火電廠能源效率評價指標體系研究
作者:王丹鳳來源:原創(chuàng)日期:2013-12-12人氣:2475
引言
要實現(xiàn)科學發(fā)展這個主題,就必須實現(xiàn)經濟發(fā)展方式的真正轉變,但目前的研究主題仍然是從傳統(tǒng)的資本和勞動投入要素的維度來進行分析,而分析可持續(xù)發(fā)展概念最初源起的能源和環(huán)境維度即節(jié)能減排在發(fā)展方式轉變中發(fā)揮的作用將有深層次的意義,隨之提高能源利用效率提上日程。在高耗能的電力市場領域,電力改革實現(xiàn)“廠網分開,競價上網”之后,打破了電力市場五大發(fā)電公司的壟斷,形成了新舊電力公司、大小電力公司、新能源電力公司與傳統(tǒng)能源電力公司等競爭態(tài)勢,我國一次能源結構決定了發(fā)電必然以煤電為主的基本格局,因此火電廠在日趨激烈的競爭中更要提高能源利用效率,節(jié)約成本,提高競爭力。火力發(fā)電廠目前仍然存在電力發(fā)展水平較低,市場手段促進節(jié)能減排的力度不夠等問題。因此有必要結合國內火電廠節(jié)能現(xiàn)狀及特點,依據(jù)指標體系設計原則,建立一套比較完善的火電廠能源效率評價指標體系。
1 指標體系的構建
結合我國國民經濟和火電廠特點,節(jié)能型火電廠評價指標體系是由一個目標層(節(jié)能型火電廠可持續(xù)發(fā)展度)、準則層(一級指標)、指標層(二級指標)及分指標層(三級指標)構成的層次體系,由此可細化到單個可驗證、可獲取的指標。
1.1 目標層 火電廠能源效率評價指標體系研究。
1.2 一級指標 節(jié)約燃煤指標、節(jié)電指標、節(jié)約水資源指標、節(jié)油指標、減排指標,節(jié)能政策指標。
1.3 二級指標 鍋爐指標、汽機指標、燃煤質量;廠用電率;發(fā)電水耗率,水資源利用程度;油耗指標;粉煤灰、爐渣、煤矸石、脫硫石膏等;組織機構,節(jié)能管理指標,技術應用指標。
1.4 三級指標
1.4.1 燃煤技術指標。排煙溫度、鍋爐氧量、飛灰可燃物、爐渣可燃物、空預器漏風率;高壓缸效率、中壓缸效率、主汽溫度、再熱汽溫度、主汽壓力、再熱汽壓力、過熱器減溫水流量、再熱器減溫水流量、凝汽器真空、真空嚴密性、凝汽器端差、凝結水過冷度、給水溫度、加熱器端差、高加投入率;燃煤管理指標:入場煤合格率、燃煤存儲優(yōu)化程度、入場燃煤科學管理程度、配煤科學程度。
1.4.2 廠用電率。磨煤機耗電率(制粉系統(tǒng)單耗及耗電率)、排粉機耗電率、除灰除塵耗電率、一次風機耗電率、引風機耗電率、送風機耗電率、循環(huán)水泵耗電率、凝結水泵耗電率、電動給水泵耗電率、除灰除塵耗電率、輸煤耗電率、制水用電率、供水耗電率、上油用電率、脫硫耗電率、輸煤耗電率、制氫耗電率。
1.4.3 節(jié)約水資源技術指標。制水合格率、生產補水率、汽水損失率、輔助生產補水率、單位發(fā)電用新水、循環(huán)水濃縮倍數(shù)、化學自用水率、水的重復利用率、灰水比;管理指標:中水回用程度、水資源合理利用程度、節(jié)水資金投入程度、水資源合理利用管理情況。
1.4.4 節(jié)油指標。點火用油量、助燃用油量、潤滑油耗。
1.4.5 減排指標。粉煤灰:粉煤灰利用率、單位產品直接效益、單位產品產生的附加值、單位產品產生的社會效益、單位粉煤灰排放費用節(jié)約;爐渣:爐渣利用率、單位產品效益;煤矸石:煤矸石率、煤矸石利用率、單位煤矸石發(fā)電量、單位產品產生的社會效益;脫硫石膏:脫硫石膏產生的廢水量、脫硫石膏的純度、單位脫硫所用的石膏量、單位產品直接效益、單位產品產生的附加值、單位產品產生的社會效益。
1.4.6 政策指標。組織機構:是否設立企業(yè)節(jié)能領導小組、是否制定節(jié)能中長期規(guī)劃和年度工作計劃、是否制定并實施節(jié)能獎勵制度、是否建立耗能設備能耗定額管理制度、是否開展能源消耗內部或第三方審計或監(jiān)測;節(jié)能減排管理工作:能源計量器具依規(guī)配備率、儀表投入率、儀表準確率、熱工自動裝置投入率、新/改/擴建項目是否按照節(jié)能設計規(guī)范和用能標準建設、是否定期開展節(jié)能減排培訓;節(jié)能技改計劃落實率、節(jié)能投資占固定資產投資比重、電機系統(tǒng)的節(jié)能改造比重、是否安裝高效點火裝置、是否進行熱力系統(tǒng)優(yōu)化及改造。
