興義市上乘發(fā)電有限公司 陳文兵

1 引言

近年來，我國總能源產(chǎn)量維持在30億t 以上，煤炭就接近22億t 左右，比例達到了一半以上。與之進行對比，其他能源產(chǎn)量就顯得十分稀少，還沒有達到煤炭產(chǎn)量的一半[1]。與此相對應的是，就每年我國能源消耗數(shù)量來看，煤炭的消耗的比例就占據(jù)了1/2。

我國大力倡導產(chǎn)業(yè)升級，火力發(fā)電行業(yè)就是其中一種。目前而言，火力發(fā)電行業(yè)大多都處于升級的重要時刻，在現(xiàn)在環(huán)保形勢的需求下，火力發(fā)電公司要秉持產(chǎn)業(yè)需求為發(fā)展方向，朝著下游慢慢發(fā)展。根據(jù)有關(guān)機構(gòu)統(tǒng)計：在現(xiàn)在這個階段，我國擁有的火力發(fā)電體系屬于上升期，并將不斷成熟。與此對應，火力發(fā)電單位的裝機容量數(shù)據(jù)占據(jù)一半以上[2]。

伴隨產(chǎn)業(yè)升級的步伐，不斷提高的發(fā)展速度，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變得越來越科學、合理，此外，改造完成以后，電力需求也會得到明顯的提高?；鹆Πl(fā)電單位始終屬于保障經(jīng)濟增長的重要利器，可面對新形勢的變化，傳統(tǒng)火力發(fā)電單位已經(jīng)不能夠適應現(xiàn)代持續(xù)發(fā)展的要求，社會需要的發(fā)電形式已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵏咝?，這也成為發(fā)電單位努力的奮斗方向。但當前的新型能源發(fā)電面臨極大的突破困境。但能夠預料的是，在未來，火力發(fā)電行業(yè)的運營方向是用產(chǎn)業(yè)需求來引導的，高效、清潔會成為未來發(fā)電的主要形式。

2 火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能減排存在的問題

2.1 盈利能力低

火力發(fā)電產(chǎn)業(yè)屬于高盈利產(chǎn)業(yè)，企業(yè)的日現(xiàn)金流相對較好，而對典型的火力發(fā)電企業(yè)——A 熱電廠近三年的現(xiàn)金流進行探究，可以發(fā)現(xiàn)，其營業(yè)收入、凈利潤、銷售收入等數(shù)據(jù)都是非?？捎^的，無論是投資現(xiàn)金流、融資現(xiàn)金流，還是運營現(xiàn)金流，金額都非常巨大。但對其經(jīng)營成本數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)A 熱電廠的成本普遍較高，且基本在研發(fā)成本、銷售成本方面，但其在成本高、產(chǎn)量大的情況下，污染指標依然可以達標[3]。A 熱電廠的總收入一直位于較高位置，對其2018～2021年數(shù)據(jù)進行對比，可以發(fā)現(xiàn)其財報數(shù)據(jù)在2020年開始下降，總體營收在逐漸下滑，現(xiàn)金流也因此遭到一定程度的破壞，本質(zhì)原因就在于投入高成本在環(huán)保方，而環(huán)保投入的盈利能力轉(zhuǎn)換周期緩慢，變現(xiàn)預期降低。

研究其負債情況可知，其資產(chǎn)負債率適中，基本穩(wěn)定在50%，而其他類型的發(fā)電單位壓力小，負債率不高。我國現(xiàn)在對發(fā)電業(yè)出現(xiàn)了新的準入門檻，越來越多的新能源被開發(fā)，讓發(fā)電產(chǎn)業(yè)能夠有更多的選擇。因為火力發(fā)電單位有了更多的發(fā)電形式，也產(chǎn)生了產(chǎn)能過剩問題的[4]。在這樣的狀態(tài)下，火力發(fā)電單位投資規(guī)模減小，資金降低，現(xiàn)金流變小數(shù)，造成償還債務力度提高，增加規(guī)模條件受到嚴格限制，在將來容易面臨盈利下降的問題。

2.2 環(huán)保意識不到位

在發(fā)電行業(yè)中，很多企業(yè)依然持有“GDP 至上”的觀點，將提高產(chǎn)值作為企業(yè)發(fā)展的第一要義。并且，由于國家當前處于高速發(fā)展階段，在對相關(guān)人員的審核、監(jiān)督等方面還存在一定的不足，無法兼顧能源環(huán)保[5]。

