史彩菊，金生祥，安振源，王六虎，金 立，馬萬軍，王 清，張秉權(quán)

（1.北京京橋熱電有限責(zé)任公司，北京 100067；2.北京能源集團(tuán)有限責(zé)任公司，北京 100022）

隨著環(huán)保要求的進(jìn)一步嚴(yán)格，清潔能源裝機(jī)容量不斷提高，燃?xì)鈾C(jī)組由于其環(huán)保、節(jié)能、啟停快等優(yōu)點，發(fā)展速度較快，截至2017年8月底，京津唐燃?xì)鈾C(jī)組裝機(jī)容量達(dá)到1 117.458萬kW，占全部裝機(jī)容量的15.07%。特別是在北京地區(qū)，隨著四大熱電中心[1]的建成投產(chǎn)，煤機(jī)已全部退出運行，北京地區(qū)燃?xì)庋b機(jī)容量達(dá)到819.7萬kW，全部為供熱機(jī)組。2011年，國家發(fā)展和改革委員會下發(fā)了《關(guān)于開展碳排放權(quán)交易試點工作的通知》，確定在北京、天津、上海、重慶、廣東、湖北、深圳七省市開展碳排放權(quán)交易試點；2014年，北京市人民政府下發(fā)《北京市碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》，將對本市行政區(qū)域內(nèi)重點排放單位的二氧化碳排放實行配額管理，重點排放單位應(yīng)當(dāng)在配額許可范圍內(nèi)排放二氧化碳，如果所擁有的配額無法滿足自己的排放需求，就需要通過交易購買碳排放權(quán)指標(biāo)，從而增加生產(chǎn)經(jīng)營成本。隨著各地碳市場運行經(jīng)驗的積累，2017年將啟動全國碳市場[2]。

綜上種種，如何面臨即將啟動的全國碳市場，繼續(xù)保持燃?xì)夤釞C(jī)組節(jié)能、環(huán)保優(yōu)勢，保證燃?xì)夤釞C(jī)組的清潔、高效、低碳經(jīng)濟(jì)運行，是新時期、新形勢、新要求下的迫切需求。

1 北京地區(qū)能源供應(yīng)現(xiàn)狀

1.1 裝機(jī)規(guī)模及分布

隨著節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)壓力的增大，北京市“十二五”規(guī)劃提出了“1+4+N”的供熱體系，即“建成東南、東北、西南和西北四大天然氣熱電中心，形成1+4+N中心供熱體系”。

東北天然氣熱電中心：位于朝陽區(qū)高安屯，供熱能力為2 400萬m2；

東南天然氣熱電中心：位于朝陽區(qū)王四營，供熱能力為3 900萬m2；

西南天然氣熱電中心：位于豐臺區(qū)草橋，供熱能力為 2 100 萬 m2；

西北天然氣熱電中心：位于石景山區(qū)高井，供熱能力為3 600萬m2。

目前四大熱電中心已全部建成投產(chǎn)，原有的燃煤機(jī)逐步退出市場，北京市的裝機(jī)類型全部為燃?xì)鈾C(jī)清潔供熱發(fā)電，并以9F為主流機(jī)型，具體如表1所示。

1.2 燃?xì)鈾C(jī)組的主要特性介紹

目前北京市已投產(chǎn)燃?xì)鈾C(jī)組，主要為“二拖一”燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)，其配置方案為2臺燃?xì)廨啓C(jī)、2臺余熱鍋爐、1臺蒸汽輪機(jī)，同步建設(shè)脫硝裝置。整套機(jī)組選型先進(jìn)，能源利用率高，污染物排放少，主要有以下幾大特點：

（1）運行方式多樣化

機(jī)組采用“二拖一+3S離合器+大旁路”的配置方案，可實現(xiàn)“兩臺燃機(jī)+兩臺余熱鍋爐+蒸汽輪機(jī)”的“二拖一”運行和“一臺燃機(jī)+一臺余熱鍋爐+蒸汽輪機(jī)”的“一拖一”運行；還可以根據(jù)供熱需求實現(xiàn)純凝、抽凝、背壓甚至汽輪機(jī)全切工況等多種運行方式。

