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节能减排背景下电站锅炉优化运行分析 1.传统发电模式面临的困境925146114 随着我国电力产业结构的调整，新能源、清洁能源的不断开发利用，各火力发电企业面临着一个全新的生产经营环境，传统垄断条件下的经营方式已不适于新形势的需要，火电企业如何根据市场条件的变化调整发展战略、转变经营机制，实施低成本方略、强化内部精细管理，因势利导、趋利避害，制定最优的资本运营、成本控制及资产保值增值策略，获取最大的企业利润，指导企业生产经营活动，已成为发电企业发展的根本。 1.1在电煤双方的博弈中缺少话语权受煤炭价格持续上涨和上网电价较低等方面的制约，全国火电企业发展面临诸多困难。煤炭价格的市场化以及与国际接轨成为不可逆转的取向，在“计划电”与“市场煤”的博弈中，“市场煤”具有更多的自主权和灵活性，牵着“计划电”的牛鼻子。造成如此困境的根源就在于市场条件下煤电双边体制机制的不完善。其中煤炭价格是电价的主要构成因素，决定了电力企业的发电成本。目前，国家已经完全放开煤炭市场，煤炭价格随行就市；而电力作为社会公共产品，上网电价的制定依然处于政府的管制之下。因此，在电价与煤价的博弈中，电力企业因政策限制均处于竞争劣势。由于煤价、电价形成的机制不同，“市场煤”与“计划电”争端不断。为此发展改革委于2004年正式实行“煤电联动”方案：煤价随市场调节，电价随煤价作相应调整，电煤采购价格低于市场煤价。电煤价格统一在2004年9月价格基础上上浮8，其中上浮价格的30由电力企业消化；电价实行竞价上网。但在国家宏观调控政策下，继2005年5月和2006年7月两次“煤电联动”后，面对年年持续高企的煤价，第三次“煤电联动”迟迟未出台，导致火力发电企业难以走出亏损困境。电煤双方的博弈还将在较长时期内继续。 受能源资源赋存条件的制约，我国是世界上为数不多的能源生产与消费以煤炭为主的国家。由于全国煤炭资源在地理分布上的严重不均，以及地区经济发展及能源需求水平与能源资源开发供应能力之间的不协调性，长期以来，煤电运综合平衡一直是影响我国经济发展，尤其是电力工业发展的一个重要问题。1.2市场和竞争作用于利用小时数受电力建设超常规发展超过用电量增长影响,导致火力发电企业运行设备利用小时降低。国家电力体制改革后,五大发电集团公司在全国各地“跑马圈地”抢占市场，火电建设规模呈现空前增长。据有关统计资料显示,2008年全国新增发电装机容量9051万千瓦。其中火电装机容量6575万千瓦，同比增长14.42%,高于全国装机容量增长率4.08个百分点。全国发电量34334亿千瓦时,同比增长5.18%;全社会用电量34268亿千瓦时,同比增长5.23%,增速比上年回落9.57个百分点;全国6000千瓦及以上电厂累计平均设备利用小时4677小时,同比降低了337小时。这样,全国有30%以上设备优良的发电机组被迫停运。另外，在各发电企业火电产能保持竞争态势下，由于总体电力供应充足，在国家节能减排、建设环保型国家总体战略下，水电等清洁能源以最大发电容量占据发电市场份额优势，导致火电企业的利用小时数逐年下降。1.3企业现代化管理水平滞后火力发电企业的内部管理水平也在很大程度上制约了火力发电企业盈利能力的进一步提升。主要是：火力发电企业管理理念和市场意识仍部分落后于市场的变化。在计划经济模式下运行多年的火力发电企业，是“皇帝的女儿不愁嫁”，这使得企业对市场经济中的竞争观念、价值观念和供求规律的认识不足。由此造成管理不到位，激励考核机制不活，劳动生产率低下，企业经济效益在低水平徘徊。