国内首家节能发电调度试点在贵州电网取得明显

作者:摩纳哥城赌场 发布时间:2021-02-01 07:09

  “贵州首次开发建设了省级电网节能发电调度煤耗在线监测系统,为节能调度提供了基础性支撑平台。系统设计先进,结构合理,安全可靠。”“在贵州电网调度通信局和试点发电企业的实际运行表明,该系统的应用能够产生较大的经济效益和社会效益,具有推广价值。”10月31日,受国家能源局委托,由中国电机工程学会理事长陆延昌、华北电力大学校长刘吉臻等11位专家组成的验收评审委员会,对“贵州节能发电调度煤耗在线监测系统研究与应用”项目科技成果进行鉴定。鉴定委员会一致同意通过鉴定,认为本项目研究成果处于国内领先水平。

  2007年,随着贵州电网节能发电调度计划生成系统的建成,为贵州成为全国第一个正式进入节能发电调度试点运行的省级电网奠定了坚实的技术基础。在发电计划制作的过程中,该系统首先读取电力负荷预测的结果作为发电计划制作的基础,然后将检修、停备的机组自动排除在发电序列之外,最后进行电量分配。在电量分配方面,该系统首先按水调系统梯级优化的结果分配各水电厂发电量,可以使各水电厂水位保持在较高的水平,降低水耗,从而使同样的水发更多的电;然后按《贵州省统调火电机组排序表》安排火电机组发电,该排序表按污染物排放、能耗水平由低到高对火电机组进行排序,优化火电机组发电,从而使上脱硫、能耗低的火电机组优先发电,未上脱硫、能耗高的火电机组则少发电甚至不发电,降低了煤耗。

  贵州电网自正式进入节能发电调度试点运行以来,严格按照优先调度可再生发电资源,按机组能耗和污染物排放水平由低到高排序,依次调用化石类发电资源,最大限度地减少能源、资源消耗和污染物排放的原则开展节能发电调度工作。今年1至8月通过加大水电发电量和水库优化调度,在保证水库防汛安全的情况下,使水电厂长期处于高水位运行,提高了水电机组运行的经济性,进一步降低了水电机组综合耗水率。2008年1-9月通过节能发电调度节约标准煤134.58万吨(折合原煤208.6万吨)。

  目前,燃煤电厂的脱硫设施只是减少二氧化硫烟气排放、减轻大气污染的技术措施,而并未被有效的纳入监管并与电厂的经济利益直接挂钩。实施脱硫需要燃煤电厂投入脱硫成本,商业化运营的燃煤电厂在利益的驱使下难以表现出这方面的积极性。尽管国家和政府为此提供了相应的补偿政策,由于缺乏有效的监管手段,使得脱硫与补偿之间难以达到事实上的平衡。国内外目前采取1小时随机抽取2个或4个数据取平均值的方法进行离线评估分析,由于缺乏连续的跟踪支持和可靠的验证措施,使得每一时刻脱硫是否有效、是否应该提供补偿难以做到客观公正的判断。

  贵州电网依据系统监测到各火电厂脱硫装置运行状态、运行时间及二氧化硫排放情况等,并研究机组脱硫运行参数合格的有效脱硫判定算法及脱硫电量在线计算算法,完成了对火电厂脱硫信息的逻辑化、数字化解析。

  以一台30万千瓦机组为例,按照每日有效脱硫时间为95.3%、平均负荷率86.7%进行统计,将产生9.1万千克的二氧化硫,脱硫后排放的二氧化硫仅0.4~0.5万千克,减少8.6万千克的二氧化硫排放量,脱硫效率可达到95.6%。这将成为政府职能部门提供污染物排放统计数据和监管依据,对改善空气质量、保护脆弱的生态环境发挥积极的作用。

  通过对某电厂2007年7月25日的脱硫信息实时监测数据进行分析统计,其上网电量为909万千瓦时,而实际监测得到的有效脱硫上网电量只有204万千瓦时,该电厂脱硫合格电量只有上网电量的四分之一左右,明显反映出电厂以脱硫系统启停时间来进行脱硫上网电量的统计并不能线月,贵州电网脱硫设施建成并接入贵州中调主站系统的火电机组共41台(17个厂),装机容量为1092万千瓦,占全网火电总装机容量的65.03%,已建成脱硫设施的火电厂燃煤发电机组已全部接入贵州主站系统,贵州主站系统脱硫设施监视率达到100%。通过该系统监测到接入系统火电机组2008年1至10月共产生64.548万吨二氧化硫,向大气排放二氧化硫3.914万吨,减少了二氧化硫排放量60.634万吨,全网平均脱硫效率为93.94%。因此,脱硫在线监测系统能够有效地监控火电厂脱硫工况和效率,从而对经济建设、社会发展和环境保护做出有益的贡献。