表1 北京市裝機(jī)規(guī)模及分布表

（2）供熱能力大

抽凝工況的最大供熱面積為1 000萬m2，背壓工況的最大供熱面積為1 200萬m2，設(shè)計有汽機(jī)全切工況，汽機(jī)全切工況下，供熱面積可達(dá)1 400萬m2，以應(yīng)對極端天氣或市政供熱特殊情況的需求，更好地?fù)?dān)負(fù)起供熱企業(yè)的社會責(zé)任。

（3）環(huán)保水平高

采用降噪消音型設(shè)計，在平面布置、設(shè)備選型、工藝布置、降噪措施等方面全方位進(jìn)行降噪優(yōu)化設(shè)計，使廠界噪聲控制在45dB，達(dá)到了噪聲控制最高等級；同步建設(shè)高效脫硝裝置，氮氧化物排放低至7.3mg/Nm3，遠(yuǎn)低于北京市30mg/Nm3的排放標(biāo)準(zhǔn)；二氧化硫和粉塵接近零排放；二氧化碳年排放約140萬t，與全國火電平均水平相比，減排130余萬t。

（4）能源利用率高

機(jī)組采用燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)技術(shù)，通過“熱電聯(lián)產(chǎn)”的工藝方式，將高品位能源用于發(fā)電，低品位能源用于供熱；通過鍋爐尾部加裝煙氣換熱裝置等能源梯級利用技術(shù)，實現(xiàn)了清潔優(yōu)質(zhì)天然氣能源的高效利用，機(jī)組供熱季發(fā)電氣耗可低至0.136Nm3，供熱工況下能源利用率最高可達(dá)89.74%。

（5）自動化水平高

整套機(jī)組實現(xiàn)了“全程智能化控制”，自動控制水平國內(nèi)領(lǐng)先，真正實現(xiàn)了全過程無斷點的一鍵式啟停[3]，大大提高了系統(tǒng)操作的準(zhǔn)確性、規(guī)范性，減輕了運行人員的勞動強(qiáng)度，縮短了機(jī)組啟停時間。

1.3 北京地區(qū)燃?xì)鈾C(jī)組碳排放量測算

北京市目前已經(jīng)投運燃?xì)鈾C(jī)組12臺（套），其中“二拖一”機(jī)組8臺（套），“一拖一”機(jī)組4臺（套）[4]，其二氧化碳排放強(qiáng)度和排放總量，隨著機(jī)組運行方式的不同、熱電比[5]的不同而存在較大不同，單套“二拖一”機(jī)組排放強(qiáng)度在320～360kgCO2/（MW·h），碳排放總量在140萬～160萬t；“一拖一”機(jī)組排放強(qiáng)度在350～420kgCO2/（MW·h），排放總量在 80萬～96萬t。從最近幾年北京市燃?xì)鈾C(jī)組參與北京碳市場的履約情況看，部分機(jī)組由于運行方式和熱電比的不同出現(xiàn)了5萬～8萬t的配額缺口。

《強(qiáng)化應(yīng)對氣候變化行動——中國國家自主貢獻(xiàn)》[6]對二氧化碳排放提出了明確要求，即2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，2030年二氧化碳排放達(dá)到峰值并爭取盡早達(dá)峰，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%。燃?xì)鈾C(jī)組是清潔能源機(jī)組，其氮氧化物排放目前已經(jīng)降到5mg/Nm3以下，二氧化碳排放也已經(jīng)比同容量的煤機(jī)大幅降低，但是為了實現(xiàn)中國應(yīng)對氣候變化國家自主貢獻(xiàn)文件的行動目標(biāo)，北京市燃?xì)鈾C(jī)組還需繼續(xù)節(jié)能挖潛，通過經(jīng)濟(jì)運行管理和熱電比優(yōu)化，進(jìn)一步降低二氧化碳排放強(qiáng)度和排放總量。