现代化管理理念和手段运用不足，大多数企业未能实现由生产管理为主，向市场经营为主的转变；以及从以计划发电为主，到以电力营销为主的转变，重发电轻营销、服务意识淡薄等问题依然存在。我国电力企业提升绩效面临极大压力。首先，我国电力行业还存在电源结构尚不合理；节能减排需要大量投资等影响未来绩效的突出问题。其次，我国电力行业的资产利润率低于各行业平均水平和国际上先进电力企业15%的资产收益率水平。发电设备利用小时数的持续下降、煤炭价格的持续上涨、节能环保压力的增大、脱硫脱硝设备价格的大幅增长、水资源费和排污费的上涨等因素均对发电企业的绩效造成很大的影响。1.4财务费用增长发电企业的快速发展离不开银行贷款的支持，还本付息在电厂成本中占有相当比例。目前，由于发电企业经营亏损，很多火力发电企业的生产经营只能依靠银行贷款勉强运转，发电企业到期不能偿还的贷款，则依靠增加新的银行贷款来还旧账。随着发电企业亏损的进一步恶化，银行出于信贷安全的考虑，很多银行已经不给发电企业发放贷款，发电企业在银行的信用等级也在降低。如果银行考虑其经营风险，不给发电企业放贷，发电企业一旦资金链断裂无法运转，将严重影响电力的供应和国民经济的稳定。火力发电企业生产成本主要是燃煤费用,现燃煤占火力发电成本达80%以上。近年来因电煤价格上涨,导致贷款总额增加,加上银行多次贷款利息调整,使财务费用不断增长，进一步缩小了火力发电企业经营效益的空间。 总之在当前形势下，研究分析火力发电企业并增强盈利能力，提出突破上述瓶颈的对策建议；具体从制约火力发电企业效益提升的症结和问题的根源、提高盈利能力的途径及对火力发电企业未来发展方向的思考等方面进行分析和论述，研究提出火力发电企业增强盈利能力的思路和关键举措是火力发电企业的当前要务。2.节能减排与火力发电 2.1，面对国际和发展的形势政府提出节能减排政策 火力发电所用煤炭在锅炉中燃烧后，排放的燃煤锅炉烟气是气体和烟尘的混合物，其中包含大量的大气污染物，如二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳碳氢化合物等。据相关资料显示，“十一五”期间我国燃煤电厂二氧化硫排放总量呈上升趋势，与“十一五”规划确定的到2010年我国主要污染物的排放总量降低10%的目标差距很大。2002年，我国温室气体二氧化碳的排放量占全球二氧化碳排放总量的14.6%。我国在参与联合国气候变化框架公约活动中面临巨大压力，如不能采取有效措施，减少温室气体排放将可能影响我国国际形象和地位。 鉴于以上压力，我国环保部门的监管举措日趋严格。相比以前情况，发电企业面临的环保形势也日益严峻。发电企业因个别项目违反环保要求而导致“项目停批”和“区域限批”现象时有发生。发电企业的节能减排同样面临严峻的局势，由于我国煤炭资源灰分、硫分偏高，我国火力发电企业污染气体的排放量也占到全国排放量的相当比例，如火电企业二氧化硫排放量占全国排放量的54%，我国发电企业成为节能减排重点治理对象。以上这些问题的解决已成为制约电厂发展的重要因素。 2.2，发电企业节能减排管理对策 在面临诸多发展问题的情况下，发电企业寄希望于政府采取政策解决所有问题是不现实的。发电企业必须认真分析问题产生原因，调整企业内部燃料管理和节能减排管理模式，通过持续管理创新化挑战为机遇，提高企业效益和竞争力，谋求企业的长足发展。发电企业在争取政府宏观调控政策支持的基础上，要做到自身政策的改进。首先，为了保证发电企业安全生产，发电企业要建立完善自身的供应链。其次，发电企业燃料管理方面，企业要严把煤炭进厂质量关。再次，为了避免劣质煤对发电机组的损害，同时提高劣质煤的利用率，减少污染排放，可以采取配煤掺烧的方法。最后，通过技术手段对发电机组和辅助构造进行改造，实现节能增效。3.