火电行业

2024-07-14

火电行业(共8篇)

火电行业 篇1

效率评价方法分为参数和非参数两种, 经典的如SFA和DEA。 作为一种社会会计和社会经济学的方法,DEA凭其无须预先设定投入与产出的函数关系等特点,自1978年Cooper等提出CCR模型以来,得到了广泛的应用。

能源、环境与经济(3E)是我们面临的全球性挑战。 作为世界第二大能源生产和消费国,我国能源资源以煤为主, 火电发电量占总发电量的80%左右,每年消耗电煤16亿吨左右, 能源生产和消费结构仍然不是很合理。 近期的雾霾天气与煤电为主的火力发电不无关系。 尽管如此,由于历史和资源等原因,火电将在很长一段时期内仍将是我国的主导能源。 在碳减排等热门话题下,电力,尤其是火电,其运营效率和环境效率评价是研究的重要领域, 对我国火力发电行业的运营效率进行研究非常有意义。

一、文献综述

国内外对于发电效率主要从三个方面进行研究:(1)横向比较。 主要有宏观和微观。 研究采用省际或企业横截面数据进行效率分析。 吴育华、 解百臣(2005)运用超效率模型等对2003年20家火电上市公司进行评价。闫庆友和丁子娴(2010)采用CCR模型对我国15家上市电力公司2009年的效率进行了分析。(2)纵向比较。 一般是宏观层面的时序效率分析。 A.Vaninsky运用DEA对美国1991-2004年的发电效率进行评价, 并用ARIMA模型等对2010年的效率进行预测。 任玉珑等将非期望产出作为投入,用DEA分析了我国1999-2009年10年间火电行业电能生产和环境协调效率。 (3)横向和纵向综合比较。 综合比较均基于面板数据,大都采用Malmquist指数法。 M.Abbort对澳大利亚1969-1999电力供应进行了Malmquist指数的效率分析。 杨淑云和于良春基于1996-2003年省际的面板数据, 运用Malmquist指数分析了电力改革前后的生产率的变化情况。

不难发现, 对电力行业效率分析多使用基于DEA的Malmquist方法, 而该方法需以唯一投影和唯一参考集的假设为前提。 Sueyoshi和Sekitani(2007;2009)对此进行的数学论证表明,基于DEA方法无法得到具有多个投影情况下准确的Malmquist指数。

此外, 为解决DEA效率评价中全排序的问题和传统DEA模型中权重为0的问题,相继有诸多方法研究1,但仍然存在权重不唯一、可能无可行解、存在多个投影和参考集、经济学含义不存在、人为限制权重需要大量的先验信息, 且可能无可行解等问题。 为此,Sueyoshi于2007年提出了DEA/SCSC的分析方法,并提出将DEA/SCSC与DEA-DA结合可以得到效率值的全排序,并运用此方法分析了日本2005-2009年电力行业的动态效率。 但该方法仍然存在有时无可行解、效率值可能为负或大于1、数据集较大时计算耗时、部分约束无经济学含义等问题2。

二、带惩罚系数的DEA-DA效率评价方法

基于以上论述, 在Sueyoshi提出的DEA-DA模型分析框架(见参考文献5)基础上,做出两点改进(本文分析步骤如图1):(1)用BCC模型划分DMU;(2)对将有效DMU错分为无效和将无效DMU错分为有效(下文分别称第一、二类错误)分别设置惩罚系数W1和W2, 以体现决策者对于第一类错误和第二类错误的不同偏好。 此时新目标函数为:

当W1/W2=M时,结果与原模型等价,但W1和W2的经济学含义比原模型中M更为明显。

新的DEA-DA效率评价得到的权重是全行业统一的,因此可以实现全排序,这也解决了传统DEA模型权重向量不唯一(各自评分)的问题。 另外,对于两类错误分别设置惩罚系数很好地体现了决策者偏好。

三、我国火力发电企业效率评价

(一)我国的火力发电行业

从2002年以来,厂网分离、主辅分离等系列改革措施的实施促进了电力行业的迅速发展。 国家能源政策(“上大压小”、脱硫脱硝电价政策等调整行业结构的政策)通过影响火电企业经营理念(如增加大型、高效、节能、环保的发电设备投资,引进洁净煤技术)而影响其电力行业的运营效率。 各经营主体对政策采纳的程度、采取措施力度的不同,也会导致企业运营效率的差异。 此外,2008年金融危机对电力市场需求的减少也可能一定程度上影响我国火力发电量,甚至导致利润下降。 为此,我们提出以下两个假设:

假设1:尽管存在各项能源政策,不同火力发电企业的运营效率无明显差异。

假设2:尽管有金融危机等影响,我国火力发电行业整体运营效率无显著变化。

(二)实证结果

DEA方法中的投入指标一般从人、财、物等方面进行选取。我们选择的投入指标是员工人数(年末,X2)、主营业务成本(X3)、总资产(X1)(电力行业是典型的资本密集型)。 产出指标为营业收入(Y1,通常为净发电量或总发电量,但对上市公司,全面获取此项数据难度太大,因此采用对应的财务指标)。

BCC计算结果如表1。 横向看,穗恒运A、赣能股份等10家公司部分年份为有效, 有效DMU个数共24个,无效个数为71个;纵向来看,2010年只有天富热电一家公司为有效,其他均为无效,该年的行业平均效率值最低。 假设决策者非常厌恶第一类错误(不允许将有效的DMU错分为无效),据此,我们设W1=100,W2=0.01,DEA-DA模型计算结果显示,所有的效率值为[0,1],这满足效率的要求(介于0到1之间)。 得分最高的为大唐国际(2007),得分最低的为华能国际(2008)。 可以发现, 全行业2008年的效率值整体偏低,即2008年运营效率有所降低。 除部分公司(华能国际、华电国际、国电电力和大唐国际)的效率值波动比较大以外,其他公司效率值变化幅度很小。

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不难看出,BCC模型和DEA-DA模型得到效率值存在差异(如华能国际这家龙头火电企业:除了2008年(0.887) 和2010 (0.994) 年,2007、2009、2011 均被BCC模型评为有效。 但DEA-DA模型给出的效率值分别为0.964、0.000、0.895、0.745和0.725)。 差异存在的原因为:DEA-DA方法得到的是全行业评价得到的效率值(权重是行业统一的)。

