六、結(jié)論

通過(guò)上述分析我們發(fā)現(xiàn)，350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組與300MW亞臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組相比具有明顯優(yōu)勢(shì)，無(wú)論是在生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、還是節(jié)能環(huán)保方面，都較300MW臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組相有較大提升。因此，在未來(lái)350MW超臨界熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組會(huì)以其經(jīng)濟(jì)性得到更加廣泛的應(yīng)用。