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【摘 要】文章首先介绍了热电厂改造的背景和目的，即降低成本，提高经济效益。然后分六个方面阐述了热电系统优化改造的内容，最后阐明了改造的预期目标及带来的经济效益和社会效益。
【关键词】热电；前置机组；改造；效益
前言
根据《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》（国发〔2011〕26号）精神，“十二五”我国节能减排的主要目标是：到2015年，全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤（按2005年价格计算），比2010年的1.034吨标准煤下降16%，比2005年的1.276吨标准煤下降32%；“十二五”期间，实现节约能源6.7亿吨标准煤。方案中强调要实施节能重点工程，实施锅炉窑炉改造、电机系统节能、能量系统优化、等节能改造工程[1]。
以煤炭为能源的热电企业的效益在于降低成本、增加热能和电能销售量。由于煤炭资源需求量加大，煤炭价格呈上扬趋势，而销售热能、电能的价格上调滞后煤炭价格的上扬，引起生产成本加大、效益下滑。热电企业需从自身做起，利用能量系統优化节能技术改造降低燃料消耗量，提高能源利用效率，必然会降低成本支出，取得经济效益，促进企业健康发展。
1、改造背景及改造思路
中粮安徽生化公司热电厂一、二期5台130t/h循环流化床锅炉全部为中温中压锅炉，而三期的3台260t/h循环流化床锅炉则全部是高温高压锅炉。由于高温高压锅炉燃烧效率高于中温中压锅炉，高温高压参数热力系统效率远高于中温中压参数热力系统，同时本工程高温高压锅炉尚有富裕蒸汽。采用前置机技术，形成高温高压热电联产系统，可以有效地降低全厂发电标煤耗，节约能源消耗，减少环境污染。由此可见，热电厂技术改造工程项目的建设是十分必要的。
2、改造方案
2.1机组选型
根据表1统计，热电厂三期3台260t/h高温高压锅炉2010年累计备用时间达到6364小时，即平均有1台锅炉一直处于备用状态。三期B25-8.83/1.27背压式汽轮机进汽量为238t/h，C50-8.83/1.27抽汽凝汽式汽轮机额定进汽量为306t/h。汽机用汽量合计为544 t/h，实际运行时，为降低煤炭消耗，抽凝机降低电负荷运行，1台锅炉始终处于备用状态，故锅炉尚有260t/h富裕量。
热电厂1#机始建于2002年，自三期工程完工以后，用汽负荷主要由三期汽机提供，同时利用3#和4#机作为补充调节用汽。1#机长期处于停用状态，漏汽、漏油严重，振动超标，排汽温度远超设计值，机组内效率低，设备状态差，故本工程决定对1#机组进行改造，拆除原有1#汽机，在其基础上新建前置背压机。
按照“以热定电、热电联产、节约能源、保护环境”的技术原则，结合电厂目前的机炉运行现状，确定改造工程机组选型。
2.2改造方案实施后供热运行方式
本项目实施后，将采用三期260t/h高温高压锅炉对前置机供汽，前置机背压排汽进入一、二期主蒸汽母管。通过运行2#～4#机组中其中两台机组对外供热。
2.3热力系统
2.3.1主蒸汽系统：汽机主蒸汽接自三期主蒸汽母管，沿一、二期管道层进入汽机主汽门。主蒸汽管道在与主蒸汽母管连接和进主汽门前分别设电动闸阀，电动闸阀设有小旁路，在暖管和暖机时使用。
2.3.2背压排汽系统：B12-8.83/3.82型背压式汽轮机没有中间级抽汽，仅有背压排汽。背压排汽接入一、二期主蒸汽母管对一、二期2#、3#、4#汽机供汽。
2.3.3疏放水系统：轴封加热器疏水流入疏水箱，主蒸汽管道、背压排汽管道及其阀门的疏水接至扩容器降压后进入疏水箱。
2.4主厂房布置
原1#汽轮机位置在柱2号至5号之间，柱距为6m，主厂房跨距为18m。运转层标高为8m，加热器平台为4m。此次改造，12MW背压机组在原1#机组的位置上进行改造，保留加热器平台，对汽轮机基座按新背压机组进行改造。加热器平台布置汽封加热器、高压电动油泵、直流油泵等辅机设备，油箱下底层平面布置冷油器。
2.5热工自动化部分
本改造拆除原有1#汽轮机，在原1#汽轮机基础上新建B12-8.83/3.82汽轮机1台。热工自动化设计包括新建的1台12MW背压式汽轮发电机组的各参数的控制、检测、显示、记录及越限报警等。