针对提出的两个假设进行检验。 假设1的H统计量为57.612>χ0.052(19-1)=28.87。 因此,我们应拒绝原假设,接受备择假设,即在各项能源政策下,不同火力发电企业运营效率有明显差异。 假设2的H统计量为7.113<χ02.05(5-1)=9.49。 因此,不能拒绝原假设,即尽管有金融危机等影响, 我国火力发电行业整体运营效率未产生显著变化。

四、结论

为体现决策者偏好, 在Sueyoshi提出的DEA-DA模型基础上,给两类错误分别设置惩罚系数。 另外,在划分DMU类别时,为避免DEA/SCSC模型有时无可行解等问题,采用投入导向的BCC模型。

通过对我国2007-2011年火电上市企业的综合效率分析发现:(1)在各项能源政策下,不同火力发电企业运营效率有明显差异。 原因可能是各个企业在政策导向下, 对节能增效的电力设备和技术加大了投入;(2)尽管有金融危机等影响,我国火力发电行业整体运营效率无显著变化。 总之,我国火力发电行业的效率值横向比较存在着差异。 纵向看,2008年行业整体效率有微弱下降,且整体无明显的上升趋势。

本研究仍然存在不足:(1)选取的DMU仅包括沪深股市上市企业;(2)研究时期仅为5年。 为更全面揭示效率发展趋势, 今后研究应扩大研究对象范围和时期,并考虑结合预测模型,对效率进行预测。 此外,还可考虑在不同政策背景下的情景分析。

火电行业 篇2

我国火电脱硫行业现状及十二五前景展望

摘要:自节能减排目标被纳入“十一五”规划以来,国家相关各部委及各级政府采取了一系列措施开展了对SO2的`全面控制工作,并提前一年实现了既定目标.本文简述了我国SO2减排的现状,分析了当前火电脱硫行业的特点,对即将到来的“十二五”火电脱硫行业的发展提出了建议并进行了展望.作 者:王鸯鸯    赵盟    WANG Yang-yang    ZHAO Meng  作者单位:王鸯鸯,WANG Yang-yang(中国环境保护产业协会,北京,100037)

赵盟,ZHAO Meng(中国矿产有限责任公司,北京,100044)

期 刊:中国环保产业   Journal:CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY 年,卷(期):, (7) 分类号:X324 关键词:火电厂    烟气脱硫    节能减排   

火电行业 篇3

目前,中国能源结构仍然以煤为主,中国的大气污染主要是由燃煤造成的,属于能源结构性的煤烟型污染,由此带来的酸性气体排放量增加,使我国许多城市和地区面临严峻的SO2及酸雨污染。为了减少SO2和酸雨的影响,许多学者开展了SO2及酸沉降的传输模拟研究。例如清华大学郝吉明等利用ISC模型评价了能源消耗对未来北京市空气质量的影响[1],同时利用CALPUFF模型预测了2000年和2008年北京市电厂对空气质量的影响[2];北京大学张远航等[3]利用CALPUFF模型,通过数值模拟和对排放源现状分析,揭示了珠三角城市间大气污染物的相互影响;中国环科院柴发合等采用ISC模型对北京某电厂的现状及脱硫后的SO2和NOx排放对环境空气质量的影响进行了模拟[4,5];上海环科院陈长虹等[6]利用RAINS-ASIA模型预测了“十一五”前后长三角地区的酸沉降变化。由上可以看出CALPUFF模型对污染物的排放具有很好的模拟效果,但是利用CALPUFF应用于济南地区的空气质量模拟研究并不多。

济南市作为山东省的省会城市,市区火电厂分布较多,能源消耗以燃煤为主。2010年,全国省会城市及直辖市SO2年均浓度达标率为93.8%,济南市为达标城市之一,列第20位[7]。虽然达标率较高,但SO2仍有很大的消减空间,根据济南市环境质量报告书(2006-2010)的数据,2010年市区火电厂排放的SO2、NOX分别占整个济南市工业SO2、NOX排放量的18.8%和26.6%。

为了解济南市市区燃煤发电锅炉执行新的火电标准后对该区域大气环境质量的改善效果,本研究利用美国CALPUFF空气质量模型,根据新火电标准实施前后的源清单和气象场,模拟计算了SO2和NOx的年均浓度变化情况。

2 数据来源和研究方法

本次以济南市为研究对象,包括历下、历城、槐荫、天桥、市中、长清6个区和平阴、商河、济阳3个县及章丘市,研究范围为一矩形。左下角北纬36°01′、东经116°11′为原点,右上角北纬37°32′、东经117°44′。研究区划分为1km×1km的网格,共有网格180×160个。地理数据中的土地类型和海拔高度取自于美国地质调查局地球资源数据中心的EROS的全球30s数据库。模拟区域地形呈东南高、西北低,研究范围及地形图见图1。

2.1 燃煤锅炉SO2排放量

本文新火电标准实施前采用2010年排放数据,济南市区2010年火电厂(包括热电厂)的SO2、NOx排放量通过统计调查获得,新标准实施后的SO2、NOx排放量按新的火电标准《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)的标准限值计算得到。

2.2 气象数据

所需高空气象资料来自WRF中尺度气象模型的模拟结果,模拟所用数据包括初始猜测场的全球各点分析数据和同化用的观测数据,观测数据主要为DS083.2、DS351.0和DS361.0,均由NCEP提供;地面气象资料来自中国气候中心统计资料。

2.3 模型选用与计算

选用的空气质量模型为美国EPA推荐的CALPUFF模型,CALPUFF模型是多层、多种非定常烟团扩散模型,可用于复杂地形下的大气质量评价和预测数值模拟,能够很好地模拟在时空变化的气象条件下对污染物输送、转化和清除的影响,这是一个长距离中尺度模型,适用于几十至几百公里范围的模拟,适合于城市和区域尺度,已被国内外广泛采用,包括美国的伊利诺斯州[8]、土耳其的伊滋密尔[9]、希腊的雅典[10]等。

本次CALPUFF模型的参数选用经调整过的已经用于济南地区模拟的参数,模拟基准年和目标年燃煤锅炉排放造成的SO2年均浓度,在此基础上定量分析烟气脱硫所取得的环境效果。

