淺談上海大屯能源發電廠2×135MW機組技改工程項目節能降耗的經濟分析

汪孟琪　崔武生

摘要：為了改善環境，充分利用劣質煤炭資源，大屯煤電公司在大屯發電廠擴建端建設2臺440t/h循環硫化床鍋爐及2臺135MW汽輪發電機組。文章針對大屯發電廠2×135MW項目節能降耗必要性和可行性進行了探討，總結歸納了大屯電廠135MW機組技改工程的經濟成效。

關鍵詞：大屯能源發電廠；節能降耗；2×135MW機組；經濟性；技改項目 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM77 文章編號：1009-2374（2017）04-0084-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.043

1 項目概況

1.1 上海大屯能源股份有限公司概況

大屯煤電（集團）有限責任公司位于江蘇、山東兩省交界的微山湖畔沛縣境內，地跨兩省二市三縣，礦區總面積245km2。公司現有四座煤礦，年產原煤910萬t，四座洗煤廠年入洗能力700萬t，自備電廠發電裝機容量42.4MW，一條171km的自營鐵路線及其他配套的生產、生活輔助設施。

為了確保礦區生產、生活的安全供電，滿足集團公司電力電量增長需要，實現地區性的電力電量平衡，保持（集團）公司煤電運綜合經營的優勢，同時由于大屯礦區多年煤炭開采，積壓了大量煤矸石，污染環境，加上洗中煤、高硫煤等劣質煤銷售不暢，為了改善環境，充分利用劣質煤炭資源，大屯煤電公司在大屯發電廠擴建端建設2臺440t/h循環硫化床鍋爐及2臺135MW汽輪發電機組。該項目被國家列為“雙高一優”項目導向計劃和國債專項資金項目。

1.2 項目建設必要性

大屯電廠原有機組運行年代較長，設備老化、事故隱患多、運行狀況較差、效率低、能耗高，同時大屯礦區處于江蘇省電網的北部末端，與電網聯系相對薄弱，為保證和提高煤礦供電的安全可靠性，保持（集團）公司煤電運綜合經營的優勢，急需對電廠進行技術改造。

1.3 綜合利用和環保需要

大屯煤電（集團）有限責任公司現有四座生產礦井，年生產原煤910萬噸。礦區內四座選煤廠年原煤入洗量在710萬噸左右，公司每年形成選煤副產品（中煤、煤泥、煤矸石等）200萬噸左右，這部分副產品的發熱量較低，對外銷售十分困難，利用這部分劣質煤炭資源就地發電，不但解決了這部分副產品的出路及環保問題，又提高了其附加值，具有良好的綜合效益。2臺440t/h循環流化床鍋爐年耗矸石劣質煤130萬噸左右。機組利用循環流化床技術脫硫有利于保護和改善大氣環境，符合國家產業政策。

2 項目特點及能源消耗

2.1 項目特點

本工程建設規模為2×440t/h CFB鍋爐和2×135MW汽輪發電機組。主要特點如下：（1）采用循環流化床鍋爐，燃用劣質煤，鍋爐效率高（91%），摻燒石灰石后，脫硫效率達90%；（2）采用超高壓、一次中間再熱冷凝式汽輪機，機組熱耗低[≤8164.1kJ/kW·h（1950kcal/kW·h）]；（3）采用全空-空冷發電機，效率高、運行安全可靠。

2.2 項目資源消耗

大屯礦區多年煤炭開采，積壓了大量煤矸石，同時礦區洗煤廠生產形成大量洗中煤銷售不暢，本工程將洗中煤和煤矸石混合后作為燃料，混合后設計煤種低位發熱量僅為12710kJ/kg（3036kcal/kg）校核煤種低位發熱量僅為11550kJ/kg（2759kcal/kg）。本工程鍋爐燃燒的混煤低位發熱量最高值為3000kcal/kg，最低值為2792kcal/kg。2005年10月，由煤炭科學研究總院杭州環境保護研究所對該項目做的水平衡測試報告測得2×135MW機組用水量為0.37m3/S·GW。

