新常态下,提高机组经济运行水平是发电企业提高竞争力、实现卓越运营的最有效途径之一。继6月刊推出“安全之星”专题后,本期推出“节能之星”专题,集中报道集团公司2014年节能先进单位在节能降耗、指标创优等节能精细化管理方面取得的成效,与大家分享它们的特色做法和典型经验。
沁北电厂:打好节能“金算盘”
沁北电厂 卢 亮
近年来,沁北电厂坚持建设绿色环保企业理念,注重企业管理创新和技术创新中提高经济运行水平,努力打造清洁生产、循环利用的绿色电厂。
创标杆 实施节能工程
“2014年完成生产供电煤耗295.89克/千瓦时,同比降低2.79克/千瓦时;百万机组供电煤耗286.55克/千瓦时,同比降低4.43克/千瓦时”……这组数据记录着沁北电厂在节能降耗工作中所取得的成绩。
节能工作的提升与管理思维的转变是密不可分的。早在2011年,沁北电厂已根据优秀“两型”企业创建要求,成立了组织机构加强专项领导,建立起了“厂级-部门-班组”三级组织网络,并编发《优秀节约环保型燃煤发电厂实施方案》,持续开展节能减排工作。
2013年底,集团公司总经理曹培玺对沁北电厂提出了“创建华能标杆电厂”的要求。沁北电厂以此为契机,进一步将节能作为“指标一流”的主要内容写入《沁北电厂创建标杆电厂工作方案》,并成立新的职能部门“生产技术办公室”,将煤种煤质分析试验、燃料采购、配煤掺烧、机组性能试验等与节能降耗相关的生产活动纳入了一套完整的系统中,管理工作系统性和细化程度得到加强。由厂长或分管副厂长主持、生技办牵头,每月召开节能工作会议,各相关论解决问题。
一年里,沁北电厂针对不同效率的机组先后实施了汽封改造、一次风机轴流风机改造、电除尘高频电源改造、汽轮机低压缸加固、锅炉烟冷器改造、干排渣改造及制粉系统综合治理等重要节能技改项目。
降成本 优化生产环节
“2014年,伴随着煤源的多元化和配煤掺烧管理的精细化,在确保排放物达标的前提下,沁北电厂共计节省燃料5.68万吨,降低经济成本约3700万元。2015年,我们还会将价值工程逐步引入工作中。”燃料部专工孟繁光说。
燃料采购和配煤掺烧是电厂生产运行中的关键环节,煤种的构成及配比的合理性直接影响锅炉的安全经济运行。“策划部生技办是负责把脉开处方的老中医,燃供部按处方采买药材,燃料部负责抓药配药,运行部为机组喂药。”沁北电厂厂长周根拴生动地比喻道。
沁北电厂正确研判煤炭市场形势,抓住市场良好机遇,努力寻找新的优质煤源。相继开拓了西安局、太原局、华亭煤业等一批新的煤源,一方面改变了以往煤源单一的被动局面,另一方面确保了低硫优质动力煤和优质烟煤的长期稳定供应,提升了掺配煤自由度和主动性,降低了环保成本。2014年,沁北电厂到厂煤炭发热量达到了5339大卡,热值同比增幅达2.21%。
在解决了煤源问题之后,沁北电厂对配煤掺烧环节进行了数次优化。由策划部、燃料部、燃料供应部及运行部联合组成了配煤掺烧工作小组,与浙江大学热能工程研究所和西安热工研究院合作,在实验室中对主力燃用煤种进行综合特性试验,为科学配煤提供数据支持。经过反复的掺烧试验和实际掺烧,总结出了适合沁北电厂的配煤掺烧方案,机组经济性、安全性有了显著改善。
充分利用现有设备的低成本废水“零排放”项目,是沁北节能工作的另一大亮点。电厂通过使用济源市城市中水、河口村水库水源,以及对冷却塔排污水的循环利用,全面停用了地下水源。对循环水旁流处理系统、精处理再生系统等系统进行节水改造,不仅大大降低了电厂水资源取用量,更减少了工业废水排放量,实现了水资源梯级利用。2014年,沁北电厂全年发电水耗降低13.8个百分点,节约水资源265万吨,直接节省水成本约66.25万元。
精把脉 强化状态监测