2 節(jié)能評價標準的確定
2.1 直接標準 火力發(fā)電廠節(jié)能評價標準主要依據(jù)國家現(xiàn)行標準、行業(yè)的相關標準、操作性強的原則,針對生產節(jié)能技術指標、節(jié)能管理指標、經濟技術運行指標、減排等指標逐項確定。對定量評價的基準值確定遵循的原則:凡國家或行業(yè)在有關政策、規(guī)劃等文件中對該項指標已有明確要求的就選用國家要求的數(shù)值;無明確要求值的,則選用國內重點火力發(fā)電廠近年來實際達到的中等以上水平的指標值。
2.2 對于經濟運行指標,指標目標值的確定有三種
方法
2.2.1 直接取值法。這種方法使用簡便,省時省力,但是過于理想,實際運行條件常常與設計條件不盡相同,因此使用設計值或實驗值作為目標值顯然是不恰當?shù)?,可能帶來的誤差很大。
2.2.2 曲線擬合法。在某一負荷下,可以取最佳工況下的運行參數(shù)作為指標的目標值,而參數(shù)是隨負荷變化的,于是可以用數(shù)值分析的方法擬合出指標的目標值曲線。根據(jù)不同的擬合方法,可以得到不同的曲線方程。由于不同的應用對曲線的要求不同,故在此給出兩種擬合方法:二次型曲線擬合;雙曲線型曲線擬合。
2.2.3 插值法。此法的關鍵是如何取得不同工況條件下的目標值,此法是一個動態(tài)和不斷完善的過程,結合了設計值和歷史經驗值,能夠準確地反映機組在不同工況下所能達到的理想最佳值,并能很好地適應機組技術改造和設備運行狀態(tài)的變化。此法更易于計算機的存儲和表示,算法簡單,計算效率高,能夠在實時性、靈活性和可靠性方面完全滿足指標實時考核的要求。
3 結論
本文從能源效率指標評價體系構建原則、構建方法、指標評價標準以及評價方法等方面進行了全面系統(tǒng)的研究,從而加強火電企業(yè)對能源效率評價指標的認識,增加節(jié)能減排的意識,為火電企業(yè)降低能源消耗、加強能源管理、降低成本、提高競爭力等方面提供了理論支持。
要實現(xiàn)科學發(fā)展這個主題,就必須實現(xiàn)經濟發(fā)展方式的真正轉變,但目前的研究主題仍然是從傳統(tǒng)的資本和勞動投入要素的維度來進行分析,而分析可持續(xù)發(fā)展概念最初源起的能源和環(huán)境維度即節(jié)能減排在發(fā)展方式轉變中發(fā)揮的作用將有深層次的意義,隨之提高能源利用效率提上日程。在高耗能的電力市場領域,電力改革實現(xiàn)“廠網分開,競價上網”之后,打破了電力市場五大發(fā)電公司的壟斷,形成了新舊電力公司、大小電力公司、新能源電力公司與傳統(tǒng)能源電力公司等競爭態(tài)勢,我國一次能源結構決定了發(fā)電必然以煤電為主的基本格局,因此火電廠在日趨激烈的競爭中更要提高能源利用效率,節(jié)約成本,提高競爭力。火力發(fā)電廠目前仍然存在電力發(fā)展水平較低,市場手段促進節(jié)能減排的力度不夠等問題。因此有必要結合國內火電廠節(jié)能現(xiàn)狀及特點,依據(jù)指標體系設計原則,建立一套比較完善的火電廠能源效率評價指標體系。
1 指標體系的構建
結合我國國民經濟和火電廠特點,節(jié)能型火電廠評價指標體系是由一個目標層(節(jié)能型火電廠可持續(xù)發(fā)展度)、準則層(一級指標)、指標層(二級指標)及分指標層(三級指標)構成的層次體系,由此可細化到單個可驗證、可獲取的指標。
1.1 目標層 火電廠能源效率評價指標體系研究。
1.2 一級指標 節(jié)約燃煤指標、節(jié)電指標、節(jié)約水資源指標、節(jié)油指標、減排指標,節(jié)能政策指標。
1.3 二級指標 鍋爐指標、汽機指標、燃煤質量;廠用電率;發(fā)電水耗率,水資源利用程度;油耗指標;粉煤灰、爐渣、煤矸石、脫硫石膏等;組織機構,節(jié)能管理指標,技術應用指標。
1.4 三級指標
1.4.1 燃煤技術指標。排煙溫度、鍋爐氧量、飛灰可燃物、爐渣可燃物、空預器漏風率;高壓缸效率、中壓缸效率、主汽溫度、再熱汽溫度、主汽壓力、再熱汽壓力、過熱器減溫水流量、再熱器減溫水流量、凝汽器真空、真空嚴密性、凝汽器端差、凝結水過冷度、給水溫度、加熱器端差、高加投入率;燃煤管理指標:入場煤合格率、燃煤存儲優(yōu)化程度、入場燃煤科學管理程度、配煤科學程度。