此外，部分地區(qū)為實現(xiàn)招商引資目的，實施了許多財政優(yōu)惠方針，雖然這些措施也為地方帶來了許多投資，可是對節(jié)能減排的要求卻沒有同步明確。就實際情況而言，如果地方的節(jié)能減排認知比較薄弱，便會存在“重經(jīng)濟，輕節(jié)能”的發(fā)展問題，為進一步維持地方平穩(wěn)發(fā)展，貼合國家環(huán)保發(fā)展的理念，所以地方單位要從根本上認識節(jié)能減排的關(guān)鍵意義，并能夠制訂適合地區(qū)發(fā)展的計劃。

2.3 落后產(chǎn)能淘汰工作進展

小型火電企業(yè)正在被逐步淘汰，而大型火力發(fā)電企業(yè)則穩(wěn)健向前發(fā)展。其屬于高耗能產(chǎn)業(yè)，在發(fā)展期間，對企業(yè)進行節(jié)能改造是非常必要的，且其落后產(chǎn)能淘汰工作進展順利，而縱觀水泥產(chǎn)業(yè)、有色金屬產(chǎn)業(yè)、鋼鐵行業(yè)等與火電行業(yè)類似的高污染高耗能產(chǎn)業(yè)淘汰進度可知，其相比于火電行業(yè)，落后產(chǎn)能的淘汰工作進展相對緩慢。大部分行業(yè)的落后產(chǎn)能并未被徹底清除。

3 火力發(fā)電企業(yè)的節(jié)能減排技術(shù)探析

3.1 優(yōu)化能源燃燒效率

第一，提升電煤質(zhì)量?；鹆Πl(fā)電的投入費用里面，燃燒費用就占據(jù)了較大比例。所以需要設(shè)計燃料煤的種類，減少損耗，這樣不但能夠讓燃料能夠提高轉(zhuǎn)換效益，還能夠?qū)潭ㄔO(shè)備降低損耗，實現(xiàn)用電量減少、提高使用年限?？扇绻O(shè)計出不合理的煤種，就容易導致?lián)p耗更多的燃料，磨損設(shè)備的情況加重等狀況發(fā)生，阻止增強燃燒效率。所以想提升火力發(fā)電效益，就需要設(shè)計出合理的燃用煤種，在可以實現(xiàn)安全運作的前提下，再讓燃料得到充分燃燒，只有如此，才能夠減少損耗能量與污染。減少排放成本，成本得到降低，并能夠降低對環(huán)境的破壞，推動環(huán)境和相關(guān)企業(yè)的共同發(fā)展。

第二，對煤配進行升級，達到燃煤高效。受限于鍋爐技術(shù)，燃煤大多數(shù)的硫量并不高，而火焰點高，揮發(fā)性強、單位熱量高。而達到要求的煤大多數(shù)所需要的花費是比較高的，導致采購的壓力過大。為了處理成本大的問題，太原第二熱電廠對此進行了多次研究，最終通過摻燒燃煤的方式取得了重大突破。也就是對許多不同類別的煤炭進行篩選，經(jīng)過多種程序以后，再借助科學配比的方式用來燃燒，可以對成本進行有效管控。煤配與摻燒技術(shù)對比，結(jié)合燃煤、鍋爐、煤種狀態(tài)，嚴格篩選與科學配比。煤配更加科學地解決好發(fā)熱量差異、揮發(fā)性、灰分狀況，進而讓燃料能夠得到完全燃燒，與鍋爐燃燒匹配，更能較好利用。

3.2 優(yōu)化設(shè)備的工作效率

提升鍋爐效率，需要考慮的內(nèi)容包括：需要對燃燒空氣展開升溫處置，例如要增加換熱的面積、減小預熱器的漏氣量；讓燃料得到充分燃燒，通過調(diào)節(jié)煤粉的空氣比例與顆粒大小、對剩余灰渣的含碳量進行管控等；降低由于煙氣導致的熱能排放，對鍋爐的煙氣排放溫度進行調(diào)節(jié)等；讓鍋爐能夠提高傳熱能力，通過使用吹灰器來對受熱面進行清理、讓落灰與結(jié)焦降低；讓鍋爐散熱得到降低，利用好隔熱保溫物質(zhì)等。

增強汽輪機的效率。在火力發(fā)電的程序里面，比較關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)就是汽輪機組的輔助設(shè)備與主體，其功能是轉(zhuǎn)化氣態(tài)水能量的熱能，轉(zhuǎn)向動能。近段時間以來，在市面上的場上汽輪機，總體的運轉(zhuǎn)效能與質(zhì)量都在不斷提升，可是在損耗能量方面，依然不能防止產(chǎn)生能量損耗。