“随着状态监测室和热力实验室的逐步发展完善,它们将在机组节能工作中扮演越来越重要的角色,对合理安排设备维护时机、适时调整机组运行方式作用重大。”策划部副主任程世军的一席话道出了沁北电厂设备运行维护管理工作的努力方向。对设备进行节能优化的前提是准确把握机组现状,了解“病因”。沁北电厂生技办联合西安热工院等单位对机组仔细“把脉”,“对症下药”。他们以大数据分析对比为基础,通过状态监测室提前判断设备健康状况,使检修工作由“被动等待”向“主动出击”转变。6号机组检修前,状态监测室提前盘点出了97处超温点,明确了机组检修的重点任务。定期或不定期对机组排烟温度、煤粉细度、空预器漏风率等影响能耗的指标进行试验,及时发现和解决影响机组效率的问题,为机组优化方案提供依据。通过热力试验及运行调整,沁北电厂百万机组厂用电率降低0.4%,机组飞灰含碳量降低1.92%,2号炉空预器漏风率降低至5.6%。
沁北电厂节能降耗工作还有一项重要创新性举措:通过厂级AGC,合理调配机组负荷,降低全厂能耗。资料显示,通过厂级AGC系统的自动分配,沁北电厂厂内电量向百万机组倾斜和转移,在2014年全厂负荷率70.60%的情况下,百万机组负荷率达到73.14%,较60万千瓦机组高出5.27%,实现低能耗机组利用率最大化,年节约标煤5920吨,约合385.6万元。
达拉特电厂:聚力演绎节能之变
达拉特电厂 沙萍
2014年,达拉特电厂在抢发电量的同时,将设备治理、技术改造、优化运行、环保设施治理贯穿全年工作始终,一系列“减负”、“瘦身”使节能降耗工作成绩非凡。
安全“后盾”保节能
安全生产是达拉特电厂开展节能降耗的根基。达拉特发电厂围绕金字塔形三级安全控制体系,量身定制了“检修质量保证体系”,将影响机组安全性的项目列入特殊项目进行专项管理。在日常生产运营管理中,悉心治理重要设备,开展状态评估、寿命管理,制定提高健康水平计划和配套技术档案,彻底治理机组检修过程中遗留的缺陷和问题。每月定期召开设备状态分析会,就上月机组可靠性、等效可用系数、长周期运行等6方面指标逐项分析,针对存在的问题逐一“开处方”,找准要害除“顽疾”。设备安全风向标由“消缺率”转换为“缺陷发生率”。缺陷控制实行年指标、月考核、周统计、日分析。每月拿出300万元作为专项考核,充分调动了运行、检修人员及时消缺的主动性。“谁的设备治理不好这下可是脸上无光啦!”电气检修队徐师傅感慨地说。
升级改造巧“减负”
2014年,达拉特电厂集中力量开展了建厂以来最大规模的改造工程——6台机组脱硝改造。 2014年12月31日,投产20年的达拉特电厂8台机组全部完成脱硫脱硝改造。6台机组脱硝改造后的环境绩效显著改进,氮氧化物排放浓度低于100毫克/立方米的国家标准;各机组厂用电率平均下降0.067%,同比每年可减少运行维护费用318万元以上;2号机组电耗降低0.56%,在全国同行业属领先水平。
“2014年初,3号机组综合升级改造圆满结束,供电煤耗下降9.9克/千瓦时,每年可节约1.8万余吨标准煤,节约成本达468万元以上。”说到2014年的设备升级改造,达拉特发电厂节能专工王连兴如数家珍。节能改造让各项关键性指标“频频出彩”。2014年,达拉特发电厂生产供电煤耗完成326.85克/千瓦时,环比降低2.8克/千瓦时;生产厂用电率完成6.34%,环比降低0.8%,折合全年可减少成本5000万元以上,各台机组等效可用系数均高于优秀两型企业考核指标。
优化管理促“瘦身”
在达拉特发电厂,优化管理的举措体现在生产运行的各个方面。迎峰度夏期间,运行一部尝试着将定参数停机改为滑参数停机,使机组打闸到所有辅机停运时间从2天左右降至1.5小时,耗电量仅0.5万千瓦时。下半年停机节电就达108万千瓦时,折合成本约32.4万元。操作中的点滴改变就会带来很大的变化。运行一部开展了技术攻关常态化、运行操作精细化、值长调度经济化、指标管理绩效化的“四化”活动,抓住每一次负荷调整变化的有利时机,对影响各类指标的环节及时分析、及时问责、及时纠正、及时防范,最大程度挖掘各环节的节能降耗潜力。