1.4.2 廠用電率。磨煤機耗電率(制粉系統(tǒng)單耗及耗電率)、排粉機耗電率、除灰除塵耗電率、一次風機耗電率、引風機耗電率、送風機耗電率、循環(huán)水泵耗電率、凝結水泵耗電率、電動給水泵耗電率、除灰除塵耗電率、輸煤耗電率、制水用電率、供水耗電率、上油用電率、脫硫耗電率、輸煤耗電率、制氫耗電率。
1.4.3 節(jié)約水資源技術指標。制水合格率、生產補水率、汽水損失率、輔助生產補水率、單位發(fā)電用新水、循環(huán)水濃縮倍數(shù)、化學自用水率、水的重復利用率、灰水比;管理指標:中水回用程度、水資源合理利用程度、節(jié)水資金投入程度、水資源合理利用管理情況。
1.4.4 節(jié)油指標。點火用油量、助燃用油量、潤滑油耗。
1.4.5 減排指標。粉煤灰:粉煤灰利用率、單位產品直接效益、單位產品產生的附加值、單位產品產生的社會效益、單位粉煤灰排放費用節(jié)約;爐渣:爐渣利用率、單位產品效益;煤矸石:煤矸石率、煤矸石利用率、單位煤矸石發(fā)電量、單位產品產生的社會效益;脫硫石膏:脫硫石膏產生的廢水量、脫硫石膏的純度、單位脫硫所用的石膏量、單位產品直接效益、單位產品產生的附加值、單位產品產生的社會效益。
1.4.6 政策指標。組織機構:是否設立企業(yè)節(jié)能領導小組、是否制定節(jié)能中長期規(guī)劃和年度工作計劃、是否制定并實施節(jié)能獎勵制度、是否建立耗能設備能耗定額管理制度、是否開展能源消耗內部或第三方審計或監(jiān)測;節(jié)能減排管理工作:能源計量器具依規(guī)配備率、儀表投入率、儀表準確率、熱工自動裝置投入率、新/改/擴建項目是否按照節(jié)能設計規(guī)范和用能標準建設、是否定期開展節(jié)能減排培訓;節(jié)能技改計劃落實率、節(jié)能投資占固定資產投資比重、電機系統(tǒng)的節(jié)能改造比重、是否安裝高效點火裝置、是否進行熱力系統(tǒng)優(yōu)化及改造。
2 節(jié)能評價標準的確定
2.1 直接標準 火力發(fā)電廠節(jié)能評價標準主要依據(jù)國家現(xiàn)行標準、行業(yè)的相關標準、操作性強的原則,針對生產節(jié)能技術指標、節(jié)能管理指標、經濟技術運行指標、減排等指標逐項確定。對定量評價的基準值確定遵循的原則:凡國家或行業(yè)在有關政策、規(guī)劃等文件中對該項指標已有明確要求的就選用國家要求的數(shù)值;無明確要求值的,則選用國內重點火力發(fā)電廠近年來實際達到的中等以上水平的指標值。
2.2 對于經濟運行指標,指標目標值的確定有三種
方法
2.2.1 直接取值法。這種方法使用簡便,省時省力,但是過于理想,實際運行條件常常與設計條件不盡相同,因此使用設計值或實驗值作為目標值顯然是不恰當?shù)?,可能帶來的誤差很大。
2.2.2 曲線擬合法。在某一負荷下,可以取最佳工況下的運行參數(shù)作為指標的目標值,而參數(shù)是隨負荷變化的,于是可以用數(shù)值分析的方法擬合出指標的目標值曲線。根據(jù)不同的擬合方法,可以得到不同的曲線方程。由于不同的應用對曲線的要求不同,故在此給出兩種擬合方法:二次型曲線擬合;雙曲線型曲線擬合。
2.2.3 插值法。此法的關鍵是如何取得不同工況條件下的目標值,此法是一個動態(tài)和不斷完善的過程,結合了設計值和歷史經驗值,能夠準確地反映機組在不同工況下所能達到的理想最佳值,并能很好地適應機組技術改造和設備運行狀態(tài)的變化。此法更易于計算機的存儲和表示,算法簡單,計算效率高,能夠在實時性、靈活性和可靠性方面完全滿足指標實時考核的要求。
3 結論
本文從能源效率指標評價體系構建原則、構建方法、指標評價標準以及評價方法等方面進行了全面系統(tǒng)的研究,從而加強火電企業(yè)對能源效率評價指標的認識,增加節(jié)能減排的意識,為火電企業(yè)降低能源消耗、加強能源管理、降低成本、提高競爭力等方面提供了理論支持。
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