2 國家及北京碳市場的發(fā)展及現(xiàn)狀

2.1 國家碳市場的主要進(jìn)展

20世紀(jì)80年代，工業(yè)國家在應(yīng)對環(huán)境危機(jī)的大討論中，試圖引導(dǎo)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系由“對立”轉(zhuǎn)變?yōu)椤安⒘ⅰ钡摹吧鷳B(tài)現(xiàn)代化”理論，主張以“市場機(jī)制”代替“命令控制”機(jī)制應(yīng)對環(huán)境問題，成為碳市場形成與發(fā)展的重要理論基礎(chǔ)[7]。我國國家碳市場也是在這一理論基礎(chǔ)上形成和發(fā)展的。碳排放權(quán)交易理論最早是由美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家Dales[8]作為溫室氣體減排的有效市場工具提出來的，旨在通過市場方式提高環(huán)境資源利用效率。碳排放配額交易是世界各國普遍采用的環(huán)境經(jīng)濟(jì)策略，我國試點城市碳排放權(quán)交易均基于以上理論基礎(chǔ)，其主要進(jìn)展如表2所示。

表2 我國碳市場進(jìn)展

與其他市場體系相比，碳排放交易體系有點特殊，“碳市場本質(zhì)上是一個政策性市場”。這一交易體系既有很強(qiáng)的政策性，政府強(qiáng)制性設(shè)定碳排放交易體系的覆蓋范圍、排放總量、各企業(yè)的排放限額，同時，這一體系又要堅持市場化導(dǎo)向，納入交易體系的企業(yè)，碳減排成本高低不同，減排成本低的企業(yè)超額完成減排任務(wù)，可以將剩余的碳排放配額賣給超配額排放的企業(yè)獲取收益，通過這樣的市場化方式，激勵企業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)、轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)成本最小化的減排。

國家發(fā)改委2017年12月19日宣布，以發(fā)電行業(yè)為突破口，全國碳排放交易體系正式啟動。在此次全國性的碳排放交易體系建設(shè)之前，我國的碳市場工作早在2011年就已經(jīng)起步。2011年，我國確定北京、天津、上海、重慶、湖北、廣東、深圳等7省市作為試點開展碳交易工作。2013年，深圳率先啟動實際交易，拉開了我國碳市場的帷幕，各試點省市隨后也逐步啟動運行。目前已納入近3 000家重點排放單位，截至2017年11月累計配額成交量達(dá)到2億tCO2當(dāng)量，約46億元人民幣。

2.2 北京市碳交易體系運行情況及對燃?xì)怆姀S的要求

北京作為碳排放試點城市之一，從試點運行至今，已經(jīng)形成一套完備的碳市場交易體系。根據(jù)《北京市碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》規(guī)定，市發(fā)展改革委會同市統(tǒng)計局定期確定年度重點排放單位名單和報告單位名單，并向社會公布，根據(jù)配額[9]核定方法（歷史法及先進(jìn)值法）及核查報告，核定并發(fā)放重點排放單位年度配額，免費發(fā)放[10]，重點排放單位應(yīng)當(dāng)在規(guī)定的時間內(nèi)按照要求向市發(fā)展改革委提交上年度碳排放報告，并按照規(guī)定上繳與其上年度碳排放量等量的配額，履行年度碳排放控制責(zé)任，未按規(guī)定提交報告或履約的排放單位，北京市發(fā)展改革委依據(jù)《關(guān)于印發(fā)規(guī)范碳排放權(quán)交易行政處罰自由裁量權(quán)規(guī)定的通知》（京發(fā)改規(guī)〔2014〕1號），參照《關(guān)于北京市嚴(yán)格控制碳排放總量前提下開展碳排放權(quán)交易試點工作的決定》規(guī)定予以處罰，最高將按照市場均價的5倍對該單位超出其配額許可范圍的碳排放總量（未履約排放量）予以罰款。北京市碳市場啟動至今，碳價基本穩(wěn)定，平均價格在50.43元/t，根據(jù)規(guī)定，若不能正常履約，將按照252.15元/t進(jìn)行處罰，一套“二拖一”燃?xì)怆姀S，年度配額約150萬t，若超配額排放5萬t，就需要花費250多萬元購買配額進(jìn)行履約，否則將被處罰約1 300萬元。巨額花費對企業(yè)造成了社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙重負(fù)擔(dān)和壓力，要求企業(yè)必須加大節(jié)能減排力度，通過科技創(chuàng)新降低排放強(qiáng)度。對于北京市發(fā)電企業(yè)來說，通過經(jīng)濟(jì)運行管理，降低發(fā)電氣耗，降低廠用電率，實現(xiàn)熱電優(yōu)化分配，是降低碳排放強(qiáng)度和排放總量、實現(xiàn)碳資產(chǎn)[11]保值增值的重要手段和方式。

