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【摘 要】目前我国发电厂主要以火力发电为主，这样不仅消耗大量的煤炭资源，而且给环境造成较大的污染，本文浅述火电厂比较成熟的主要节能减排技术改造项目和内容。
【关键词】节能减排；火电厂；环保；效率
《“十二五”节能减排综合性工作方案》的主要内容是：节能减排总体要求和主要目标、强化节能减排目标责任、调整优化产业结构、实施节能减排重点工程、加强节能减排管理、大力发展循环经济、加快节能减排技术开发和推广应用、完善节能减排经济政策、强化节能减排监督检查、推广节能减排市场化机制、加强节能减排基础工作和能力建设、动员全社会参与节能减排。
1 目前我国节能减排现状
根据中国电力联合会科技开发服务中心发布的2009 年度全国火电机组能效对标及竞赛资料，2009 年度参加竞赛的我国火电机组平均供电煤耗为342g/kWh，总体能耗水平仍然偏高。不同容量的机组（规定投产一年以上的机组可参加竞赛，实际2009 年已投运的机组多于下列统计数据）煤耗
平均值为：
* 10 台1000MW 级超超临界机组的平均供电煤耗为290.57 g/kWh，最低为281.84g/kWh；
* 4 台600MW 级超超临界机组的平均供电煤耗为311.40 g/kWh，最低为310.15g/kWh；
* 104 台600MW 级超临界湿冷机组的平均供电煤耗为312.12 g/kWh， 最低为301.84g/kWh，最高为325.25g/kWh；
* 75 台600MW 级亚临界湿冷机组的平均供电煤耗为322.24g/kWh，最低为310.88g/kWh，最高为333.32g/kWh；
* 37 台600MW 级空冷机组的平均供电煤耗为339.80g/kWh，最低为323.26g/kWh，最高为354.80g/kWh。
从上可以看出，我国当前相同等级机组中能耗水平的差距还是比较大。其中能耗水平较先进的机组仍然在不断地寻求进一步节能降耗的途径；对于能耗水平较高的机组，存在一定的节能降耗空间。
2 新的电力排放标准
《火电厂大气污染物排放标准》（GB23223-2011）：新标准贯彻“标准减排”指导思路，即通过严格实施这些标准，来提高排放控制水平，实现压增量、削存量、减总量的目标
2.1 新标准要求
自2014年7月1日起，现有火力发电锅炉及燃气轮机执行表1规定烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放限值标准。（2003年12月31日前建成投产或通过环评批复的氮氧化物执行200mg/m3标准）。若渤海新区未列入重点地区执行如下标准：
一期工程：烟尘：30mg/m3；SO2：200mg/m3；Nox：200mg /m3。
二期工程：烟尘：30mg/m3；SO2：200mg/m3；Nox：100mg /m3。
到2015年1月1日起增加汞及其化合物排放限值0.03mg/m3。
表1 火力发电锅炉及燃气轮机组大气污染物排放浓度限值
特别排放限值标准：指重点地区（京津冀、长三角、珠三角）的现有火力发电锅炉及燃气轮机执行表2排放限值。（执行特别排放限值的地域范围、实施时间由国务院环境保护行政主管部门规定）全厂执行如下标准：
表2 大气污染特别排放限值
2.2 环保部对新标准的解释
环保部副部长解释：重点行业大气污染物特别排放限值是因开展区域大气污染联防联控工作需要制定实施。
在《“十二五”重点区域大气污染联防联控规划编制指南》、《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》（国办发〔2010〕33号）已明确将京津冀、长三角、珠三角列为大气污染防控重点地区。
3 能减排措施存在的问题及改革措施
3.1 源头控制
也就是采取先进的脱硫除氮降尘设备。以前，电厂增加这些设备会增加成本，减少厂家利润，而且当时的排污费相对较低，致使许多电厂即便交费也不会去改造或研制这些治污设备，根据“十一五”期间节能减排的要求，必须高度重视电厂污染物对环境的污染。目前，主要先进的工艺有：石灰石一石膏湿法脱硫工艺、海水脱硫法等；还可以优化锅炉运行，不仅对降低污染物的排放，而且可以大大提高煤炭的利用率。石灰石一石灰膏是目前技术上最成熟，使用业绩最高的方法，除硫率高达90%以上，副产品石膏还可以回收利用。
3.2 测量仪表的精度高低
测量仪表的精度高低对节能减排工作从长远角度看，起着至关重要的作用，如参数点选用高精度、高可靠性的仪表与选低精度仪表的差异性就很大，高精度仪表给运行决策人员的指导意义明显优于低精度仪表，在自动调节系统里体现最多，电厂自动化程度之高，一般行业无法比拟，调节的频率动作，不但对执行单元损害大，对机组干扰也大，影响机组负荷就直接影响电厂的经济效益，长期的积累就是无法估量的损耗；尤其是在非正常工况下，高精度仪表在保护、连锁系统意义就更为重大，每次的机组误动都会造成或多或少的经济损失，甚者导致重大的设备损坏，减少非正常停机是电网的要求也是企业的要求。一时一点的节约节省不是很明显，但长年累月的节约就会产生很大的经济效益。
