电厂节能改造方案经济分析

高凡

中国东方电气集团有限公司

电厂节能改造方案经济分析

高凡

中国东方电气集团有限公司

探索分析电厂损耗的原因，提出电厂节能改造方案，并对电厂节能改造后的经济效果进行评估，找到电厂提高经济效益的途径。

电厂损耗；节能改造；经济效益

引言

在刚刚闭幕的中国两会会议上，“节能减排”成为今年两会期间讨论很多、很热的话题。这次，李克强总理用“狠抓”二字，说明中央和国务院对节能减排和环境保护的治理决心。电厂的节能减排，是电力公司走可持续化发展的途径之一，是保护环境的有效手段，是提高经济效益的重要法宝。

1 电厂发电损耗的原因

电厂生产电能的过程是一项比较复杂的综合性过程。电厂的损耗的原因也是多方面的。

1.1 能源转化率低，造成发电损耗

电厂发电的方式一般分为火力发电、水力发电、风力发电、天然气、核能发电等。虽然目前国家大力倡导清洁化生产，推行风能等新能源发电方式，但火力发电仍然占主导地位。火力发电就是通过燃煤产生的热能来为电厂发电提供动力来源。燃煤损耗造成能源转化率低，造成电厂发电损耗。

1.2 机电设备落后，生产工艺不合理造成发电损耗

虽然我国的电力行业发展迅猛，但是，某些年代较久的发电厂，其机电设备、生产工艺仍比较落后。造成电动机转化率低，损耗严重。有些电厂，迫于当初建厂的时候，由于技术、资金等问题，造成生产工艺不完善，大系统存在问题，造成电厂发电损耗较大。

1.3 管理不到位，造成线损损耗严重

电厂从发电到输送电，电能通过导线进入到千家万户的过程中，会产生线损。线损管理不到位，会造成损耗严重。

2 电厂节能改造方案

电厂节能改造方案，根据造成电厂发电损耗的原因进行分析，可以通过以下三个方面进行改造：

2.1 提高能源转化率，降低燃煤煤耗

2.1.1 燃煤使用优质动力煤，合理配煤、分层，加燃煤添加剂。

2.1.2 加强燃煤存放管理，制定严格管理制度，根据制度进行奖励惩罚，规范燃煤存放。

2.1.3 防止燃煤发热量的损失，可进行燃烧系统改造。例如：炉拱改造，使可燃气体及碳与空气充分混合，进行完全燃烧。

2.1.4 减少排烟热损失，加热交换器，使用效率更好的交换器。减少锅炉散热损失，使用低密度的高保温材料。加强水质管理，减少锅筒、水管、交换器等结垢情况，保持传热效率。

2.2 进行生产工艺调整，引进高效节能机械设备

2.2.1 目前，大多数电厂都采用“热电联产”生产方式。热电联产，指电厂既生产电能，又利用汽轮发电机做过功的蒸汽对用户供热的生产方式，即同时生产电、热能的工艺过程，较之分别生产电、热能方式节约燃料。

2.2.2 对给水泵、风机等进行变频安装，通过变频改造，提高设备效率，达到节能减排效果。

2.2.3 引进自动化控制系统，将配风、炉排、动力配煤进行中央自动/半自动集控，优化整体效率。

2.2.4 机械设备使用高效节能设备。高效节能电机采用新型电机设计、新工艺及新材料，与标准电机相比，使用高效电机效率可平均提高约4%。全面降低由机电设备所造成的损耗。

2.2.5 进行热力系统优化，提高机组热力循环效率。

2.3 加强电厂降耗管理，制定科学的管理制度

2.3.1 电厂把节能管理的建章立制，查找节能工作的薄弱环节和漏洞，分析机组经济指标存在的问题。

2.3.2 提高控制人员水平，根据电厂机组负荷水平调整运行方案，提高不同负荷下机组的发电效率。

2.3.3 加强线损管理，降低损耗：从技术上降低线损：合理规划电网布局，加快城网与农网改造；做好负荷平衡工作；选择合理的线路环网运行；设计选型合理，避免因导线电阻增大而造成线路损耗；提高用户功率因数，减少无功损耗；规范计量工具，确保计量准确。

3 电厂节能改造后的经济效果分析

3.1 根据《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》的规定，到2020年，现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310克/千瓦时，其中现役60万千瓦及以上机组(除空冷机组外)改造后平均供电煤耗低于300克/千瓦时。节能降耗要求十分严格，通过科学的节能改造，必须达到相关规定。

3.2 引用高效节能设备，进行变频等技术改造，完善生产工艺流程。高效节能电机能比标准电机效率提高4%。通过设备变频改造，600MW机组厂用电可降低约1%，相当于降低供电煤耗约3g/kWh；热力系统改造如增加低温省煤器、优化管道布置、采用高效汽动泵等，克降低煤耗3-5g/kWh。以600MW机组为例，全年运行5000小时，每台机组至少全年可节约600000*5000*（3+3）/ 1000000=18000t标煤，每吨标煤按700元计，每年可节省1260万元。

3.3 加强线损管理，降低线路损耗。线路损耗计算公式∶

式中负荷为p+q,R为线路阻抗，X为线路电抗,线路损耗的百分值为：ΔU%=100ΔU/Ue.以线路末端只有一个集中负荷为例，假设线路电阻和电抗为R、X，有功和无功为P、Q，则电压损失ΔU为：

△U＝（PR+QX）／UE×10－3（KV）两部分损失：PR／UE→输送有功负荷P产生的；QX／UE→输送无功负荷Q产生的；

配电线路：X＝（2～4）R，△U大部分为输送无功负荷Q产生的。

变压器：X＝（5～10）R，QX／UE＝（5～10）PR／UE变压器△U几乎全为输送无功负荷Q产生的。可以看出，若减少无功功率Q，则有利于线路末端电压的稳定，有利于大电动机的起动，降低电厂损耗。

4 结论

环境保护是目前居民最为关注的话题，做好节能降耗减排，是电力企业保障社会环境义不容辞的责任，是提高电力企业的经济效益的法宝之一，更是电力企业走可持续发展道路的途径之一。进行电厂节能改造，能够达到节能降耗的目的。

[1]肖业栋，国网江西永新县供电有限责任公司[J].经济观察, 2015,3