3 燃?xì)鈾C(jī)組低碳運行管理的研究方法和結(jié)論

現(xiàn)有國內(nèi)文獻(xiàn)和研究重點關(guān)注了碳排放交易體制的建立對電力行業(yè)尤其是發(fā)電企業(yè)的影響[12]，分析了電力行業(yè)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[13]，并研究了適合電力行業(yè)的碳排放權(quán)交易機(jī)制[14]，而針對發(fā)電企業(yè)如何適應(yīng)碳市場發(fā)展，通過優(yōu)化運行方式、節(jié)能降耗等從源頭來減少碳排放，涉足較少。本文根據(jù)近三年北京市碳市場運行情況，結(jié)合燃?xì)鈾C(jī)組運行特性，從采暖季、非采暖季、年度運行節(jié)奏等整機(jī)優(yōu)化運行和循環(huán)水冷端優(yōu)化、輔機(jī)優(yōu)化運行管理等方面，經(jīng)過試驗、數(shù)據(jù)搜集和分析，以“保政治供電和民生供熱，提高經(jīng)濟(jì)效益，降低二氧化碳排放”為原則，提出低碳運行管理建議。

考慮燃?xì)鈾C(jī)組特殊的成本分布，各種不同工況下的固定成本、財務(wù)費用和管理費用的穩(wěn)定性，為方便分析，暫將收入減去燃料成本之差稱為“變動利潤”。分析方法如下：分析機(jī)組投產(chǎn)以來的運行工況，考慮“四大熱電中心”建設(shè)初衷，參照電力需求、供熱量需求變化，確定要分析和探討的運行方式；搜集實際運行數(shù)據(jù)，結(jié)合廠家提供的熱平衡圖，通過熱力試驗和計算[15-17]，求得不同工況下的機(jī)組經(jīng)濟(jì)運行數(shù)據(jù)；根據(jù)經(jīng)濟(jì)運行數(shù)據(jù)和電價、氣價、碳價等因素，計算（不含固定成本）的“變動利潤”，進(jìn)而比較確定清潔、高效、低碳經(jīng)濟(jì)運行方式。本文以以上原則，選取了采暖期相同供熱量不同運行方式、非采暖期純凝運行、機(jī)組年度運行方式安排、循環(huán)水冷端優(yōu)化等四種情況進(jìn)行低碳經(jīng)濟(jì)運行管理探討。

3.1 采暖期低碳經(jīng)濟(jì)運行

北京地區(qū)興建燃?xì)廨啓C(jī)組，其主要目的還是要解決區(qū)域內(nèi)供熱需求，以期望降低燃煤采暖，其電力除了必須的區(qū)域電源支撐外，可以利用特高壓和內(nèi)蒙古、西北的網(wǎng)電來滿足[18]；北京地區(qū)無煤化，大幅降低環(huán)保排放；低排放的燃?xì)鈾C(jī)組采暖季在保證供熱需求的前提下，采取何種運行方式，對于其二氧化碳排放影響較大。因此本文以滿足當(dāng)前熱負(fù)荷需求為邊界條件，通過比較采暖期機(jī)組各種不同運行方式下的碳排放強(qiáng)度，提出采暖季低碳運行的最佳方式。