运行二部的“优化”文章同样有声有色。除灰运行主任张永清连续3年带领同事反复摸索,通过增加除灰脱硫循环泵的投运率,严格控制浆液PH值,进而减少石灰石粉的使用量。2014年全年用量只有15万吨,节约成本近800万元。他们还将原来每日定期投用脱硫增效剂改为随时根据机组负荷、煤质变化调整增效剂的用量,使脱硫效率由原来的90%提升到94%,脱硫增效剂节约费用160万元。
为把精煤用在“刀刃”上,燃料部与运行一部联手试验,在煤质偏离设计值较大时,及时组织进行制粉及燃烧系统优化调整试验,以试验结果指导机组经济运行。加强煤种科学掺配和煤质弃样回收工作,一年下来仅回收弃样煤就达7360吨,节省成本136万元。
德州电厂:本质创优
德州电厂 张荣宝
“只有小指标全部达标,才是真正的创优,才是本质创优。”2014年1月,德州电厂厂长丁兴武提出了深化“指标创优”活动 、实现“本质创优”的新要求。一年来,电厂着力加强节能降耗工作,安全生产、节能创优再上新台阶。在全国火电机组竞赛中,全厂6台机组相继摘金夺银,电厂获集团公司“管理提升活动先进单位”、“优秀节约环保型燃煤发电厂”和“2014年度节能先进单位”称号。
老机组创优
提起德州电厂1号机组振动问题,连西安热工院振动专家张工也感到头疼。负荷低了,3号轴振大;负荷高了,4号瓦振超标。破解1号机组振动难题成为影响机组安全运行、指标创优的一大攻关课题。
2014年,德州电厂在1号机组C修中,对机组轴承系统全面解体、综合诊断,多方协作诊治振动“顽疾”。担任这次轴系振动攻关技术带头人的汽机本体班技术员肖博,一开始就将目光锁定在轴系找中心、轴瓦密封等关键环节,逐一排查各种影响因素,不放过一个细节。对机组低发中心、励发中心的调整更是精益求精。为确保振动值达标,他将转子的跳动值精确调整到0.02毫米以下。从每一块轴瓦到汽封,再到每一级隔板,间隙的调整都做到毫厘不差。经过了无数次反复起吊、测量、调整、验收,“奇迹”诞生了。经过运行试验,这次检修成功消除了机组振动这一重大安全隐患。西安院专家感慨道:“真没想到,转子运行得这么稳!”
为全面提升1号机组的经济性能,德州电厂先后完成了1号炉空预器综合治理、再热器恢复性改造等16项节能改造项目,汽机热耗下降340千焦/千瓦时,锅炉效率达到92.57%,较检修前提高了0.47个百分点。
2014年,德州电厂1号机组完成供电煤耗314.71克/千瓦时,同比降低8.29克/千瓦时,达到“优秀两型企业”同类型机组能耗指标先进水平,荣获集团公司“供电煤耗提升进步奖”。
微平台发挥大效用
巧借微信平台助力安全管理和节能攻关,为德州电厂节能降耗发挥了大效用。
按照“优化运行、本质创优”的要求,德州电厂组建了厂级、部门、班组三级攻关网,成立了节水、节电、节油、减振、AGC和降低飞灰可燃物等6个厂级攻关小组,组织开展节能攻关活动。根据运行倒班的特点,为方便大家的联系和沟通,各攻关小组还主动建立了攻关小组的微信群。就以“降低飞灰可燃物”的微信群来说,组员们纷纷利用微信的图片功能,在群里共享发现的问题,晒出自己在运行调整中取得的成果,讨论改进的方法,提出个人的建议。攻关活动中,通过控制入炉煤配比,进行相应的燃烧调整,将1-6号炉飞灰可燃物控制在3%以下,全厂供电煤耗降低3.12克/千瓦时。6号机组获得集团公司“小指标全优机组”称号。
2014年10月18日,德州电厂实现6台机组全部脱硫、脱硝在线运行,提前1年完成“十二五”减排目标,被评为“全国大气污染减排突出企业”。
机组运行创优