引發(fā)汽輪機本體能耗的因素有三個方面，第一個原因是來自流通環(huán)節(jié)，由于機體的動靜葉片、蒸汽的流動方與噴嘴方向產(chǎn)生了偏差；第二個原因是來自汽封裝置未進行嚴密封閉；第三原因是來自進氣環(huán)節(jié)，由于在進氣途中會發(fā)生能量損耗，激蕩的氣流、轉(zhuǎn)子的節(jié)流與摩擦等因素引起的。能夠借助某些手段來降低損耗。例如，定期檢修汽輪機、借助三維技術(shù)、對汽封裝置進行改造、對流通裝置線條進行調(diào)整等。

3.3 擴大發(fā)電機組的規(guī)模效應

結(jié)合太原第二熱電廠的經(jīng)驗，擴大生產(chǎn)規(guī)?？蓪Τ杀具M行減小，在單位時間內(nèi)取得的效能更高，燃料能夠得到更充分的燃燒，減少原料浪費，環(huán)保節(jié)能的標準更加高。所以推行太原第二熱電廠火力發(fā)電經(jīng)驗，淘汰小容量的機組的趨勢是勢不可擋的，在目前，引進國外先進水平的大容量、高參數(shù)的機組是在現(xiàn)有技術(shù)時所支持的節(jié)能手段最有效的。

不同裝機容量的火力發(fā)電機組能耗參數(shù)詳見表1，壓力位于15～30MPa 階段，溫度在555～595℃，主蒸汽壓力每提高1MPa，就可以實現(xiàn)發(fā)電機組熱耗率減小在0.15%～1.13%。當主蒸汽溫度每提高20℃，發(fā)電設(shè)備的機組熱耗率會減少0.29%～0.39%。如果發(fā)電機組蒸汽在參數(shù)一致的情況下，蒸汽機的二次再熱溫度每提高10℃，機組熱耗率則會降低0.18%～0.28%?；鹆Πl(fā)電機組裝機含量的不同，其所對應的耗能指標也是存在差異的，在表中可以看到，A 熱電廠使用的火力發(fā)電機是高參數(shù)、大容量的，在節(jié)能減排中起到了重要作用。

表1 不同裝機容量的火力發(fā)電機組能耗參數(shù)

3.4 擴大發(fā)電技術(shù)的范圍效應

在不斷創(chuàng)新清潔煤發(fā)電中，該項技術(shù)的使用與投入都反饋了不錯的成效。在現(xiàn)在提倡環(huán)保節(jié)能的發(fā)展環(huán)境下，煤炭的燃燒效果與成分是企業(yè)選擇的重要考慮因素。發(fā)電產(chǎn)業(yè)有了新的挑戰(zhàn)，造成清潔煤在將來會演變?yōu)榛鹆Πl(fā)電的重要來源。而普及循環(huán)發(fā)電技術(shù)，不但能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排的目的，也能夠提高燃燒效率，做到真正意義上的減排環(huán)保，達到環(huán)保發(fā)電。清潔煤發(fā)電技術(shù)參數(shù)比較分析詳見表2。

表2 清潔煤發(fā)電技術(shù)參數(shù)比較分析

由表2可知，IGCC 發(fā)電技術(shù)的效果最好，而從中導致的污染因素又比較小，在將來能夠預料的污染中也是極小的，在上面這幾種常見發(fā)電技術(shù)里面，是綜合得分最高的。IGCC 技術(shù)是借助石油、煤炭發(fā)電中通過機械氣化再形成合成氣體，將合成氣體放入聯(lián)合循環(huán)機械中發(fā)電，打破了單一能源物質(zhì)燃燒效率有受限的狀況，混合多種能源物質(zhì)氣體，由物質(zhì)間展開組合來能增強燃燒效率，是當下最為流行的發(fā)電方式，也是環(huán)保發(fā)電的重要部分。

4 結(jié)語

隨社會發(fā)展的變化，各行各業(yè)都得到了大力發(fā)展。而對環(huán)境產(chǎn)生影響的各種因素逐漸體現(xiàn)出來。在內(nèi)外部多重影響之下，火力發(fā)電企業(yè)向著環(huán)保方向發(fā)展是大勢所趨，同時也是社會關(guān)注的重心。把節(jié)能減排工作做好能夠成為企業(yè)長期穩(wěn)定、科學發(fā)展的關(guān)鍵要素。做好節(jié)能減排工作并不容易，需要在做好多次客觀科學的數(shù)據(jù)對比研究的前提下，完全理解節(jié)能減排的意義、要求與作用，制定企業(yè)發(fā)展規(guī)劃，并能夠做到遵守決策和程序，找到在管理節(jié)能減排途中發(fā)現(xiàn)的問題與不足，并從中找到改善的方式，改變過去的管理模式，火力發(fā)電單位的節(jié)能減排管理方略才可以得到實現(xiàn)，讓企業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級更進一步。