機(jī)組冬季供熱運行設(shè)計有抽凝、背壓、汽輪機(jī)全切三種工況。由于全切工況為事故緊急情況下的特殊、非常規(guī)運行工況，本文不做詳述。冬季供熱量除了受環(huán)境氣溫變化而變化外，基本保持穩(wěn)定，因此，本文選擇滿足不同環(huán)境氣溫變化的供熱需求，以保供熱、保民生、降排放、提高外購電比例的能源供給原則，保持供熱量不變，分析背壓和抽凝兩種工況運行的經(jīng)濟(jì)性。具體數(shù)據(jù)如表3所示。

表3中的供熱量、發(fā)電量是實際運行數(shù)據(jù)，并符合機(jī)組熱電負(fù)荷曲線，決定了一個運行工況。燃?xì)饬渴谴斯r下發(fā)電、供熱消耗的總的燃?xì)饬?，二氧化碳排放量是按照《北京市企業(yè)（單位）二氧化碳排放核算和報告指南》的方法計算出來的，其余各項指標(biāo)都是在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和工況的基礎(chǔ)上計算而得。從以上表格可以看出，無論在供暖初期、中期還是晚期，在各種穩(wěn)定的供熱需求下，背壓運行的供電碳排放強(qiáng)度、發(fā)電氣耗、單位燃?xì)饬康挠芰鶅?yōu)于抽凝供熱運行，因此機(jī)組背壓運行無論在能源消耗、二氧化碳排放還是單位燃?xì)饬坑芰Ψ矫?，均表現(xiàn)出極高的低碳經(jīng)濟(jì)運行優(yōu)勢，因此冬季供熱，機(jī)組擬采用背壓供熱運行。

表3 相同供熱量不同供熱工況運行數(shù)據(jù)

3.2 非采暖季低碳經(jīng)濟(jì)運行

機(jī)組年度利用小時設(shè)計為4 500小時，近年來，隨著北京綠色發(fā)展要求，利用小時將處于不斷壓降的趨勢，但非供暖期由于區(qū)域負(fù)荷支撐的需要，仍需運行，特別是在春、秋兩季，機(jī)組運行負(fù)荷率較低，經(jīng)常處于“二拖一”低負(fù)荷和“一拖一”負(fù)荷重疊區(qū)域運行，電量相同，但由于運行方式的不同，其能耗水平和碳排放水平差別較大，研究這兩種方式下的低碳經(jīng)濟(jì)運行具有較大的實際意義。

每年3月下旬到5月、9—11月上旬，是年度電力需求低迷階段。此階段，機(jī)組經(jīng)常處于“二拖一”低負(fù)荷率（50%～60%）和“一拖一”運行的尷尬選擇中。下面通過實際運行數(shù)據(jù)（見表4），從氣耗水平、碳排放強(qiáng)度和單位供電量盈利能力等方面綜合分析低碳環(huán)境下非采暖季機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運行方式。

比較“二拖一”低負(fù)荷（50%負(fù)荷率——“二拖一”工況二）和“一拖一”（40%負(fù)荷率）運行，“二拖一”低負(fù)荷（50%負(fù)荷率）碳排放強(qiáng)度高、單位供電量盈利能力低，因此“二拖一”低負(fù)荷運行無論從能耗水平、碳排放強(qiáng)度還是單位供電量盈利能力方面均不及“一拖一”（40%負(fù)荷率）運行。