3 结果与讨论

3.1 新标准实施火电厂SO2排放量的变化

在新标准的规定下,济南市发电锅炉SO2和NOx的排放标准限值将由原来的400mg/m3、650mg/m3降低到50mg/m3、100mg/m3,新火电标准实施前后济南市区热电及发电厂燃煤锅炉分布SO2、NOx的排放量见表1。新标准实施后,济南市区燃煤锅炉总体的SO2的排放从实施前的13219.71t/年降至实施后的6762.12t/年,NOx的排放量则由实施前的15467.13t/年下降至实施后的7490.59t/年。在新标准的实施下,SO2的排放量将减少6457.59t/年,NOx的排放量将减少7976.54t/年,消减幅度分别高达48%和52%。SO2和NOx排放量削减最大的企业均为黄台发电厂。济南市区火电厂空间分布见图2。

2.2 新火电标准实施前后火电厂污染物年均浓度的变化

表2列出了济南市区热电及发电厂的燃煤锅炉新火电标准实施前后SO2年均浓度变化。由表2可见,燃煤锅炉导致的SO2区域年均最大浓度从脱硫前的5.28μg/m3下降到4.96μg/m3,下降比例达到6.1%;济南市区的浓度值从脱硫前的1.94μg/m3下降到1.62μg/m3,下降比例达到16.5%;区域内高浓度网格的数量将有一定程度的减少,浓度降低,污染严重的区域减少。整个济南市的下降幅度相对较小,为3.22%。

表3列出了济南市区热电及发电厂的燃煤锅炉新火电标准实施前后NOx年均浓度变化。由表3可见,燃煤锅炉导致的NOx区域年均最大浓度从脱硝前的5.57μg/m3下降到4.65μg/m3,下降比例达到16.52%;济南市区的浓度值从脱硝前的1.18μg/m3下降到0.87μg/m3,下降比例达到26.27%;区域内高浓度网格的数量将有一定程度的减少,浓度降低,污染严重的区域减少。整个济南市的下降幅度相对较小,为12.90%。

图3和图4列出了新火电标准实施前后SO2和NOX年均浓度分布图,由图3、图4可见,污染较严重的区域集中在污染源分布比较密集的天桥区、历下区、历城区、槐荫区、市中区的交界地带,该区域的污染源SO2的排放量占整个排放的96.7%,NOX的排放占到了95.6%,污染物排放量大并且分布在南部山地和北部平原的交汇地带。新标准实施后虽然这些区域的污染物排放所占比重仍然较大在90%左右,但区域高浓度的面积下降明显,浓度值也有所下降,可见新标准的实施对这些区域的SO2和NOX浓度下降起到了显著作用。

4 结语

(1)按照新火电标准的要求,计算了新标准实施后发电锅炉的SO2的排放量为6762.12t/a,比实施前减少排放6457.59t/年,消减幅度高达48%;NOx的排放量为7490.59t/年,比实施前减少排放7976.54t/年,消减幅度高52%。

(2)模拟结果表明,新火电标准实施后,SO2热电及发电厂排放在济南市区造成的SO2年均浓度将比2010年降低16.5%、NOx的年均浓度降低26.27%,济南市区环境改善效果明显。

(3)尽管SO2、NOx的排放量分别消减了48%和52%,但是火电厂SO2、NOx的消减全部来自于发电锅炉的消减,火电厂的供热锅炉仍有很大的消减空间。如何继续改进济南地区的环境空气质量将在很大程度上取决于热电及发电厂之外的污染源排放控制,尤其是大型工业污染源的排放削减与控制,只有多管齐下才能更加显著地降低济南空气中SO2和NOx的污染。

参考文献

[1]李林,郝吉明.北京市能源利用对空气质量的影响分析和预测[J].中国环境科学,2005,25(6):746~750.

[2]Jiming Hao,Litao Wang,Minjia Shen,et al.Air quality impacts ofpower plant emissions in Beijing[J].Environmental Pollution,2007,147(2):401~408.

[3]王淑兰,张远航.珠江三角洲城市间空气污染的相互影响[J].中国环境科学,2005,25(2):133~137.

[4]薛志钢,柴发合,段宁,等.运用ISC3模型模拟电厂脱硫后的大气环境影响[J].环境科学研究,2003,16(5):62~64.

[5]施建华,段宁,柴发合,等.中国“十一五”燃煤电厂排放造成的硫沉降预测分析[J].华东电力,2007,35(4):5~8.

[6]彭玲,陈长虹,黄成,等.“十一五”脱硫计划实施前后长三角地区的硫沉降变化[J].环境污染与防治,2007,29(10):793~797.

[7]济南市环境监测中心站.济南市环境质量报告书(2006~2010)[R].济南:济南市环境监测中心站,2011.

[8]Jonathan I Levy,John D Spengler,Dennis Hlinka,et al.UsingCALPUFF to evaluate the impacts of power plant emissions in Il-lino is:model sensitivity and implications[J].Atmospheric Envi-ronment,2002,36(6):1063~1075.

[9]Tolga Elbir.Comparison of model predict ions with the data of anurban air quality monitoring network in Izmir,Turkey[J].At-mospheric Environment,2003,37(15):2149~2157.

五大发电集体预调火电战略 篇4

纵观电力行业10年来,我们不难发现四个发展趋势:一是2002年电改,促进了火电的大发展。二是2008年金融危机、煤电矛盾爆发以及新能源革命,带来了新能源大发展,并迫使电企进军煤炭产业。三是2010年日本核泄漏事件的发生后,促进了水电、天然气发电大发展。四是2012年煤价回落以及我国雾霾现象的发生,将会出现什么变化?可以预见,除了清洁能源发展有望再次提速、进一步推动煤电融合外,必将大力促进火电的“优化”发展。

2013年纷纷预调微调火电发展方针预调微调火电发展方针的必要性但国内新能源经过近几年快速发展出现了新的问题,政策不配套,受制约因素多,收益难达预期,投资者积极性受挫。例如,风电弃风现象严重,效益下滑;核电受日本福岛核事故影响,安全性受质疑,发电集团难获资质,发展受阻;太阳能光伏发电产能过剩,太阳能热发电核心技术未成熟;天然气发电面临气价上涨、维护成本高等风险;水电受移民、环保因素影响造价暴涨,而且开发重点已转电力行业10年来,我们不难发现四个发展趋势到滇、藏、川等中西部地区,电力消纳、上网电价、配套工程、水情变化等不确定因素多。