  发电机组煤耗在线监测系统,是节能发电调度的核心内容,是整个试点工作的关键部分。节能发电调度需要依据“机组排序表”来实施,而确定“机组排序表”的一项重要因素就是机组的煤耗水平。调查发现,一台火电机组的实际煤耗会随着使用的时间、维护的水平、以及不同的发电负荷等因素的变化而变化,并不是按照单一的设计煤耗一以贯之的运行。如果只简单地按照机组的设计煤耗人为建立“机组排序表”,节能发电调度的效果势必大打折扣,其有效性和真实性也会让人质疑。从这个意义上说,煤耗在线监测系统的建立,对于进行机组煤耗水平的实时监测,构建基于实测能耗水平的排序表,减少人为干预,推进节能发电调度向纵深发展具有重要意义,同时也有利于发电企业及时掌握机组的性能,提高机组的运行管理水平。

  今年年初,贵州电网开始了煤耗在线监测系统的研究和建设。这是一项国内空白的工程,困难多、难度大,因素复杂。2008年4月贵州电网完成了系统的主站建设,试点大方电厂数据接入、调试、数据核对并成功投入试运行。经过技术人员的研究努力,到现在系统能实现全网火电机组数据在线采集,进行煤耗实时计算和在线监测,提供机组实际运行的煤耗曲线和等微增率曲线,并实现多种方式的对比分析、在节能发电调度信息网上实时发布,达到了《节能发电调度办法(试行)》和《节能发电调度信息发布办法(征求意见稿)》的要求。项目还研究解决了“煤耗在线计算”和“煤质数据校验”等技术难点,为贵州电网节能发电调度工作的全面开展提供技术支持。其研究成果为贵州电网公司在全国率先实现“按照实测煤耗数值”进行节能发电调度排序提供了技术支持和项目示范,积累了工程推广应用经验,在技术开发和管理理念上有创新。

  数据显示,通过贵州大方发电有限公司的节能发电试运行,5至7月按实测煤耗值进行发电排序,该厂每度电可以节约电煤5.81克,预计年节约电煤4800吨,减少二氧化硫排放19.2吨。该成果如在全省推广,按照实测煤耗值实施节能发电调度,按2008年贵州全省火电发电量980亿千瓦时测算,预计贵州全省可节约原煤29.4万吨。按照目前贵州省原煤标杆价400元/吨,可节约电厂购煤成本11,760万元,减少二氧化硫排放588吨。

  贵州电网可以通过该套系统得到全网并网燃煤发电机组的具体煤耗水平,并形成相应的煤耗等位增率曲线,贵州电网调度机构可以根据上述数据开展节能发电调度。下一步贵州电网将结合实际情况,在全网单机容量300兆瓦及以上机组进行实测煤耗在线监测接入,并出台相关管理办法。

  节能发电调度是指在保障电力可靠供应的前提下,按照节能、经济的原则,优先调度可再生发电资源,按机组能耗和污染物排放水平由低到高排序,依次调用化石类发电资源,最大限度地减少能源、资源消耗和污染物排放。

  与传统的调度方式相比,节能发电调度转变了原来按同类型机组相同平均利用小时数分配电量的计划调度模式,摒弃了不分机组大小、能耗与排放水平高低的“大锅饭”的思想,转而按照“节能、环保、经济”的原则进行电力调度。这是调度模式的根本改变,是电力工业的一次深刻变革。

  节能发电调度的实施,对于深入学习实践科学发展观,落实国家的节能减排政策;对于降低整个电力工业的能耗水平和污染物排放水平,从源头上节约社会的能量消耗;对于调整电力工业的产业结构,促进发电企业“上大压小”;对于加强电力企业的内部管理,推进电力企业持续健康发展都具有非常重大的现实意义。

  贵州并网燃煤机组烟气脱硫在线监测系统在国内首次利用已有的调度自动化系统远动设备和通道,实现了燃煤电厂烟气脱硫信息的实时采集,秒级传输和在线监测。

  该系统在国内首创燃煤机组在线投运时间、脱硫设施投运时间、投运时间比、有效脱硫电量、考核减扣电量、二氧化硫日排放量等运行指标的系统分析和计算方法。

  该系统在国内率先建立了燃煤电厂烟气脱硫远程实时监测与脱硫考核电量实时分析系统,实现了脱硫信息的自动跟踪、统计分析、报表生成、信息发布及查询等应用功能。

  贵州电网煤耗在线监测系统在建设的过程中,取得了多项研究成果。《电厂煤质工业成分和热值效验方法》获得了国家知识产权局的专利号,该项目属于国内首创,技术含量高,施工难度大。

  具体体现在系统与各电厂所采用的国际、国内各种分散控制系统无缝连接,实时性好。该项目可在线标准化实施,施工时不影响任何机组的正常运行,并且在很短时间内完成系统设计、调试、投运;在性能参数采集和煤耗指标计算分析上,通过该系统的实施,完成了相关的实施技术规范和技术报告;并配套完成了相关的节能发电调度管理规章制度。

  通过贵州节能发电调度煤耗在线监测系统的研究和应用,基本形成了节能减排电力调度的技术管理支持体系,使国家的节能减排政策能够得到公平、公开、公正的实施,为节能减排政策在电力系统的推广实施提供了借鉴。


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