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國電內蒙古東勝熱電有限公司。記者 李新民/攝 |
湛藍的天空中，高高聳立的煙囪冒出的不是煙塵，而是幾縷肉眼幾乎難以覺察的淡淡水氣；在這里看不到電廠標志性建筑——冷卻塔，取而代之的是一排被擎在空中不停旋轉的大風扇——空冷島；廠區里更找不到供鍋爐點火之用的油庫，原來在鍋爐底部安裝著等離子點火裝置……這是《經濟參考報》記者日前在國電內蒙古東勝熱電有限公司(簡稱東勝熱電)采訪時看到的情景。
據了解，東勝熱電目前是一家僅有2臺33萬千瓦機組的火力發電廠。近幾年來，在同類火電企業多數虧損的情勢下，這家電廠2008年投產當年便實現利潤4524萬元，2008年到2012年，累計實現利潤6.68億元。東勝熱電副總經理左銀華告訴記者，企業之所以創造同業領跑的奇跡，一個重要原因是運用了國電科技環保集團股份有限公司(簡稱國電科環)多項新技術。
等離子點火穩燃：年節約燃油近600噸
東勝熱電是國電集團在內蒙古首家火電企業，規劃建設4臺33萬千瓦供熱機組，分兩期建設，一期2臺機組分別于2008年1月和6月建成投產。
左銀華說，東勝電廠在一期2臺機組基建期間，便取消了燃油系統，直接采用國電科環集團所屬的煙臺龍源等離子點火系統。等離子體點火系統是一項煤粉鍋爐點火及穩燃過程中以煤代油的節能技術。在鍋爐點火和穩燃期間，等離子體燃燒器具有點火和穩燃功能；在鍋爐正常運行時，該燃燒器具有主燃燒器功能。
眾所周知，傳統燃煤電站鍋爐啟動、滑停、低負荷穩燃都要消耗大量的燃油，特別是在基建調試期間，常規油點火機組由于鍋爐無法投磨煤機或無法完全斷油運行，需要耗費數千噸燃油。
“東勝熱電是全國第一家取消燃油系統的火電機組。”左銀華說，“在調試階段即實現了零油耗，節約調試用油近3000噸；在正常運行期間，由于等離子體點火系統在鍋爐啟停及穩燃期間的投入運用，每年可節約燃油近600噸，節約資金近500萬元。”
另據了解，采用等離子點火及穩燃技術在節約大量燃油的同時，還可節省運行費用，啟停及低負荷穩燃的運行成本僅為燃油點火方式運行成本的10%-20%；此外，還可增強環保性，使用等離子點火期間可投入電除塵，避免煙氣粉塵直接排放污染環境；提高安全性，不僅消除因使用燃油而可能引起火災帶來的人身傷亡及設備燒損事故隱患，還能利用等離子點火系統內圖像火焰監視系統實時監控爐膛燃燒情況，確保鍋爐安全運行……
空冷技術應用：比濕冷機組降低水耗80%
在國內很多電站，都可看到高高聳立的雙曲線標志性建筑——冷卻塔。這是傳統火電廠濕冷技術，對水資源浪費嚴重。
“東勝熱電地處干旱缺水的內蒙古鄂爾多斯地區，水資源極其寶貴。”左銀華指著位于電廠南側的一排排被高高擎在空中不停旋轉的大風扇介紹說，為節約水資源，東勝熱電在建設之初，便規劃采用了國電科環所屬北京龍源冷卻技術公司的空冷系統。根據系統技術參數，技術人員優化設計，該項目實現系統設備打壓、試運、啟動、并網一次成功。
在左銀華的帶領下，記者登上30多米高的空冷島。左銀華說，這套系統設備已運行5年，連續三年獲得全國30萬千瓦等級空冷機組競賽評比第一名，年平均汽輪機背壓9.89千帕，發電煤耗282.09克/千瓦時，發電水耗僅0.3立方米/千瓦時，發電廠用率0.653%，比設計煤耗下降約6.7克/千瓦時。
“東勝熱電2012年的發電量為35.18億千瓦時。”左銀華說，“依此計算，使用空冷機組低背壓技術全年可節省標煤達3.76萬噸，減少二氧化碳排放量達7萬多噸，減少二氧化硫排放量1329噸，尤其重要的是比同類型濕冷機組水耗降低80%。”
據與記者同行的國電科環企業文化部副經理張亞東介紹，國電科環北京龍源冷卻技術公司，擁有一支由國內知名空冷專家組成的專業技術隊伍，并擁有授權專利18項，其中發明專利6項，實用新型專利12項，形成完全自主設計和生產能力，截至目前已在國內完成空冷技術工程30多個。