2008年以来,由于受到金融危机、煤价暴涨等因素的影响,发电行业火电板块连年亏损。五大发电集团纷纷调整电源结构,大力发展清洁能源项目,对火电均采取“理性发展”的态势,导致火电投资连年下降。2012年,电源投资降幅4%,其中火电投资降幅达10%,火电投资占电源投资比重仅为28.9%,煤电新增装机4600万千瓦,比2011年同比下降1200万千瓦。

随着2012年煤价的大幅回落、火电板块的扭亏为赢,发电行业又重拾火电发展的信心。在2013年初工作会上,五大发电集团都不约而同地预调微调火电发展方针,“优化”成了新时期发展的主基调。华能:优化发展煤电,深化煤、电协同。大唐:突出发电主业结构调整、做强做优。华电:优化发展发电产业,加快关停小火电,为发展大型高效火电项目腾出空间。国电:火电战略地位要引起足够重视,坚持转型战略,重点加强火电经营和发展,火电企业要全面实现赢利。中电投:火电是集团公司发展核心中的核心,要加快电源项目建设。

在目前政策市场环境下,为什么发电行业要预调微调火电发展方针?分析发现:火电经营环境发生重大转变,有喜有忧,但整体趋势稳中向好。

影响火电发展的因素很多,如环保、市场、燃料、电价、核准、并网,设备、资金、技术、管理等。但目前排序发生了质的变化,“环保、市场”已替代前几年“燃料、核准”成为影响火电发展的主要因素。

面临的机遇主要有:煤炭市场供应总体平衡,相对宽松,电煤价格上涨动力不足,有利于控制发电企业燃料成本;火电上网电价继续实行政府定价,在煤价平稳甚至下行的情况下,反倒是一种优势,有利于业绩稳定;国家继续实施积极的财政政策和稳健的货币政策,有利于争取更多的财政、信贷支持,降低资金成本;电力体制改革或将重启,将营造更加公平、公开、公正的市场竞争环境;设备、资金、技术、管理等因素制约力度较过去也大为减小。

同时,也面临不少挑战:雾霾天气的大范围频繁出现,以及控制能源消费总量,建设生态文明、美丽中国等新政的推出,国家对火电“节能降耗减排”的监管日趋严厉,环保设施投入标准高、时间紧,投资运营成本大幅增加;未来我国经济增长存在下行压力会影响电力需求,大型水电、核电以及更多风电的密集投产,部分地区特别是水电大省火电利用小时将受到较大冲击,火电边际贡献提高,电量竞争将更加激烈;国家实施电煤价格并轨,深化天然气价格改革,推进铁路体制改革,个别区域煤价、气价、运价上涨预期明显,将给火电企业经营带来压力;有的火电项目在电力送出、电量消纳、价格补贴等相关政策和外部环境上还不配套、不落实。

总的来讲,目前火电经营环境有喜有忧,但整体发生重大转机,扭亏为赢,改善向好。清洁可再生能源前景看好,发展将再度提速,但受制约因素多,收益难达预期。毫无疑问,大力发展清洁可再生能源,提高非化石能源发电装机比重,培育战略性新兴产业,将是建设生态文明、美丽中国的战略举措,也是今后能源发展的主题。

上述清洁可再生能源,虽然均属于“优质能源”、“战略资源”,大多可以永续利用,对生态环境影响较小,能够催生新的产业链,但普遍“脾气大”,即出力具有随机性、间歇性和波动性,对电力系统有较大影响,而且“要价高”——成本大、电价高(水电除外),提升了电力系统总成本和全社会电价水平。在目前平衡过剩、输配不分的电力市场下,常常受制于电网调度。

火电企业节能减排策略浅析 篇5

根据国家、省政府的要求, 我市出台了“十二五”节能减排工作方案, 其目标是:到2015年, 全市万元地区生产总值能耗下降到0.62吨标准煤, 比2010年下降17%;全市化学需氧量和氨氮排放总量分别控制在6.48万吨、0.39万吨以内, 比2010年分别减少13% (其中工业和生活排放量减少17%) 、15.9% (其中工业和生活排放量减少17.3%) ;二氧化硫和氮氧化物排放总量分别控制在5.26万吨、3.94万吨以内, 比2010年分别减少14.5%、17% (其中机动车排放量减少8.68%) 。

我市火电企业是能源消费的大户, 同时具有较大的节能潜力。“十二五”期间, 火电企业节能减排面临巨大的挑战, 亟须建立节能减排的长效机制。在继续实行节能减排目标责任制的基础上, 应切实采取措施, 充分调动和发挥火电企业节能减排的积极性。这些措施包括出台节能减排的优惠政策, 强化企业在节能减排中的主体地位, 完善节能减排评价体系等。燃料管理工作的好坏, 直接关系着火电厂生产经营的盈亏与否。燃料管理作为火电厂经营管理中的“前沿阵地”和“高危行业”, 在日常工作中加强燃料监督管理工作尤其显得十分紧迫和重要。

作为能源监测实验中心部门, 我们应该对火电企业进行全面剖析, 进而提出最有效的措施和建议, 促进其合理改造, 全面达到节能减排的目的。以下是对火电企业节能减排工作的一些心得与体会。

1 火电企业节能减排现状

目前, 我国电力装机容量与发电量均位居世界前列, 发电装机容量中, 火电占比超过70%, 发电量中火电占比80%左右。火电以其经济性、可调度性、机组运行可靠性和技术成熟性, 具有较强的比较优势。虽然包括核电、水电、风电、太阳能等在内的新能源和可再生资源不断发展, 电源结构不断优化, 但火电仍是我国的主力电源。