2.3 項目運行、耗煤量及燃料供應情況

機組投運以后，為盡快達到國家資源綜合利用機組標準，提高企業經濟效益，通過技術改造和大量的運行調整優化試驗，保證了鍋爐燃燒的穩定，基本掌握了燃燒低位發熱量在12550kJ/kg以下的矸石配合煤運行技術，并通過了西安熱工研究院的性能測試。通過對440t/h超高壓再熱CFB鍋爐進行技術改造和穩定運行的研究，取得了良好的效果，第一臺機組連續滿負荷運行130天，第2臺機組也表現出良好的運行穩定性能，機組的安全性能、技術經濟性能已經處于全國同類型機組前列，為同類機組探索了一條CFB鍋爐穩定運行和綜合利用的可行之路。本工程鍋爐燃燒的矸石配合煤低位發熱量最高值為3000kcal/kg，最低值為2792kcal/kg。

3 工程節能措施

3.1 節能設計

為節約投資，充分體現技改工程之優勢，在設計中最大限度地利用電廠原有設施的能力。主機選型結合本工程具體情況，采用新型高效產品。輔機選型嚴格注意剔除淘汰產品，使所用輔機為高效最新產品，輔機裕量的確定力求使設備本身經常運行的效率點靠近設備設計的高效點，驅動裝置容量，既要保證設備出力，又要避免大馬拉小車現象。采用先進的工藝系統，除滿足流程需要外，尚需節能、節水和回收工質。采用先進合理的、適合本工程具體要求的調控系統，使全廠設備和系統處于最佳狀態運行。針對某些能耗大的問題，采取專項措施。布置要做到布局合理，符合功能需要，緊湊而不擁擠，節約用地。結構選型新穎合理，節約原材料。注意就地取材，使某些地儲原材料能夠適當地被利用，節約施工能耗。注意施工方法，縮短工期，節省施工

能耗。

3.2 節約及合理利用能源的措施

利用電廠原有設施以節約初投資，降低能源消耗主要體現有：（1）本期生活水由老廠深井水系統的富裕水量供給；（2）本期機組的高壓啟動、備用電源接自老廠110kV母線；（3）老廠廠用蒸汽作為本期工程機組的啟動汽源；（4）本期工程的修配設施和力量原則上利用老廠的現有資源，并加以適當改造；（5）利用原有油罐和供油設施；（6）統籌考慮新、老廠的生產、行政辦公設施與食堂、浴室、宿舍等生活福利建筑的建設。

4 投產改造后的經濟性分析

2005年、2006年機組大修時，通過實踐運行與理論知識相結合，對以下設備進行了大膽改造并收到良好效果：（1）對鍋爐播煤風系統進行改造，拆除了兩臺L2N 1241.02.81 SBL6T播煤增壓風機，取消額定功率為315kW的YFKK355-2電動機，按年運行6000h計算，每年僅此一項就可節約廠用電378萬度電，廠用電率可下降0.233%；（2）對鍋爐點火風系統進行改造，拆除了兩臺L4N 1365.04.93 SBL6T點火風機，取消額定功率為185kW的YFKK355-4電動機，按年運行6000h計算，每年僅此一項就可節約廠用電222萬度電，廠用電率可下降0.137%；（3）將風水聯合冷渣器改為滾筒冷渣器，拆除了兩臺排渣流化風機，取消額定功率為355kW的YKK400-2電動機，按年運行6000h計算，每年僅此一項就可節約廠用電852萬度電，廠用電率可下降0.316%；（4）第一臺鍋爐一次風機1800kW電動機變頻裝置改造，將節電40%，年節約用電864萬度，廠用電率可下降1.07%。

5 能耗指標分析

本期工程選用上海汽輪機廠采用引進技術生產的D151型機組，其焓降分配合理，回熱系統優化，汽機熱耗率僅為8149.3kJ/kW·h，已接近引進型300MW機組的水平。選用引進國外先進技術生產的國產超高壓、高溫、一次中間再熱的440t/h循環流化床鍋爐，鍋爐熱效率高達91%。機組自動化水平高，配置汽機數字電液調節系統和機爐協調控制系統，機組運行協調性好，減少了機爐配合運行中的能量損耗。

6 結語

綜上所述，本期工程通過采用選用先進的主輔機設備，尤其是采用循環流化床鍋爐；選擇合理工藝系統；采用合理的運行方式以及一系列節水措施，使電廠各項指標達到國內先進水平。電廠的實際發電標煤耗為335g/kW·h，廠用電率為8.7%，供電煤耗367g/kW·h，低于江蘇省經貿委下達的考核值376g/kW·h；百萬千瓦耗水指標為0.37m3/S·GW，遠低于《取水定額第一部分火力發電》（GB/T 18916·1-2002）規定的1.0m3/S·GW。

參考文獻

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（責任編輯：王 波）