德州电厂强化设备责任早查,细化夜间消缺程序,对重大缺陷挂牌督办,提高消缺质量和效率,提升了机组长周期运行保障能力。在运行管理方面,德州电厂突出值长和专工的管理职能,强化“两票三制”执行,切实做到“常规操作有规程、重大操作和特殊方式有措施、突变工况有预案”。安全体系“一日一查一考核”、技术体系“一日一查一督导”制度,逐步从部门推广到基层班组,机组经济运行水平不断提高。
2014年,德州电厂3号机组实现连续安全稳定运行616天,创建厂以来机组长周期运行最高纪录,各项参数和指标位列同类型机组前列,获得全国火电30万千瓦级纯凝湿冷机组竞赛一等奖,被中电联评为“全国发电可靠性金牌机组”。
九台电厂:热电联产节能改造的示范
九台电厂 张英飞 张鑫
九台电厂依靠科学的手段和合理的措施,稳步扎实地推进节能降耗工作,2014年获评集团公司“节能工作先进单位”和“能耗指标创优奖”,2号机组获评集团公司“小指标全优机组”。电厂被评为全国电力行业设备管理先进单位。
供热改造激活节能源
九台电厂坚持开展科技攻关,对能耗高的设备进行改造升级,依靠技术进步获得节能效益。
早在2012年,九台电厂就对2台纯凝机组进行了利用循环水余热集中供热的改造。这次供热改造中,他们先后完成了2台机组汽轮机揭缸提效、低低温省煤器改造、1号机组低旁内漏改造等技改项目。改造后,1号机组除尘系统耗电率降低了53%。2014年,机组补水率同比下降了0.34个百分点。
2015年4月10日,采暖期正式结束,电厂顺利完成了机组供热改造后首个采暖期的供热任务,累计供热量为178.68万吉焦。经测算,单个采暖季内节约标煤约36000多吨,降低供电煤耗约8克/千瓦时,生产厂用电率降低约0.2个百分点,节水约50万吨。
九台电厂供热改造项目开创了国内60万千瓦等级机组采用循环水余热供热的先河,也为集团公司在煤电节能升级与改造行动计划中推进热电联产改造做出了示范。
运行优化增加节能效益
九台电厂不断优化运行管理,努力提高运行调整自动化水平,完善小指标竞赛、抢发电量等管理办法,让机组充分发挥节能降耗的作用。九台电厂组织专业技术人员对启停机等特殊运行工况制定了专门措施,不断优化主气压滑压曲线,对1号机组锅炉开展燃烧调整试验,发现并解决了燃尽风配合不合理等设备缺陷,使排烟温度降低约4摄氏度。优化主气温控制程序,改变气温随负荷及煤的发热量大幅波动的情况,保证2台机组主、再热蒸汽温度全年完成值均保持在566±2摄氏度以内。
为提高检修人员参与日常节能的积极性,九台电厂增加了检修人员的月度小指标奖励,每月将真空严密性、锅炉本体漏风、磨煤机耗电率等指标纳入到小指标考核中,实现小指标竞赛运行、检修全覆盖。
“小指标竞赛让我们真正体会到了节能就是效益!”值长王辉拿出了一份小指标竞赛的奖励清单。2014年,九台电厂将运行小指标竞赛奖励由每月每台机组2万元提高到3万元,用于单独奖励小指标竞赛前3名的运行班组。
“大营销”提高机组负荷率
“不释放大容量、高效率的机组优势就无法真正节能。”这是九台电厂厂长王吉川的节能观。
九台电厂结合实际提出了“大营销”的工作理念,依靠运行部的当班人员,抓住一切时机提高上网负荷。积极开展机组间的经济调度竞赛活动,制定了切合实际的奖惩办法,促进值长与调度加强沟通,确保2号机组尽量多带负荷。2014年末,在全省电网火电机组利用小时同比下降的情况下,九台电厂全年利用小时达到3803小时,高于电网火电机组平均数204小时。机组负荷率的提高使国内首台褐煤塔式炉的效率优势得到充分发挥。
此外,九台电厂成立了专业组,开展辅煤掺烧经济性研究,最终确定了辅煤掺烧的最佳比例。定期开展专题工作会,研究入厂煤的采购方案、辅助煤种的配烧方案,选择更加合理的优化运行方式。