火电行业不仅是能源消耗大户, 同时也是重点污染物排放源。“十一五”规划聚焦节能和环境保护, 提出了单位国内生产总值能源消耗降低20%左右, 主要污染物排放总量减少10%的目标。采用高效洁净发电技术改造现役火电机组, 实施“上大压小”和小机组淘汰退役。“十一五”期间, 火电行业提前超额完成了国家规定的“十一五”节能减排目标, 绝大部分火电企业的单位产品能耗和污染物排放已达到行业先进水平。在节能方面, 2010年, 全国6000k W及以上火电机组供电煤耗为333gce/ (k Wh) , 提前超额完成《能源发展“十一五”规划》提出的, 火电供电标准煤耗由2005年的每千瓦时370g下降到355g的目标。火电厂用电率为6.33%, 比2005年下降0.47个百分点。在减排方面, 2010年, 全国电力二氧化硫排放量核定值为9.56×106吨, 比2005年降低约29%。电力烟尘排放总量降低55.6%, 单位火电发电量烟尘排放量降低约37.5%, 为0.5g/ (k Wh) 。粉煤灰综合利用率约为68%, 比2005年提高2个百分点。脱硫石膏综合利用率约69%, 比2005年提高近60个百分点[1]。

根据《节能减排“十二五”规划》的要求, “十二五”期间, 火电供电煤耗、火电厂用电率、火电行业二氧化硫和氮氧化物的排放量, 均需要在“十一五”的基础上实现较大程度的下降。火电企业除了要实现“十二五”减排目标以外, 还需要执行新的火电厂大气污染物排放标准。执行标准参照2012年1月1日开始实施的《火电厂大气污染物排放标准》, 该项标准已经达到了发达国家的水平, 因此, 对于火电企业执行新的排放标准过程中, 将面临着很大的挑战[2]。

2 火电运营企业在节能减排中的作用

2.1 企业运营改革

首先, 合理规划并调整电源结构, 努力研发可再生能源、清洁能源, 在根源上实现火力发电厂的节能减排;其次, 对火力发电厂运营过程中的关键环节加以控制, 尤其是燃煤原料的质量保证尤其重要;最后, 努力推进技术创新和改革, 并将这些创新技术的成果逐步的转化成为现实的生产力, 火力发电企业能够迅速的发展和壮大的核心驱动力仍是科技创新的能力和水平, 而这也是火力发电企业节约发展、安全发展和清洁发展的先决条件。

2.2 大容量机组的使用、汽轮机组运行效率的提高、变频调速技术的应用

由于容量越大, 那么能耗就会越小。在热力学第一动力、第二动力以及蒸汽动力基本原理等理论的指引下, 合理的规划火力发电厂并实现节能减排, 应该大力的推广和使用大容量和高参数的火电机组也是一项重要的措施[3]。

汽轮机组在运行过程, 理论上就是蒸汽热能转化成功能的过程, 由于进汽节流影响, 摩擦在汽流与喷嘴产生, 余速损失以及叶片顶部间隙漏汽也会产生一部分的能量损失, 从而真正转化成为汽轮机内功的蒸汽热能只有一小部分, 因此我们便应采取措施来降低汽轮机组的内部损失, 达到运行效率提升的目的[3]。

变频调速技术的使用是对火电机组的辅助设备进行变频改造, 从而形成封闭环控制系统, 从而实现横流量控制, 锅炉的整体运行情况都得到了很好的改善, 在锅炉运行的过程中, 保证其各个指标都处于最佳的状态, 大大的节约了火电厂的使用电能[3]。

2.3 燃料的优化和管理

燃料是火电企业运行的物质基础, 同时燃料也是火力发电厂生产总成本之一, 所以燃料对火电企业的经济效益起至关重要的影响, 只有做好了燃料管理工作, 才能保证发电企业经营目标的顺利完成。首先, 我们应大力的改革和创新发电企业燃料管理的体制, 创新燃料管理模式, 同时最好对煤炭供应商的管理工作, 提升热值考核的标准, 完善煤炭原料的买卖合同条款, 不讲诚信的或是供应煤炭质量不符合要求或是价格过高的供应商, 应严禁选用。还应做好盘煤数据的计算工作, 保证其准确性和真实性, 控制标煤的单价, 同时编制限价、限次以及限高的煤炭采购方案, 尽可能的与大矿煤建立合作伙伴关系, 保证燃煤的质量, 同时降低发电企业的燃料成本[4]。

3 火电企业锅炉节能减排智控技改的体会

3.1 锅炉节能减排智控技改工作中存在的问题

我市现阶段锅炉的运行状况来看, 尽管已对其运作进行了一些改动, 但是仍然存在一些问题, 从而导致节能减排工作效果不佳。在锅炉运行中主要存在以下几点问题:第一, 管理人员综合素质不高;第二, 机械设备以及材料对于锅炉实施节能减排的影响不可忽略, 例如水温的影响;第三, 锅炉在运行过程中会排放大量废气对生态造成不良影响, 尤其是燃烧过程中存在不全燃烧问题[5]。

3.2 锅炉节能减排的建议

提高锅炉的燃烧效率是最为重要的环节, 锅炉是燃料消耗量最大的设备, 其运行过程中主要会产生锅炉散热损失、排烟热损失、固体未完全燃烧热损失、可燃气体未完全热损失以及灰渣物理热损失等类型的能量损失。对于锅炉散热损失的防治工作, 第一, 要保证炉墙以及水冷壁等结构的紧凑型和严密性, 在先进的保温材料使用的同时管道和炉墙的保温也要良好要想做好排烟热损失的防治工作, 应尽可能的降低排烟的容积, 为防止局部出现高温的问题, 还要准确的控制火焰中心的位置, 同时要保证受热面的整洁性要想做好固体未完全燃烧热损失的防治工作, 应合理的组织炉内空气的工况, 要选择最佳的煤粉细度和过量空气系数要想做好可燃气体未完全热损失的防治工作, 首先煤粉与空气必须是混合完全的, 保证最佳的过量的空气系数为保证一次和二次风的混合时间, 要实时的关注炉内负荷的变化情况[5,6]。

4 火电行业节能减排长效机制建立的重要性

节约能源和保护环境具有外部性, 市场机制本身并不能完全解决节能减排的问题, 需要政府部门的介入和干预, 需要对火电企业节能减排建立长效机制, 保证节能减排工作的顺利完成。

地方政府根据各地不同的火电企业的现状, 可以出台符合市情的节能减排的优惠政策, 这些激励性的政策的实施有助于火电企业增加利润, 并且采取措施的力度越大, 企业的效益越好。

地方政府还应该完善节能减排的评价体系, 建立节能减排长效机制需要完善的评价考核体系来保证, 其主要任务是为火电企事业单位提供服务, 并协助国家能源局和环境保护部加强行业管理。

5 总结

目前对于我市火电企业节来说, 节能减排工作是任重而道远, 同时, 作为一项复杂的系统工作, 如果真正的做好节能减排工作, 我们就必须制定科学合理的节能减排策略, 这就需要从火电企业的电源结构的优化、设备设施的改良、燃料管理工作等每一个环节入手进行有效的控制, 从而才能从真正意义上达到节约能源, 降低能耗。

参考文献

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[2]国家发展改革委, 国家环保总局.火电行业清洁生产评价指标体系 (试行) 发布[EB/OL]. (2007-05-29) .