锅炉优化运行新技术3.1降低电站锅炉排烟温度新技术研究探索了提高电站锅炉热效率的新方法,将远红外材料涂敷于电站锅炉水冷壁辐射受热面上,提高了水冷壁管内介质加热效率,在负荷增加的情况下排烟温度下降了31,锅炉热效率提高了2.42%,年节约标煤10070t.项目的研究极大地推进了电站锅炉的节能工作,为我国电站锅炉的节能降耗提供一条新途径。3.2 电站锅炉受热面除灰新技术中国科学院力学研究所开发成功的燃气脉冲除灰技术,采用一种高能量、脉冲式、干法除灰的新思路,从根本上克服了蒸汽和压缩空气吹灰的弱点.通过对可燃气体非稳态燃烧机制的研究,分析管道结构对火焰速度和冲击波压力的影响.本技术在深圳妈湾发电总厂的运行结果表明,与蒸汽吹灰相比,可使锅炉排烟温度下降1015,空气预热器烟气阻力下降700Pa-800Pa,引风机电流平均降低20A,提高了机组运行热效率、安全性和运行稳定性。 3.3烟气脱硫技术烟气脱硫新技术 烟气脱硫技术发展到目前为止,利用纳米材料的高比表面积、高催化氧化性和高选择性的特性开发的新型脱硫脱氮一体化的吸附吸收材料将在不久的将来得到应用;利用各种气体分子量的不同而开发的重力分离技术将把烟气中各种气体逐一分离,得到高纯度的各种气体。 如今纳米TiO2 光催化作用下的脱硫研究已成为一种可能的发展途径。TiO2 对SO2 的吸附主要是物理吸附,只有极少量化学吸附,由于烧结后的TiO2 粉末具有相对高的比表面积,这些表面能以物理吸附的方式吸附SO2 、O2 和水分等;另一方面,TiO2 还具有催化作用,一部分TiO2 发生水化而使粒子表面富含羟基,这些羟基和吸附在脱硫剂表面的O2 、SO2 和水分等发生化学反应生成H2SO3 和H2SO4 ,又进一步起到脱硫作用。对该材料在低温下进行模拟烟气的脱硫试验表明:该材料具有良好的吸附性能及易再生性能,从而为探索可再生脱硫剂找到了一条新的途径 。 3.4等离子无油点火该技术用于电站锅炉免投油点火和火焰稳定燃烧，取代了火电厂以燃油（或天然气）点火和稳燃的传统方式，将锅炉用于启停、稳燃、助燃的燃油消耗量降低为0，同时保证煤粉充分的稳定的燃烧，减少氮氧化物和硫氧化物的排放量。等离子燃煤点火的原理：利用直流电流在一定介质气压的条件下接触引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的定向流动空气等离子体，该等离子体在点火燃烧器中形成T4000K的局部高温火核。当煤粉颗粒通过该等离子体火核时，在瞬间发生热化学反映，迅速释放出大量的挥发份，使煤粉颗粒破裂粉碎雾化，迅速燃烧，从而达到点火并加速煤粉燃烧的目的，同时大大减少了促使煤粉燃烧所需要的燃油。4.锅炉优化运行分析 国内火电厂优化运行系统的现状和发展方向我国在开发研制大、中型电厂运行优化系统应用中一般使用的性能计算和能损分析的原理。现在提出应用神经网络技术合理确定应达值和通过性能分析进行在线故障诊断是其发展方向。电力市场日趋完善，竞争日益激烈，同时由于经济的发展和人民生活水平的提高，电网峰谷差越来越大，大型机组频繁参与调峰。在这种形式下，降低发电成本，提高经济效益已成为各发电企业的迫切需要。火电厂运行优化系统作为指导电厂优化运行的主要工具日益显示出其重要性。火电厂优化运行系统以性能计算和能损分析为基础，通过对运行参数的计算，确定机组运行状态和部件性能对机组经济性的影响，从而揭示出使机组经济性降低的各种因素；通过对设备性能状态分析和运行参数分析，给出最优经济运行指导：通过对机组运行参数和重要指标的统计和计算，对运行中的设备进行在线故障诊断。能损分析方法火电厂性能计算和分析的目的是通过对机组热经济性及运行参数进行计算和分析，确定机组主、辅设备及热力系统的热经济状况，运用热经济节能原理对当前的运行参数、