2.5.1热工自动化水平和控制室
电厂集中控制室以监视器、鼠标为监控中心，配以必要的常规仪表和操作设备，当出现异常工况报警时，由就地操作人员的配合，可在集中控制室实现起停操作和危急工况下的紧急事故处理。所有电动门、重要辅机电动机等均可在控制室内进行远方操作，通过DCS系统实现机组的监视、逻辑控制、过程控制、报警等功能。
2.5.2热工自动化功能
①DCS功能：DCS系统的覆盖范围主要包括：数据采集和处理系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）、汽轮机电液调节系统（DEH）、汽轮机危急遮断系统（ETS）等系统。
②汽机控制系统的功能：汽轮机启动运行及安全保护是通过调节、保安控制系统实现的，调节系统是汽轮机控制的主要环节，全面控制汽轮机的启停、升速、带负荷；保安系统是汽轮机保护的主要部分，它全方位地监视汽轮机的各个运行参数，保护汽轮机安全可靠地运行。
3、改造的预期目标
本项目实施后，在不增加供热的情况下，供电增加12MW。1台260t/h高温高压锅炉和1台12MW前置背压机自用电之和与2台130t/h中温中压锅炉自用电基本相当。由于253t/h高温高压蒸汽比中温中压蒸汽多耗标煤1.65t/h。按照2010年我国火电机组平均供电煤耗333克标准煤/KWh，机组年运行5500小时计算，本项目年节约标煤量为（12000×0.333／1000－1.65）×5500＝12903吨。按照标煤价800元/t计算，年节能价值为1032万元。
本项目实施后，在供热不变的情况下，可以采用运行三期260t/h高温高压锅炉取代2台130t/h效率较低的中温中压锅炉。项目建成后，每年可为国家节约标准煤量12903t，节能效果明显。
4、结论
此次优化改造项目实施完成后，除了可以带来较好的经济效益以外，还可以获得明显的社会和环境效益。为实现这一具有战略意义的目标，就必须在社会生产、建设、流通、消费的各个领域，在经济和社会发展各个方面，切实保护和合理利用各种资源，提高资源利用效率，以尽可能少的资源消耗获得最大的经济效益和社会效益，保障经济社会的全面、协调和可持续发展。从投资决策这一微观层面考虑，此次实施热电系统优化改造项目对社会和环境方面的有益贡献是显而易见的。
【关键词】热电；前置机组；改造；效益
前言
根据《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》（国发〔2011〕26号）精神，“十二五”我国节能减排的主要目标是：到2015年，全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤（按2005年价格计算），比2010年的1.034吨标准煤下降16%，比2005年的1.276吨标准煤下降32%；“十二五”期间，实现节约能源6.7亿吨标准煤。方案中强调要实施节能重点工程，实施锅炉窑炉改造、电机系统节能、能量系统优化、等节能改造工程[1]。
以煤炭为能源的热电企业的效益在于降低成本、增加热能和电能销售量。由于煤炭资源需求量加大，煤炭价格呈上扬趋势，而销售热能、电能的价格上调滞后煤炭价格的上扬，引起生产成本加大、效益下滑。热电企业需从自身做起，利用能量系統优化节能技术改造降低燃料消耗量，提高能源利用效率，必然会降低成本支出，取得经济效益，促进企业健康发展。
1、改造背景及改造思路
中粮安徽生化公司热电厂一、二期5台130t/h循环流化床锅炉全部为中温中压锅炉，而三期的3台260t/h循环流化床锅炉则全部是高温高压锅炉。由于高温高压锅炉燃烧效率高于中温中压锅炉，高温高压参数热力系统效率远高于中温中压参数热力系统，同时本工程高温高压锅炉尚有富裕蒸汽。采用前置机技术，形成高温高压热电联产系统，可以有效地降低全厂发电标煤耗，节约能源消耗，减少环境污染。由此可见，热电厂技术改造工程项目的建设是十分必要的。
2、改造方案
2.1机组选型
根据表1统计，热电厂三期3台260t/h高温高压锅炉2010年累计备用时间达到6364小时，即平均有1台锅炉一直处于备用状态。三期B25-8.83/1.27背压式汽轮机进汽量为238t/h，C50-8.83/1.27抽汽凝汽式汽轮机额定进汽量为306t/h。汽机用汽量合计为544 t/h，实际运行时，为降低煤炭消耗，抽凝机降低电负荷运行，1台锅炉始终处于备用状态，故锅炉尚有260t/h富裕量。
