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一、引言

    國家大力提倡走節(jié)約型發(fā)展之路，作到珍惜資源、節(jié)約能源、保護環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展。華能集團公司的各級領(lǐng)導十分重視節(jié)能、環(huán)保工作,并積極在工作中參與滲透、實踐節(jié)約的思想，華能公司在提供清潔能源產(chǎn)品上開創(chuàng)多項節(jié)能環(huán)保項目的第一，中國第一臺超超臨界火力發(fā)電機組的運行、中國第一臺60萬、100萬火力發(fā)電機組的建設與運行、中國第一臺30KW光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的運行，以及大力推進風力發(fā)電等再生能源的利用等等。由于目前仍然以燃煤電廠為主，怎樣在火力發(fā)電廠來落實和貫徹這些方針政策，來大力促進火力發(fā)電廠節(jié)能是一個值得探討的問題，而推廣應用各種新技術(shù)、新工藝、新管理是實現(xiàn)節(jié)能的唯一途徑。下面針對電廠的實際生產(chǎn)過程，結(jié)合節(jié)能工程實施的經(jīng)驗，做初步探討，以求拋磚引玉。

二、原則：

    信息、通訊、計算機、智能控制、變頻技術(shù)的發(fā)展，為火力發(fā)電廠的高效、節(jié)約運作、科學管理，以及過程優(yōu)化提供了前所未有的手段，進而促進火力發(fā)電廠的科學管理和自動化水平的提高。

    針對節(jié)能工程必須追求合理的投資回報率，電廠企業(yè)節(jié)能工程不可能大而全，盲目求新的實際情況；電廠節(jié)能工程的指導原則如下：“效益為主”、“分項實施” 、“技術(shù)更新”與“重點突破”等相互結(jié)合。力求項目都能取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益，并且實施較為獨立，有可操作性。

三、火力發(fā)電廠節(jié)能工程實踐的現(xiàn)狀介紹：
    華能集團公司在成立之初，就對節(jié)能工作有了足夠重視，緊緊圍繞發(fā)電產(chǎn)品的安全生產(chǎn)運行，節(jié)能降耗，環(huán)保優(yōu)化，降低成本，持續(xù)發(fā)展，提高綜合經(jīng)濟社會效益為工作重點。通過實施節(jié)能工程專項，引進各種先進技術(shù)與管理經(jīng)驗，探索實踐各種節(jié)約的途徑，取得了經(jīng)驗，培養(yǎng)了人才，促進了安全生產(chǎn)水平的提高，并為今后開展節(jié)能工作作了儲備。在以下項目中取得不錯成績：

1，鍋爐燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)
    依托華能自動化工程公司在華能楊柳青電廠實施鍋爐燃燒優(yōu)化系統(tǒng)節(jié)能改造專項支持，推廣智能優(yōu)化技術(shù)的應用。優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)含專家軟件技術(shù)，節(jié)能效果十分明顯，經(jīng)東北電力科學研究院正式測試，鍋爐效率提高了0.5％～0.7％，送、引風機電耗降低了287KW－823KW，氮氧化物排放降低了15.3％～26.7％，再熱器減溫水用量大幅度減少，提高了機組的熱效率。
    優(yōu)化控制系統(tǒng)分析DCS系統(tǒng)的以下參數(shù)：一次風溫、風量，二次風溫、風量，煙氣排放溫度，給粉機給粉流量，再熱器溫度，過熱器溫度，爐膛出口過剩空氣系數(shù)；以及爐膛負壓，爐膛煙氣溫度，空氣預熱器煙氣入口溫度，煤粉倉煤粉溫度，過熱器壓力，再熱器壓力，過熱器噴水量，再熱器噴水量，機組功率，輔機動力能耗等實現(xiàn)鍋爐燃燒優(yōu)化控制。
    優(yōu)化控制系統(tǒng)閉環(huán)控制，提高鍋爐熱效率，減少點火的燃料損失，降低氮氧化物、一氧化碳等污染物排放。具有顯著的經(jīng)濟效益和社會環(huán)保效益；項目的投資較少，且不必改動現(xiàn)場的設備、基本不影響機組的正常運行，實施風險低，投資回報期短。經(jīng)過系統(tǒng)優(yōu)化控制，如果將鍋爐的熱效率提高1%，一臺30萬的機組，估計發(fā)電煤耗每千瓦時370克，一年運行6000小時，一年將節(jié)省煤6660噸，每噸煤以200元計算，一年內(nèi)可獲得的直接經(jīng)濟效益為133.2萬元。
2，生產(chǎn)實時監(jiān)管系統(tǒng)
    依托華能信息產(chǎn)業(yè)公司實施的公司所有電廠的生產(chǎn)實時監(jiān)管系統(tǒng)專項支持，加強了公司對電廠的監(jiān)管力度，有利于公司領(lǐng)導作出合理的經(jīng)營策略，節(jié)約了許多運營成本。
3，高低壓變頻調(diào)速系統(tǒng)
    依托華能自動化工程公司在華能威海電廠、海口電廠、長興電廠實施380V低壓變頻調(diào)速系統(tǒng)（灰漿泵、給粉機、給煤機等），探索低壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的應用；特別在淮陰電廠實施凝結(jié)水系統(tǒng)變頻節(jié)能改造專項支持，探索機電一體化的變頻控制系統(tǒng)的應用，其改造方案：是把凝結(jié)水泵改為變頻器控制調(diào)節(jié)，變頻器的轉(zhuǎn)速控制在DCS中實現(xiàn)，DCS根據(jù)除氧器、凝汽器水位進行正常調(diào)節(jié)，控制凝結(jié)水泵轉(zhuǎn)速，以減少凝結(jié)水系統(tǒng)的壓力損失，達到節(jié)約凝泵廠用電量的目的。改造后變頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)配置如圖所示：