2014年,九台电厂供电煤耗完成309.16克/千瓦时,比2010年投产时降低了10.66克/千瓦时;生产厂用电率完成4.83%,比投产时降低0.8个百分点。2015年一季度,受益机组供热等因素,1号机组供电煤耗277.85克/千瓦时,生产厂用电率4.06%,两个主要能耗指标在集团公司同类型机组排名从中下游一跃分列第二名、第三名。
鹤岗电厂: 开启数字化能效管理新模式
鹤岗电厂 张凤晶
2014年,鹤岗电厂持续开展管理创新活动,加强信息平台建设,努力创建数字化电厂,利用“数据”做文章,积极推动数字化与能效管理的深度融合,提升了机组运行效率和电厂经济效益。
建数字化电厂模型
鹤岗电厂按照企业管理从“传统型”向“新模式”转变的要求,建立起了 “Sharepoint共享平台、PI数据库、综合能效管理平台”为模块的数字化电厂模型。
在一位检修班长的指导下,笔者亲身体验了“Sharepoint”平台的高效与快捷。在这个平台上,零散的办公资料被整合到网络数据库,得到共享与储存;生产部门的工作日志、巡检记录、维护记录及工作纪要等文件得到分级管理;机组检修、节能技改、工程管理等数据被完整留存……Sharepoint平台的成功搭建,使各项工作流程更加科学规范,为节能降耗奠定了良好的基础。
如何利用数据进一步优化生产
运行方式,提高机组能效水平?鹤岗电厂党委书记刘伟意识到,必须建立能效信息平台,让数据为各机组运行提高科学依据和指导。于是,他又带队建立起“能效系统的核心”——PI实时数据库,在PI数据库的基础上,新接入脱硫、辅网、ECS、燃料闭环管理、热网等辅控系统的实时数据,搭建起以“节能降耗”为核心的综合能效管理平台,实现了3台机组数据的采集、抽取、汇总、监视、统计、分析等功能。
这样一来,工作人员在办公室电脑中就能通过能效平台的实时画面,看到各机组生产流程、主辅设备的关键参数。“在此平台上,不但可以完成机组性能计算、耗差分析、在线性能实验,还可以进行节能任务创建、执行过程流转与执行状态监控,我们就是通过这些能耗信息,定量化的评估机组能耗水平,随时调整能效方案。”刘伟说。
目前,鹤岗电厂综合能效平台在机组优化运行、指标监督、状态检修、故障诊断、寿命管理、节能降耗、事故追忆等方面发挥着重要作用。
“大数据”催生节能提效合力数据库也被鹤岗电厂应用到了设备节能改造中,通过PI数据库提供的指标情况,将设备改造进行排序,有针对性地进行分阶改造,让设备性能不断优化,产生了“节能技改”与“能效管理”的合力。
2014年,鹤岗电厂对2台30万千瓦机组的锅炉空预器进行改造,使排烟温度降低19.9摄氏度,排烟损失率降低了0.66%,漏风率降低4%,仅此项技术改造可为厂里每年节约支出达470万元。电厂还为冷却塔更换了填料及喷溅装置,使循环出水温度下降4摄氏度,凝汽器真空提高1.6卡帕,机组煤耗下降约3.7 克/千瓦时,2台机组年收益提高约440万元。
此外,在能效平台数据的指导下,鹤岗电厂完成了省煤器、低氮燃烧器、制粉系统、磨煤机动态分离器等设备的改造升级。2014年,厂供电煤耗同比降低少4.60 克/千瓦时,比年度计划低3.55 克/千瓦时;电厂用电率同比降低0.10 个百分点,比年度计划低0.15个百分点。鹤岗电厂结合PI系统数据分析,尝试开展热力试验,不仅可根据不同工况及时进行优化调整试验、滑压曲线试验以及负荷经济分配试验等,而且与外请人员相比,每次试验节约费用均在100万元以上。热试人员通过PI数据平台计算出的结果,对机组运行、维护提出有针对性的建议,为制定最佳检修及运行方案提供了科学依据。
“用数据说安全和用数据说效益同等重要,因为安全就是最大的节能、安全才是最大的效益。现在鹤岗电厂的安全管理模式正在从‘运动型’、‘会议型’‘信息型’转变。”刘伟说。
2014年,鹤岗电厂在生产优化上节约支出约1400万元,在财务费用上节约2400万元,连续12个月盈利,实现建厂22年来的历史性突破。