但就利潤而言，“二拖一”低負(fù)荷（50%負(fù)荷率——二拖一工況二）運行，優(yōu)于“一拖一”（40%～45%負(fù)荷率），但這種優(yōu)勢隨著碳排放成本的增加不斷降低，當(dāng)碳排放成本升高至85元以上時，“二拖一”低負(fù)荷（50%負(fù)荷率）運行，產(chǎn)量高帶來的利潤優(yōu)勢將不復(fù)存在。因此在爭取機(jī)組運行方式時，盡量“二拖一”較高負(fù)荷率（60%負(fù)荷率以上）運行，否則應(yīng)權(quán)衡能耗水平、利潤和碳成本各面，平衡擇優(yōu)。

3.3 機(jī)組年度低碳經(jīng)濟(jì)運行

燃?xì)鈾C(jī)組年度發(fā)電利用小時計劃是在核定電價時就確認(rèn)的，年度利用小時計劃確定后，其發(fā)電量的節(jié)奏安排、熱電比的不同都將造成較大的二氧化碳排放強(qiáng)度和排放總量的不同。本文在機(jī)組核價利用小時保持不變的狀態(tài)下，繪制不同熱電比下的機(jī)組實際運行供電碳排放強(qiáng)度，結(jié)合北京市供電碳排放強(qiáng)度先進(jìn)值[19]，通過分析，提出年度機(jī)組低碳經(jīng)濟(jì)運行管理建議。

表4 不同供熱工況運行數(shù)據(jù)

北京市現(xiàn)行的二氧化碳配額發(fā)放原則為：產(chǎn)量乘以碳排放強(qiáng)度先進(jìn)值，碳排放強(qiáng)度先進(jìn)值[9]由國家發(fā)改委發(fā)布，對于供熱機(jī)組，其與熱電比密切相關(guān)，具體如表5所示。

表5 電力行業(yè)碳排放強(qiáng)度先進(jìn)值

根據(jù)機(jī)組年度運行數(shù)據(jù)，冬季發(fā)電利用小時占全年60%左右，本文擬合出企業(yè)年度不同熱電比下的碳排放強(qiáng)度曲線，結(jié)合北京市發(fā)布的碳排放強(qiáng)度先進(jìn)值，得出圖1。

圖1 供電碳排放強(qiáng)度與熱電比關(guān)系

圖1中，平行于橫軸的直線，為北京市發(fā)布的供電碳排放強(qiáng)度先進(jìn)值，曲線為企業(yè)實際運行供電碳排放強(qiáng)度與熱電比關(guān)系曲線，為了二氧化碳不超標(biāo)排放，即實際碳排放強(qiáng)度需控制在先進(jìn)值以下，機(jī)組熱電比必須控制在一定范圍，機(jī)組運行存在不連續(xù)的安全區(qū)域，即熱電比為0.126～0.30以及0.37以上。當(dāng)熱電比在0.3～0.37時，或者低于0.126時，機(jī)組實際供電碳排放強(qiáng)度曲線處于北京市發(fā)布的供電碳排放強(qiáng)度先進(jìn)值曲線上方，按照產(chǎn)量乘以供電碳排放強(qiáng)度計算出的二氧化碳排放量將超出北京市發(fā)放的排放配額，超標(biāo)排放，因此是不安全運行區(qū)域。如果冬季利用小時降低，運行安全區(qū)域?qū)⑾蛴疑戏揭苿?；如果夏季?fù)荷率提高，運行安全區(qū)域?qū)⑾蜃笙路揭苿印?/p>

3.4 循環(huán)水冷端優(yōu)化低碳運行管理

循環(huán)水冷端包括冷卻塔、循環(huán)水泵、凝汽器等，其冷卻介質(zhì)—循環(huán)水，受環(huán)境因素的影響較大，不同季節(jié)的水溫差異可以超過20℃，而機(jī)組的負(fù)荷率也會影響循環(huán)水泵的電耗。因此，如何在循環(huán)水泵的電耗與機(jī)組供電氣耗之間找到平衡點，即冷端優(yōu)化，是火力發(fā)電廠低碳、經(jīng)濟(jì)運行調(diào)整控制的一個重要工作。