余熱回收利用：年增收逾5678萬元
“為進一步降低煤耗，提高供熱能力，我們于2011年又利用國電科環所屬煙臺龍源公司的熱泵技術，對2臺機組汽輪機排汽(乏汽)系統進行改造。”左銀華告訴記者，這個項目是我國首例利用熱泵直接回收空冷島乏汽余熱集中供熱工程。
余熱回收集中供熱技術是提高機組供熱經濟型、穩定型的一項綠色環保工程。該技術項目以機組供熱抽汽作為驅動熱源，溴化鋰吸收式熱泵機組為主體，將乏汽中的低品位余熱取出，并轉換為可供城市熱網供熱利用的熱量。
據了解，東勝熱電余熱回收集中供熱采用EPC總包方式，工程于2011年9月6日正式開工，2號、1號機組分別于2011年12月25日、2012年10月10日投入運行。
“該技術有效回收低品質熱源，輸出高品質熱源。利用乏汽余熱，提高了供熱能力，降低了機組供熱煤耗，減少了大氣污染物排放，極大地提高了能源的綜合利用水平。”左銀華介紹說，按照每年6個月供熱期計算，可回收乏汽余熱193.96萬吉焦，減少二氧化碳排放量21.6萬噸，減少二氧化硫排放量0.41萬噸，年節約標煤7.271萬噸，節約燃料成本約為1668.91萬元。
統計數據表明，在鄂爾多斯供熱季的初期和末期，完全靠熱泵系統就可以滿足市區供熱需求。全年供電煤耗降低21.46克/千瓦時，可增加供熱能力277萬平方米，按照當地熱費標準，可增加熱費收入5678.5萬元。
低氮燃燒器改造：年產出效益2000萬元
記者在采訪中了解到，為適應日益嚴格的國家環保政策，東勝熱電還超前謀劃，于2010年實施了國電科環集團又一項新技術——鍋爐低氮燃燒器改造和應用。
據介紹，低氮燃燒器技術是將鍋爐內大空間整體作為對象，通過爐內射流合理組合及噴口的合理布置，在爐膛中心區形成較高溫度、較高煤粉濃度和較高氧氣區域；而在爐膛近壁區則形成較低溫度、較低一氧化碳和較低顆粒物濃度區域，結合上述等離子體燃燒器、熱煙氣回流等技術，強化煤粉燃燒、燃盡，實現防查、防腐和高效穩燃等多種功能一體化，從而使燃煤適應范圍進一步擴大。
左銀華說，低氮燃燒器技術應用，讓電廠由原來“吃細糧”改為“吃粗糧”，燃料成本大大降低。以前東勝熱電鍋爐燃煤發熱量必須在3900千卡/千克以上，現在降至3500千卡/千克。東勝熱電可以購買煤矸石、煤泥等劣質煤，摻燒發電，僅此一項，每年產生的經濟效益達2000萬元。
“低氮燃燒器技術改造和應用，對大氣環保貢獻巨大。”張亞東告訴記者，該技術可將氮氧化物排放濃度由原來400毫克/立方米降至200毫克/立方米，從而為脫硝運行創造了有利條件。目前國電科環正在推廣的“雙尺度低氮燃燒器”，在特定煤種條件下，可直接將部分機組的氮氧化物降到100毫克，為實現國家環保部門規定的2014年脫硝目標創造條件。
DCS系統：運行效率大大提高
在東勝熱電采訪期間，記者還走進電廠的控制中心，在這里目睹了由國電科環所屬北京智深公司自主研發生產的DCS系統——EDPF-NT系統。
據了解，DCS系統被稱為發電廠控制的中樞神經，是電廠的大腦。過去，此系統多由ABB、西門子、艾默生等國際電氣設備巨頭壟斷。近年來，我國電氣企業迅猛崛起，并開始在電廠DCS系統領域攻城略地。
“在東勝熱電，國電智深DCS系統是一套軟硬件一體化的完善的控制系統。”左銀華說，整套系統包括數據采集系統、模擬量控制系統、鍋爐爐膛安全監控系統、順序控制系統、空冷凝汽器控制系統、汽機緊急跳閘控制系統、旁路控制系統、汽機控制系統、化水控制系統、輸煤控制系統、脫硫控制系統、脫硝控制系統等。
據左銀華介紹，東勝熱電DCS系統數據高速公路采用分布式高速智能測控網絡，對等型網絡結構，無網絡服務器，絕不會產生網絡瓶頸和風險集中，真正實現了功能分散、風險分散。2臺33萬千瓦機組自并網發電以來，DCS系統始終安全穩定，機組運行效率大大提高。