[3]贾科华.上海外高桥第三发电厂:重新定义“煤电”[N].中国能源报, 2013-08-26 (19) .

[4]王天正.电力行业节能减排的技术探讨[J].山西电力, 2010.

[5]赵钦新, 周屈兰.工业锅炉节能减排现状、存在问题及对策[J].工业锅炉, 2010 (01) .

火电机组DCS系统改造 篇6

某2×300 MW机组原控制系统为三个独立控制系统, 分别控制汽机、锅炉和辅机, 各个系统的数据不能共享, 且汽机和辅机控制系统无历史数据库, 不能准确查找事故原因。电气系统为立盘操作, 后改为MACSV650系统, 将以上三个系统和电气控制系统集中监视与控制, 实现了FSSS系统、DAS系统、SCS系统、MCS系统、DEH系统、MEH系统和旁路系统的功能。总电源进入每个控制单元后, 通过2个交流模块 (SM935) 提供系统电源, 向2个直流模块 (SM913) 供电, 提供DC24V/DC48V电源。供电系统均采用冗余配置, 确保主控机笼、IO机笼供电安全可靠。

控制系统中, 现场某个设备若发生故障的情况下也能保证生产安全进行。调节系统中, 重要信号采用三取中。控制站、操作站、工程师站、历史站、通讯站交换机都采用冗余配置, 保证通讯正常可靠。控制器均为冗余配置, 当某个工作的控制器发生故障时, 系统将以无扰方式快速切换至冗余控制器, 并在CRT上报警, 主控制器和备用控制器之间通过并行数据链相连, 系统的控制和保护功能不会因切换而丢失或延迟。在正常工作时, 主要控制器执行控制任务, 备用控制器处于热备跟踪状态。一旦备用控制器出现故障, 备用控制器立即无扰切换为主控制器, 确保了系统高可靠性。

2 DCS系统改造

2.1 排粉机的风压控制

排粉机通过ZKJ执行器调节, 动作不灵敏, 控制精度不高, 易摆动, 如果采用PID控制回路, 无论怎么调试, 都很难控制排粉机风压, 锅炉不仅不能经济燃烧, 还存在熄火风险。在DCS系统改造过程中, 最后通过逻辑和画面的结合, 实现排粉机的风压控制, 维持适当的配风比例, 保证锅炉的经济燃烧。为此设计纯开关回路。

2.2 炉膛负压控制

炉膛负压的控制逻辑相比改造前方案, 将送风机的PID输出值作为其炉膛负压的前馈, 采用间隙PID, 控制炉膛负压, 炉膛负压调节及时, 控制可靠, 抗干扰能力强, 控制在设定值的±30Pa范围以内, 达到优的控制指标。

炉膛负压三选中后为LP, 作为HSVPID的PV值, 负压设定RTL01在画面上操作, 自动时运行人员设定, 手动时跟踪PV值即炉膛负压LP, 保证手自动无扰切换。送风机PID的计算值的0.03倍作为炉膛负压HSVPID的前馈值, 调节更及时可靠, 送风一旦有变化, 引风马上就变化, 提高了抗干扰的能力, 保证炉膛的负压值始终维持在一个调节的范围内。当两台引风机都不在自动位, 炉膛负压HSVPID的输出AV立即跟踪TP值, 保证手自动无扰切换。双平衡输出块HS-BAL2, 当两台引风机出力不均时, 通过加左右偏置块RTL02;当一台引风机静叶执行器出问题时, 可自动在另一台引风机上补偿。调节参数易整定, 回路简单、清晰, 便于维护, 分析故障原因。

2.3 机炉协调控制

通过改造, 机炉协调控制更加有效, 调节负荷及时, 控制更精准, 抗扰动更强, 主要采用直接能量平衡方法, 能量需求NRGD的计算充分考虑了汽机所需的热量信号, 使机组的协调效果最佳, 同时也提高了机组的抗扰动能力, 在协调方式下, 机组轻松甩50%的负荷, 300 MW机组为150 MW的负荷, 而且一次成功, 汽包水位、炉膛负压、燃料调节等都控制在最优的范围, 在此基础上, 一次调频和AGC控制的精度更高。能量需求块NRGD=P1/PT*PTsp*K1+d F1/dt+dPTsp/dt+ (PTsp-PT) *K2+d (PTspPT) /dt, 其微分增益参数和微分时间参数在能量需求NRGD逻辑图标示, 这些参数是制粉系统为仓储式的300 MW机组的经验参数, 仅供参考。

2.4 电气和公用系统改造

电气系统原BTG盘上操作, 不利于操作和监视。DCS系统改造, 将电气控制系统 (ECS) 纳入DCS系统, 负责接收、处理电气系统的信息, 并完成对单元机组和公用电气系统的监视与控制, 操作可靠, 监视方便, 事故查询方便、可靠、准确。

工业水系统和循环水系统原为就地仪表操作, 不仅增加运行的劳动强度, 而且不利于设备的监视。采用远程控制柜, 通过光纤收发器, 与控制系统形成网络, 实现相关设备的监视和控制, 特别是循泵纳入DCS控制后, 操作可靠, 监视方便。

3 结束语

原DCS时钟存在误差, 造成系统报警、SOE顺序事故记录、趋势记录等记录事件的时间不准确, 给事故的分析造成极大的不便, 在DCS系统内加装了GPS装置, 用于计算机时钟和SOE模块时钟校对, 经测试SOE的精度为0.9 ms。

原厂级AGC系统接口通过PLC硬接线来实现, 现和利时MACSV650系统可通过OPC协议, 与AGC系统通讯来接收AGC指令, 下达指令给DCS, 实现机组负荷的升降。为了保证AGC指令的正确性, 保证机组安全, 通讯两端各增加心跳脉冲信号和负荷分配站发来的心跳信号故障判断。