3.3 取样装置的选择
取样装置的选择也至关重要，选择取样准、精度高、抗干扰性强、耐磨耐用、不易变形、线性度好的取样装置是我们所希望的目标，只有取样装置正确取样，合理布局，反映真实生产数据，对生产人员可起到事半功倍的效果。好的取样装置不但可以减少检修次数，也能够保证取样的精确度和真实性，也就能够减少取样环节带来的误差，从而提高了准确测量的精度。
3.4 设备选型
保证措施：通过短期投资和长期经济性比较而言，投资早期尽可能使用一些质量好、可靠性高、维护量小的测量显示软件和高可靠的执行机构，例如合理选用进口或合资产品，招标时考虑综合整体因素。为此，虽然设备采购造价会有所提高，但是后期的高可靠运行、低故障率和备品备件使用量都会产生高回报率。同时应综合考虑控制专业在充分利用已有构建物空间，缩短电缆路径及减少电缆数量方面的整体效益，为此建议在设备进行选型时重点考虑一下几点：
主控制系统：尽可能选用技术成熟，高可靠的控制系统。综合考虑系统负荷率、冗余量、UO点裕量、I，模件裕量等因素，在控制物理分散、风险分担及保证通讯速度、响应时间、可靠性的前提下实现信息共享，当某些传感器、设备或元件故障时，不会丧失对整个过程的控制，同时应满足DCS系统保护信号有独立的IO接口。
自动、保护、联锁系统尽可能选用进口或合资产品；如变送器、测振测速探头、风量风速测量变送装置、氧量、过程开关、仪表阀等元件。
参与调解及重要系统用执行机构：调解用执行机构选用进口产品，气动执行机构应充分考虑北方地区特殊环境因素。
瓦温、轴承温度：使用质量好、可靠性高的测温元件，并使用双支产品，提高设备可靠性，减少维护费用。
隐蔽测量元件：在机组运行中不易更换、不易检修的热控元件应充分考虑维护和检修的工作量，尽可能选用高可靠性的产品。
常规控制元件：保证精度、保证值来那个和可靠性前提下，选用优质产品。
分析仪表：建议全选用进口产品。
4 火力电厂节能减排行动的实施前景展望
“十一五”期间，国家把实施“上大压小”，加快关停小火电机组作为当前和今后各时期电力工业节能减排工作的重点，要求总体能耗要下降20%，排放指标下降15%，这需要发电企业以“节能减排”和可持续发展为目标，积极投资进行技术改造、加强内部管理、实现经济效益、社会效益的“双丰收”。
【关键词】节能减排；火电厂；环保；效率
《“十二五”节能减排综合性工作方案》的主要内容是：节能减排总体要求和主要目标、强化节能减排目标责任、调整优化产业结构、实施节能减排重点工程、加强节能减排管理、大力发展循环经济、加快节能减排技术开发和推广应用、完善节能减排经济政策、强化节能减排监督检查、推广节能减排市场化机制、加强节能减排基础工作和能力建设、动员全社会参与节能减排。
1 目前我国节能减排现状
根据中国电力联合会科技开发服务中心发布的2009 年度全国火电机组能效对标及竞赛资料，2009 年度参加竞赛的我国火电机组平均供电煤耗为342g/kWh，总体能耗水平仍然偏高。不同容量的机组（规定投产一年以上的机组可参加竞赛，实际2009 年已投运的机组多于下列统计数据）煤耗
平均值为：
* 10 台1000MW 级超超临界机组的平均供电煤耗为290.57 g/kWh，最低为281.84g/kWh；
* 4 台600MW 级超超临界机组的平均供电煤耗为311.40 g/kWh，最低为310.15g/kWh；
* 104 台600MW 级超临界湿冷机组的平均供电煤耗为312.12 g/kWh， 最低为301.84g/kWh，最高为325.25g/kWh；
* 75 台600MW 级亚临界湿冷机组的平均供电煤耗为322.24g/kWh，最低为310.88g/kWh，最高为333.32g/kWh；
* 37 台600MW 级空冷机组的平均供电煤耗为339.80g/kWh，最低为323.26g/kWh，最高为354.80g/kWh。
从上可以看出，我国当前相同等级机组中能耗水平的差距还是比较大。其中能耗水平较先进的机组仍然在不断地寻求进一步节能降耗的途径；对于能耗水平较高的机组，存在一定的节能降耗空间。
2 新的电力排放标准
《火电厂大气污染物排放标准》（GB23223-2011）：新标准贯彻“标准减排”指导思路，即通过严格实施这些标准，来提高排放控制水平，实现压增量、削存量、减总量的目标
2.1 新标准要求
自2014年7月1日起，现有火力发电锅炉及燃气轮机执行表1规定烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放限值标准。（2003年12月31日前建成投产或通过环评批复的氮氧化物执行200mg/m3标准）。若渤海新区未列入重点地区执行如下标准：