冷端優(yōu)化的一個重要方面是求取凝汽器壓力的最佳值，當(dāng)凝汽器壓力降低時，機(jī)組功率增加，供電氣耗降低，碳排放強(qiáng)度降低，二氧化碳排放總量降低；凝汽器壓力升高時，機(jī)組功率下降，供電氣耗升高，碳排放強(qiáng)度升高，二氧化碳排放總量降低。所以，在給定機(jī)組參數(shù)下，凝汽器壓力與汽輪機(jī)組發(fā)電功率、汽輪機(jī)微增功率關(guān)系密切，而運行中的機(jī)組真空是由諸如冷卻水參數(shù)（流量和入口溫度）和汽輪機(jī)負(fù)荷所決定的。在給定機(jī)組負(fù)荷和冷卻水入口溫度時，真空由循環(huán)水量決定，循環(huán)水量增大則循環(huán)水泵耗功也增大。然而循環(huán)水泵是廠用電大戶，過分地增加循環(huán)水量，可能使得汽輪機(jī)真空提高而多發(fā)的電無法彌補(bǔ)循環(huán)水泵多耗費的電，當(dāng)汽輪機(jī)功率的增量與泵耗功增量差值最大時，對應(yīng)的凝汽器壓力為最佳真空，對應(yīng)最佳循環(huán)水量值。

圖2是某“二拖一”燃?xì)鈾C(jī)組，其循環(huán)水系統(tǒng)配置兩臺流量分別為21 600m3/h、揚(yáng)程26m的夏季循環(huán)水泵和兩臺流量分別為4 896m3/h，揚(yáng)程26m的冬季循環(huán)水泵、10臺機(jī)力冷卻風(fēng)機(jī)、冷卻面積24 500m2的凝汽器，通過冷端優(yōu)化，得出在不同環(huán)境溫度、相對濕度和不同機(jī)組負(fù)荷下循環(huán)水泵運行方式的最優(yōu)選擇曲線。

圖2 循環(huán)水泵最佳運行方式參考曲線

4 結(jié)語

如上所述，由于燃?xì)夤釞C(jī)組多種不同的運行方式、供電碳排放強(qiáng)度先進(jìn)值制定的原則不同、碳配額在市場上價格的不同，燃機(jī)機(jī)組的低碳運行管理更加多維化。隨著2017年12月19日全國碳市場的啟動，京內(nèi)燃?xì)怆姀S作為參與北京市碳市場多年的發(fā)電企業(yè)來說，通過近年來的運行實踐，在低碳運行方面積累了一定的運行管理經(jīng)驗，為燃?xì)夤釞C(jī)組參與全國碳市場提供了一定的思路：

（1）機(jī)組采暖季運行最好采用背壓工況，同樣供熱量和發(fā)電量下，背壓運行的二氧化碳排放總量低于抽凝運行75～101t/h，而且隨著供熱量和發(fā)電量的提高，兩種運行工況的二氧化碳排放差值增大。

（2）非采暖季的運行淡季（每年的3月下旬到5月份、9月至11月上旬），機(jī)組“二拖一”和“一拖一”運行均能滿足電負(fù)荷需求時，要盡量采取“一拖一”方式運行，此時的二氧化碳排放強(qiáng)度低于“二拖一”低負(fù)荷運行 16kgCO2/（MW ·h）。

（3）考慮北京市燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組配額先進(jìn)值，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組運行熱電比要盡量高，但全年熱電比應(yīng)盡量避開0.3～0.37區(qū)域運行，此區(qū)域的二氧化碳排放總量將超配額，此安全區(qū)域隨著采暖季利用小時和非采暖季負(fù)荷率的不同而有所變化，需要根據(jù)機(jī)組特性和運行方式確定。

（4）通過對燃?xì)怆姀S循環(huán)水冷端優(yōu)化研究，確定循環(huán)水系統(tǒng)最佳運行方式，提高機(jī)組效率，降低供電氣耗和碳排放總量。

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