当负荷分配站的心跳信号30 s内无变化 (即无跳动) , 可判断通讯故障, 切换AGC至协调方式, 通讯信号恢复正常后, 方可投入AGC系统。同时, 厂级AGC系统也要判断DCS系统发来的心跳信号是否正常, DCS系统的心跳信号通讯至负荷分配站的AGC系统, 当DCS系统的心跳信号每1 s跳变一次信号, 厂级AGC系统在30 s内收不到DCS系统的心跳信号的翻转, 厂级AGC系统认为通信回路故障, 负荷分配站将机组AGC控制方式切换至手动控制。

以上两个信号在DCS系统光子牌报警, 并在画面中显示, 当信号不正常, 及时处理, 以保证AGC系统的正常投入, 保证电网的安全运行。

参考文献

[1]王常力, 罗安.分布式控制系统 (DCS) 设计与应用实例[M].电子工业出版社, 2004, 8.

[2]蒋爱平, 李秀英, 巫红.无模型控制方法控制功能的分析研究[J].控制工程, 2007, 14 (1) :14-16.

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[4]张新春, 刘郁.超超临界机组汽轮机旁路系统的选型[J].电力设备, 2006, 7 (1) :34-36.

浅析火电企业节能减排审计 篇7

关键词:火电企业,节能减排,审计

一、前言

经过改革开放三十余年的建设发展, 我国在实现了经济总量和综合国力快速增长、人民生活水平和工业化进程显著提升的同时;也面临着能源对外依存度不断增强, 资源环境压力逐步加大等一系挑战, 并日益成为实现我国未来可持续发展目标的主要制约因素。为此, 我国在“十一五”期间实现单位GDP能耗下降19.1%, 二氧化硫排放量减少14.29%, 化学需氧量排放量减少12.45%的基础上, 在“十二五”规划中进一步明确提出了以下主要指标:2015年同2010年相比, 全国单位工业增加值 (规模以上) 能耗下降21%左右, 工业化学需氧量排放量及二氧化硫排放量下降10%, 工业氮氧化物排放量下降15%。节能减排既是当前我国经济社会发展的一项紧迫任务, 也是落实科学发展观和转变经济发展方式的长期举措。

二、火电企业节能减排的途径

电力行业尤其是火电企业作为能源生产和消费大户, 其能源转化的效率高低、废弃物的排放水平, 都直接关系到国家节能减排目标的实现。火电企业减少煤炭消耗和污染物排放, 主要有以下三个途径: (1) 结构降耗, 即通过“上大压小”在建设大容量、高参数、低消耗、少排放机组的同时关停部分小火电机组; (2) 技改降耗, 即通过开发应用新技术、新工艺、新设备, 促进电站装备领域的科技创新和技术升级; (3) 管理降耗, 即通过“替代发电”和“以热定电”等节能调度措施, 并利用信息化手段强化电厂脱硫及煤耗监控, 实现运行方式的优化。

三、节能减排审计面临的困难

开展火电企业节能减排审计, 主要是促进政府和企业相关政策措施的落实, 推动实现节能减排目标为出发点, 通过对用能排污的物理过程和财务过程进行检验、核查、分析评价, 找出企业在节能减排技术和管理上存在的问题, 寻求改进潜力和机会。对大多数审计人员而言, 开展节能减排审计主要面临以下困难。

(一) 涉及政策法规多

为保障节能减排目标的实现, 各级政府和电力行业陆续出台了一系列节能减排方面的法律、法规及行业标准和规范, 涵盖了节能减排的目标要求、技术途径、评价认定、奖惩措施、监督检查等各个方面。其中仅与火电企业减排相关的法律法规就包括《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》《中华人民共和国环境影响评价法》等十余项。

(二) 涉及专业门类多

火电企业电力生产主要是通过锅炉、汽轮机、发电机等设备经过三次转换最终实现由燃料的化学能向电能的转化, 同时为实现达标排放还必须安装脱硫、脱销、电除尘及水处理等装置, 主要原料消耗和污染物排放包括煤、油、水、二氧化硫、氮氧化物、烟尘和固体废弃物等。生产环节共涉及锅炉、气机、电气、热工、化学等九个专业。

(三) 涉及指标计算多

如火电企业在节能方面涉及天然煤及燃油折算标煤量、单位增加值能耗计算、技术措施节能量计算、产品结构节能量计算、单项能源节能量计算等;在减排方面涉及到火电企业化学需氧量计算、脱硫设施投运率和脱硫效率计算、二氧化硫及氮氧化物排放量计算、污水处理率的计算、技术措施减排量计算等。

四、完善节能减排审计的措施

(一) 加强政策法规学习

审计人员在掌握财经法律法规的同时, 应加强与火电企业相关的节能减排、产业结构调整、行业节能减排具体技术标准等政策、法规和规章的学习。例如为配合节能减排工作的开展, 国家先后出台了脱硫电价、节能技改财政奖励、合同能源管理财政奖励、燃煤电厂烟气脱硫生产的二水硫酸钙等副产品实行增值税减半征收等一系列专门的鼓励政策。

(二) 完善审计人员结构

针对火电企业节能减排涉及专业门类多、物理过程较为复杂的特点, 审计组的人员构成除了传统的财务审计人员外还需配备熟悉电厂工艺流程的节能、环保方面的专业人员, 以便能通过对企业耗能排污设备与系统指标进行分析, 查找技术和管理上的薄弱环节, 提出改进措施, 并对企业节能减排绩效进行定量的评价和分析。

(三) 利用已有信息系统

基于现代信息技术和热力学理论发展而来的电厂耗差分析系统, 由于其具备实时定量计算机组能量损失分布, 指导运行人员及时消除可控煤耗偏差以提高运行经济性的功能, 已被广泛应用于火电企业生产管理。依据《燃煤发电机组脱硫电价和脱硫设施运行管理办法》的规定, 燃煤电厂在建设脱硫设施时必须安装烟气自动监测系统。上述信息系统的相关数据的分析利用均有助于提高节能减排审计的效率。

随着全社会对节能减排认识的不断深入和技术的不断完善, 未来节能减排的发展将从以政策引导为主逐步过渡到政策引导和市场调节并重, 这都要求审计人员以更加深厚的积累和宽阔的视野更好的发挥审计的建设性作用。

