浅谈上海大屯能源发电厂2×135MW机组技改工程项目节能降耗的经济分析

汪孟琪　崔武生

摘要：为了改善环境，充分利用劣质煤炭资源，大屯煤电公司在大屯发电厂扩建端建设2台440t/h循环硫化床锅炉及2台135MW汽轮发电机组。文章针对大屯发电厂2×135MW项目节能降耗必要性和可行性进行了探讨，总结归纳了大屯电厂135MW机组技改工程的经济成效。

关键词：大屯能源发电厂；节能降耗；2×135MW机组；经济性；技改项目 文献标识码：A

中图分类号：TM77 文章编号：1009-2374（2017）04-0084-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.043

1 项目概况

1.1 上海大屯能源股份有限公司概况

大屯煤电（集团）有限责任公司位于江苏、山东两省交界的微山湖畔沛县境内，地跨两省二市三县，矿区总面积245km2。公司现有四座煤矿，年产原煤910万t，四座洗煤厂年入洗能力700万t，自备电厂发电装机容量42.4MW，一条171km的自营铁路线及其他配套的生产、生活辅助设施。

为了确保矿区生产、生活的安全供电，满足集团公司电力电量增长需要，实现地区性的电力电量平衡，保持（集团）公司煤电运综合经营的优势，同时由于大屯矿区多年煤炭开采，积压了大量煤矸石，污染环境，加上洗中煤、高硫煤等劣质煤销售不畅，为了改善环境，充分利用劣质煤炭资源，大屯煤电公司在大屯发电厂扩建端建设2台440t/h循环硫化床锅炉及2台135MW汽轮发电机组。该项目被国家列为“双高一优”项目导向计划和国债专项资金项目。

1.2 项目建设必要性

大屯電厂原有机组运行年代较长，设备老化、事故隐患多、运行状况较差、效率低、能耗高，同时大屯矿区处于江苏省电网的北部末端，与电网联系相对薄弱，为保证和提高煤矿供电的安全可靠性，保持（集团）公司煤电运综合经营的优势，急需对电厂进行技术改造。

1.3 综合利用和环保需要

大屯煤电（集团）有限责任公司现有四座生产矿井，年生产原煤910万吨。矿区内四座选煤厂年原煤入洗量在710万吨左右，公司每年形成选煤副产品（中煤、煤泥、煤矸石等）200万吨左右，这部分副产品的发热量较低，对外销售十分困难，利用这部分劣质煤炭资源就地发电，不但解决了这部分副产品的出路及环保问题，又提高了其附加值，具有良好的综合效益。2台440t/h循环流化床锅炉年耗矸石劣质煤130万吨左右。机组利用循环流化床技术脱硫有利于保护和改善大气环境，符合国家产业政策。

2 项目特点及能源消耗

2.1 项目特点

本工程建设规模为2×440t/h CFB锅炉和2×135MW汽轮发电机组。主要特点如下：（1）采用循环流化床锅炉，燃用劣质煤，锅炉效率高（91%），掺烧石灰石后，脱硫效率达90%；（2）采用超高压、一次中间再热冷凝式汽轮机，机组热耗低[≤8164.1kJ/kW·h（1950kcal/kW·h）]；（3）采用全空-空冷发电机，效率高、运行安全可靠。

2.2 项目资源消耗

大屯矿区多年煤炭开采，积压了大量煤矸石，同时矿区洗煤厂生产形成大量洗中煤销售不畅，本工程将洗中煤和煤矸石混合后作为燃料，混合后设计煤种低位发热量仅为12710kJ/kg（3036kcal/kg）校核煤种低位发热量仅为11550kJ/kg（2759kcal/kg）。本工程锅炉燃烧的混煤低位发热量最高值为3000kcal/kg，最低值为2792kcal/kg。2005年10月，由煤炭科学研究总院杭州环境保护研究所对该项目做的水平衡测试报告测得2×135MW机组用水量为0.37m3/S·GW。

2.3 项目运行、耗煤量及燃料供应情况

机组投运以后，为尽快达到国家资源综合利用机组标准，提高企业经济效益，通过技术改造和大量的运行调整优化试验，保证了锅炉燃烧的稳定，基本掌握了燃烧低位发热量在12550kJ/kg以下的矸石配合煤运行技术，并通过了西安热工研究院的性能测试。通过对440t/h超高压再热CFB锅炉进行技术改造和稳定运行的研究，取得了良好的效果，第一台机组连续满负荷运行130天，第2台机组也表现出良好的运行稳定性能，机组的安全性能、技术经济性能已经处于全国同类型机组前列，为同类机组探索了一条CFB锅炉稳定运行和综合利用的可行之路。本工程锅炉燃烧的矸石配合煤低位发热量最高值为3000kcal/kg，最低值为2792kcal/kg。