                1：6KV母線；              2：凝結(jié)水泵動力電源開關(guān)；

                3：降壓整流變壓器；       4：變頻調(diào)速器；

                5、6：變頻調(diào)速器隔離刀閘；7：變頻調(diào)速器旁路刀閘

                8：變頻電機

依托華能自動化工程公司在華能新華、榆社電廠實施高壓大容量變頻節(jié)能改造專項支持，探索高壓大容量變頻調(diào)速系統(tǒng)的應用。形成高壓電機變頻調(diào)速三種方案
    從我們這幾年的工程運行實踐看，如在華能新華電廠的給水泵投入運行5套、華能德州電廠的引風機2套，華能辛店電廠的水源地升壓泵投入運行2套、華能淮陰電廠的凝結(jié)水泵2套，變頻調(diào)速系統(tǒng)的可靠性完全能滿足發(fā)電企業(yè)的要求，綜合運行效率高，節(jié)能效果十分顯著，為30-50%。電機變頻調(diào)速改造是電廠節(jié)能降耗的有效途徑之一。應加大這方面的技改節(jié)能工程力度。

4，電除塵優(yōu)化系統(tǒng)
    依托華能自動化工程公司在華能威海、辛店、海口電廠實施電除塵優(yōu)化節(jié)能改造專項支持，探索推廣智能優(yōu)化控制技術(shù)的應用。此電除塵控制系統(tǒng)作為一個完善的工具，利用它對整流變壓器（T/R）一次及二次電流和電壓的高精度、高速度的波形分析，以及內(nèi)嵌入的專家智能軟件系統(tǒng)提供了新的ESP控制技術(shù)。系統(tǒng)將高壓部分可控硅的控制和低壓部分振打的控制整合在同一個控制器內(nèi)，進而實現(xiàn)降功率控制振打功能。振打效果明顯提高，清灰效果比較明顯。

由現(xiàn)場總線實現(xiàn)人機通訊和協(xié)調(diào)控制, 即使一個電場單元徹底故障，失效電場的下級(下游)軟件將檢測到ESP運行情況的變化并將立即調(diào)整（優(yōu)化）相應的運行參數(shù)。 

系統(tǒng)優(yōu)點：內(nèi)含電除塵器電源運行的優(yōu)化軟件，該軟件采用間隔充電方式，根據(jù)電除塵器的運行情況（灰塵的濃度、特性，煙氣的流速、溫度、濕度等）實時的調(diào)整充電比和充電電流，減少反電暈的產(chǎn)生，達到最佳的除塵效率。包含排放優(yōu)化軟件、濁度優(yōu)化軟件、降功率振打優(yōu)化軟件等。
    從工程運行實踐看，電除塵優(yōu)化系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保效果顯著：在鍋爐運行工況相同的情況下除塵效率比設計值提高了0.3-0.7%,電耗降低約20%。為了滿足越來越高的環(huán)保要求，應加大電除塵電控的技術(shù)改造力度。

四、方案推薦

    這些節(jié)能工程改造專項的實施，已經(jīng)初步形成了比較合理的節(jié)能工程技術(shù)方案。為了建立節(jié)約型社會，貫徹落實“綠色煤電”的資源開發(fā)和節(jié)約并舉的方針，建議將成熟節(jié)能方案變成實際行動，實現(xiàn)跨越式發(fā)展，實現(xiàn)經(jīng)濟增長方式的有效轉(zhuǎn)變。

1，電廠輔機程控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，以及DCS和輔機程控系統(tǒng)的一體化運行。

2，利用載波、無線通訊、變頻調(diào)速技術(shù)實現(xiàn)輸煤系統(tǒng)葉輪給煤機遠方節(jié)能控制。

3，利用信息化通訊、變頻調(diào)速技術(shù)實現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)無人值守遠方節(jié)能控制。

4，利用信息化技術(shù)實現(xiàn)水源地潛水泵和升壓泵系統(tǒng)無人值守遠方控制。

五、展望

    雖然取得以上成績，但由于現(xiàn)代技術(shù)是高度融合和快速發(fā)展的技術(shù)，其研發(fā)，成果轉(zhuǎn)化以及推廣應用是需要較大投入，和長期持續(xù)投入的，并且在實際運用過程中必然由于技術(shù)儲備、人員培訓、使用經(jīng)驗等制約，必然存在一些問題。從而需要分析和確定投資匯報率，充分利用各方的有利資源，踏踏實實，有針對性地作好節(jié)能工作。為了更好地利用集團公司的資源優(yōu)勢，牢固樹立和認真落實科學發(fā)展觀，公司領(lǐng)導（那希志副總）又要求華能自動化工程公司對高壓變頻器近兩年的應用情況做了專題調(diào)查和情況匯報，進而利用變頻高效節(jié)能的技術(shù)特點，根據(jù)高壓大容量變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和使用情況，適用范圍以及在使用過程中存在的問題，準備在高壓大容量變頻節(jié)能工作中實施新的專項技術(shù)支持，進而大力推進推廣變頻節(jié)能工程，促進華能公司走在建立節(jié)約型社會工作的前列。
    根據(jù)技術(shù)發(fā)展趨勢和情況，以及電廠對安全生產(chǎn)的較高要求，以及必須走節(jié)能降耗的發(fā)展之路，今后將以下幾個方面繼續(xù)開展工作

1，飛灰含碳的閉環(huán)優(yōu)化調(diào)節(jié)控制的研究與節(jié)能工程專項支持

系統(tǒng)實施方案框圖如下：