一期工程：烟尘：30mg/m3；SO2：200mg/m3；Nox：200mg /m3。
二期工程：烟尘：30mg/m3；SO2：200mg/m3；Nox：100mg /m3。
到2015年1月1日起增加汞及其化合物排放限值0.03mg/m3。
表1 火力发电锅炉及燃气轮机组大气污染物排放浓度限值
特别排放限值标准：指重点地区（京津冀、长三角、珠三角）的现有火力发电锅炉及燃气轮机执行表2排放限值。（执行特别排放限值的地域范围、实施时间由国务院环境保护行政主管部门规定）全厂执行如下标准：
表2 大气污染特别排放限值
2.2 环保部对新标准的解释
环保部副部长解释：重点行业大气污染物特别排放限值是因开展区域大气污染联防联控工作需要制定实施。
在《“十二五”重点区域大气污染联防联控规划编制指南》、《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》（国办发〔2010〕33号）已明确将京津冀、长三角、珠三角列为大气污染防控重点地区。
3 能减排措施存在的问题及改革措施
3.1 源头控制
也就是采取先进的脱硫除氮降尘设备。以前，电厂增加这些设备会增加成本，减少厂家利润，而且当时的排污费相对较低，致使许多电厂即便交费也不会去改造或研制这些治污设备，根据“十一五”期间节能减排的要求，必须高度重视电厂污染物对环境的污染。目前，主要先进的工艺有：石灰石一石膏湿法脱硫工艺、海水脱硫法等；还可以优化锅炉运行，不仅对降低污染物的排放，而且可以大大提高煤炭的利用率。石灰石一石灰膏是目前技术上最成熟，使用业绩最高的方法，除硫率高达90%以上，副产品石膏还可以回收利用。
3.2 测量仪表的精度高低
测量仪表的精度高低对节能减排工作从长远角度看，起着至关重要的作用，如参数点选用高精度、高可靠性的仪表与选低精度仪表的差异性就很大，高精度仪表给运行决策人员的指导意义明显优于低精度仪表，在自动调节系统里体现最多，电厂自动化程度之高，一般行业无法比拟，调节的频率动作，不但对执行单元损害大，对机组干扰也大，影响机组负荷就直接影响电厂的经济效益，长期的积累就是无法估量的损耗；尤其是在非正常工况下，高精度仪表在保护、连锁系统意义就更为重大，每次的机组误动都会造成或多或少的经济损失，甚者导致重大的设备损坏，减少非正常停机是电网的要求也是企业的要求。一时一点的节约节省不是很明显，但长年累月的节约就会产生很大的经济效益。
3.3 取样装置的选择
取样装置的选择也至关重要，选择取样准、精度高、抗干扰性强、耐磨耐用、不易变形、线性度好的取样装置是我们所希望的目标，只有取样装置正确取样，合理布局，反映真实生产数据，对生产人员可起到事半功倍的效果。好的取样装置不但可以减少检修次数，也能够保证取样的精确度和真实性，也就能够减少取样环节带来的误差，从而提高了准确测量的精度。
3.4 设备选型
保证措施：通过短期投资和长期经济性比较而言，投资早期尽可能使用一些质量好、可靠性高、维护量小的测量显示软件和高可靠的执行机构，例如合理选用进口或合资产品，招标时考虑综合整体因素。为此，虽然设备采购造价会有所提高，但是后期的高可靠运行、低故障率和备品备件使用量都会产生高回报率。同时应综合考虑控制专业在充分利用已有构建物空间，缩短电缆路径及减少电缆数量方面的整体效益，为此建议在设备进行选型时重点考虑一下几点：
主控制系统：尽可能选用技术成熟，高可靠的控制系统。综合考虑系统负荷率、冗余量、UO点裕量、I，模件裕量等因素，在控制物理分散、风险分担及保证通讯速度、响应时间、可靠性的前提下实现信息共享，当某些传感器、设备或元件故障时，不会丧失对整个过程的控制，同时应满足DCS系统保护信号有独立的IO接口。
自动、保护、联锁系统尽可能选用进口或合资产品；如变送器、测振测速探头、风量风速测量变送装置、氧量、过程开关、仪表阀等元件。
参与调解及重要系统用执行机构：调解用执行机构选用进口产品，气动执行机构应充分考虑北方地区特殊环境因素。
瓦温、轴承温度：使用质量好、可靠性高的测温元件，并使用双支产品，提高设备可靠性，减少维护费用。
隐蔽测量元件：在机组运行中不易更换、不易检修的热控元件应充分考虑维护和检修的工作量，尽可能选用高可靠性的产品。
常规控制元件：保证精度、保证值来那个和可靠性前提下，选用优质产品。
分析仪表：建议全选用进口产品。
4 火力电厂节能减排行动的实施前景展望
“十一五”期间，国家把实施“上大压小”，加快关停小火电机组作为当前和今后各时期电力工业节能减排工作的重点，要求总体能耗要下降20%，排放指标下降15%，这需要发电企业以“节能减排”和可持续发展为目标，积极投资进行技术改造、加强内部管理、实现经济效益、社会效益的“双丰收”。