3 工程节能措施

3.1 节能设计

为节约投资，充分体现技改工程之优势，在设计中最大限度地利用电厂原有设施的能力。主机选型结合本工程具体情况，采用新型高效产品。辅机选型严格注意剔除淘汰产品，使所用辅机为高效最新产品，辅机裕量的确定力求使设备本身经常运行的效率点靠近设备设计的高效点，驱动装置容量，既要保证设备出力，又要避免大马拉小车现象。采用先进的工艺系统，除满足流程需要外，尚需节能、节水和回收工质。采用先进合理的、适合本工程具体要求的调控系统，使全厂设备和系统处于最佳状态运行。针对某些能耗大的问题，采取专项措施。布置要做到布局合理，符合功能需要，紧凑而不拥挤，节约用地。结构选型新颖合理，节约原材料。注意就地取材，使某些地储原材料能够适当地被利用，节约施工能耗。注意施工方法，缩短工期，节省施工

能耗。

3.2 节约及合理利用能源的措施

利用电厂原有设施以节约初投资，降低能源消耗主要体现有：（1）本期生活水由老厂深井水系统的富裕水量供给；（2）本期机组的高压启动、备用电源接自老厂110kV母线；（3）老厂厂用蒸汽作为本期工程机组的启动汽源；（4）本期工程的修配设施和力量原则上利用老厂的现有资源，并加以适当改造；（5）利用原有油罐和供油设施；（6）统筹考虑新、老厂的生产、行政办公设施与食堂、浴室、宿舍等生活福利建筑的建设。

4 投产改造后的经济性分析

2005年、2006年机组大修时，通过实践运行与理论知识相结合，对以下设备进行了大胆改造并收到良好效果：（1）对锅炉播煤风系统进行改造，拆除了两台L2N 1241.02.81 SBL6T播煤增压风机，取消额定功率为315kW的YFKK355-2电动机，按年运行6000h计算，每年仅此一项就可节约厂用电378万度电，厂用电率可下降0.233%；（2）对锅炉点火风系统进行改造，拆除了两台L4N 1365.04.93 SBL6T点火风机，取消额定功率为185kW的YFKK355-4电动机，按年运行6000h计算，每年仅此一项就可节约厂用电222万度电，厂用电率可下降0.137%；（3）将风水联合冷渣器改为滚筒冷渣器，拆除了兩台排渣流化风机，取消额定功率为355kW的YKK400-2电动机，按年运行6000h计算，每年仅此一项就可节约厂用电852万度电，厂用电率可下降0.316%；（4）第一台锅炉一次风机1800kW电动机变频装置改造，将节电40%，年节约用电864万度，厂用电率可下降1.07%。

5 能耗指标分析

本期工程选用上海汽轮机厂采用引进技术生产的D151型机组，其焓降分配合理，回热系统优化，汽机热耗率仅为8149.3kJ/kW·h，已接近引进型300MW机组的水平。选用引进国外先进技术生产的国产超高压、高温、一次中间再热的440t/h循环流化床锅炉，锅炉热效率高达91%。机组自动化水平高，配置汽机数字电液调节系统和机炉协调控制系统，机组运行协调性好，减少了机炉配合运行中的能量损耗。

6 结语

综上所述，本期工程通过采用选用先进的主辅机设备，尤其是采用循环流化床锅炉；选择合理工艺系统；采用合理的运行方式以及一系列节水措施，使电厂各项指标达到国内先进水平。电厂的实际发电标煤耗为335g/kW·h，厂用电率为8.7%，供电煤耗367g/kW·h，低于江苏省经贸委下达的考核值376g/kW·h；百万千瓦耗水指标为0.37m3/S·GW，远低于《取水定额第一部分火力发电》（GB/T 18916·1-2002）规定的1.0m3/S·GW。

参考文献

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[2] 欧阳安.火电厂汽轮机故障诊断分析处理与技术改造[M].长春：银声音像出版社，2005.

[3] 河南电力公司.火电厂调试技术手册：汽轮机卷[M].北京：中国电力出版社，2002.

[4] 辽宁电力工业局.汽轮机运行[M].北京：中国电力出版社，1995.

（责任编辑：王 波）