热电厂1#机始建于2002年，自三期工程完工以后，用汽负荷主要由三期汽机提供，同时利用3#和4#机作为补充调节用汽。1#机长期处于停用状态，漏汽、漏油严重，振动超标，排汽温度远超设计值，机组内效率低，设备状态差，故本工程决定对1#机组进行改造，拆除原有1#汽机，在其基础上新建前置背压机。
按照“以热定电、热电联产、节约能源、保护环境”的技术原则，结合电厂目前的机炉运行现状，确定改造工程机组选型。
2.2改造方案实施后供热运行方式
本项目实施后，将采用三期260t/h高温高压锅炉对前置机供汽，前置机背压排汽进入一、二期主蒸汽母管。通过运行2#～4#机组中其中两台机组对外供热。
2.3热力系统
2.3.1主蒸汽系统：汽机主蒸汽接自三期主蒸汽母管，沿一、二期管道层进入汽机主汽门。主蒸汽管道在与主蒸汽母管连接和进主汽门前分别设电动闸阀，电动闸阀设有小旁路，在暖管和暖机时使用。
2.3.2背压排汽系统：B12-8.83/3.82型背压式汽轮机没有中间级抽汽，仅有背压排汽。背压排汽接入一、二期主蒸汽母管对一、二期2#、3#、4#汽机供汽。
2.3.3疏放水系统：轴封加热器疏水流入疏水箱，主蒸汽管道、背压排汽管道及其阀门的疏水接至扩容器降压后进入疏水箱。
2.4主厂房布置
原1#汽轮机位置在柱2号至5号之间，柱距为6m，主厂房跨距为18m。运转层标高为8m，加热器平台为4m。此次改造，12MW背压机组在原1#机组的位置上进行改造，保留加热器平台，对汽轮机基座按新背压机组进行改造。加热器平台布置汽封加热器、高压电动油泵、直流油泵等辅机设备，油箱下底层平面布置冷油器。
2.5热工自动化部分
本改造拆除原有1#汽轮机，在原1#汽轮机基础上新建B12-8.83/3.82汽轮机1台。热工自动化设计包括新建的1台12MW背压式汽轮发电机组的各参数的控制、检测、显示、记录及越限报警等。
2.5.1热工自动化水平和控制室
电厂集中控制室以监视器、鼠标为监控中心，配以必要的常规仪表和操作设备，当出现异常工况报警时，由就地操作人员的配合，可在集中控制室实现起停操作和危急工况下的紧急事故处理。所有电动门、重要辅机电动机等均可在控制室内进行远方操作，通过DCS系统实现机组的监视、逻辑控制、过程控制、报警等功能。
2.5.2热工自动化功能
①DCS功能：DCS系统的覆盖范围主要包括：数据采集和处理系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）、汽轮机电液调节系统（DEH）、汽轮机危急遮断系统（ETS）等系统。
②汽机控制系统的功能：汽轮机启动运行及安全保护是通过调节、保安控制系统实现的，调节系统是汽轮机控制的主要环节，全面控制汽轮机的启停、升速、带负荷；保安系统是汽轮机保护的主要部分，它全方位地监视汽轮机的各个运行参数，保护汽轮机安全可靠地运行。
3、改造的预期目标
本项目实施后，在不增加供热的情况下，供电增加12MW。1台260t/h高温高压锅炉和1台12MW前置背压机自用电之和与2台130t/h中温中压锅炉自用电基本相当。由于253t/h高温高压蒸汽比中温中压蒸汽多耗标煤1.65t/h。按照2010年我国火电机组平均供电煤耗333克标准煤/KWh，机组年运行5500小时计算，本项目年节约标煤量为（12000×0.333／1000－1.65）×5500＝12903吨。按照标煤价800元/t计算，年节能价值为1032万元。
本项目实施后，在供热不变的情况下，可以采用运行三期260t/h高温高压锅炉取代2台130t/h效率较低的中温中压锅炉。项目建成后，每年可为国家节约标准煤量12903t，节能效果明显。
4、结论
此次优化改造项目实施完成后，除了可以带来较好的经济效益以外，还可以获得明显的社会和环境效益。为实现这一具有战略意义的目标，就必须在社会生产、建设、流通、消费的各个领域，在经济和社会发展各个方面，切实保护和合理利用各种资源，提高资源利用效率，以尽可能少的资源消耗获得最大的经济效益和社会效益，保障经济社会的全面、协调和可持续发展。从投资决策这一微观层面考虑，此次实施热电系统优化改造项目对社会和环境方面的有益贡献是显而易见的。