参考文献

火电建设塔机的应用与发展 篇8

1 火电建设对塔机的要求

发电技术的进步带来施工工艺的变革,也给以起重机为代表的施工设备带来新的机遇。同时施工技术的革命、起重机技术的发展为各个时期全国范围高强度的火电建设提供了可靠保障。相比风电设备吊装偏重于起重机械起吊高度的要求,火电建设工程则由于高大的汽机房建筑与超重的发电机组、拥挤的施工现场与复杂的厂房内部建筑设施等吊装环境,从而对起重机械从种类、型号到起升高度、起吊重量等各方面都有更为全面、专业的要求,特别是发电机组定子的吊装更是以作业空间狭窄、起吊重量巨大而成为施工中的重中之重。

电站设备大件共分四大部分:锅炉岛、汽机岛、电气岛及其它。火电建设重点、难点是锅炉岛的安装,包括锅炉厂房钢结构、内部设备、外围设施。从承建开始,每一单项工程与大型起重机都紧密相关。主厂房、锅炉、汽机房钢结构、锅炉受热面设备、汽机设备和其他设备的安装,特别是大件设备的卸车、运输、厂内平移、吊装,无不与大型起重机械紧密相关。锅炉岛是火电厂除烟囱外最高建筑,在电厂施工中体量最大、安装难度最大。

火电建设主力起重机,即指锅炉岛安装用主吊机。火电厂锅炉岛施工对主吊机的要求主要有四个方面: (1) 主参数,即起重量、幅度、高度; (2) 安装拆卸场地; (3) 施工效率; (4) 成本费用。火电建设的特殊性,使得火电建设工程主要以动臂起重机为主力起重机。国产600MW超临界机组电站建设从主厂房开挖到交付使用一般工期22~28个月,设备安装阶段需一年时间,应按照工程计划,对安装时间段的大型起重机合理布置、优化,满足工期要求。

2 火电站建设塔机近年发展

火电建设的重头戏是锅炉岛的安装。当锅炉布置形式、容量、炉型发生较大的变化后,原有的起重机难以满足工程要求,新型起重机便应运而生。火电厂从3 0 0 M W、600MW发展到目前的1 000MW,使得锅炉安装主力起重机从DBQ系列发展到FZQ系列。

1986年国电郑州机械设计研究所开发的第1台DBQ3000塔机在黑龙江富拉尔基电厂使用。1992年作为对DBQ3000塔机的改进完善,开发了DBQ4000塔机,使D B Q塔机发展成为300MW、600MW机组电力建设的主力起重机。后来针对电建市场的新要求、新特点,进行优化和完善设计,DBQ4000Ⅱ型塔机就是在此阶段研制生产的。

D B Q型塔机回转支撑以上部分与履带起重机的塔式组合相似,具有主臂、塔式50余种组合工况,可以自行扳起、放倒,快速变换组合,满足不同的载荷、幅度、高度要求。该机型下车为门架结构、轨道行走式,可以实现构件、设备从组装场到锅炉岛的运输。常规的600MW机组锅炉标高80m、顶板梁吊装单元重8 0 t~1 2 0 t。D B Q 4 0 0 0型塔机是为6 0 0 M W机组锅炉施工设计的,塔式工况臂架铰点高度8 1 m、额定起重量125t,老电厂施工场地宽阔、工件水平运输距离长,因此能够轨道行走的DBQ型扳起式塔机比较适合。但目前一般施工现场的条件已很难满足此型起重机安装、行走、使用的需求,这种起重机正在逐步退出电力建设市场,部分转入冶金领域承担高炉的安装维修等工作。

为了满足600MW机组新形势下的需求,特别是锅炉的安装高度和占地面积要求,山东丰汇技术公司、郑州机械设计研究所研制了安装方便、占地空间比较小、覆盖起吊半径大的FZQ型附着式起重机,得到了电力建设单位的认可,以FZQ系列为代表的附着自升式动臂塔机是当今火电建设主吊起重机主流。

FZQ1650起重机的主要参数(起重量、幅度、高度)基本满足6 0 0 M W机组建设要求,FZQ2520、FZQ2200、FZQ2400塔机是为1 000MW机组锅炉施工设计的,臂架铰点高度分别为132m、125m、122m,额定起重量分别为150t (112 t)、140t (100t)、100t,最大幅度分别为60m、50m、50m。主流的1 0 0 0 M W超超临界机组,塔式炉标高127m、排式炉标高80m、顶板梁单元重达80t~160t、立柱重110t,大部分电厂建在海边,抗风成为重点,还要解决狭小空间拆机的问题。FZQ系列塔机模块设计、低位装拆、自顶升升降、变频调速,使用成本低、效率高、安拆场地小。FZQ系列塔机采用动臂变幅、上部回转、上部顶升、臂架铰接点后置、塔身0~3层附着方式,具有起重量大、提升高度大、作业范围广、抗风能力强、自重轻、安拆快捷方便等特点。针对目前电建施工现场场地狭小、工期被一压再压的施工形势,FZQ塔机以其优越的性能得到电建企业的青睐,得以在全国各个施工现场迅速成为主力吊装机械。

3 塔机选用原则与配置

为了保证电力建设主线的顺利完成,起重机械布置尤为关键,按照施工现场的实际情况合理配置起重机是电力建设企业必须考虑的问题。在工程项目施工过程中,大型起重机械的费用基本占工程费用近20%~30%左右,通过现场的精细化管理和对施工方案仔细斟酌,能够让工程节省大型机械的使用费,为施工项目赢得利润空间。

由于动臂塔机吊重能力强,构造简单、刚度大,因此火电建设工程主吊机均采用动臂式塔机。另外,相同塔身高度的动臂塔机要比水平臂塔机起升高度大30m~40m,多出的高度对于大尺寸的构件跨过炉顶吊装是有利的。并且动臂塔机臂架仰起时整机回转半径可控制在10m,远小于水平臂塔机臂端70m、尾部20m的数值,有利于狭小空间拆机、群机作业避让。虽然水平臂塔机起升、变幅速度高于动臂塔机,但对于工业安装用起重机,速度差别没有想象中的重要。

不过随着电厂工期、成本的大幅压缩,为了满足施工工期和吊装的需要,起重量18t~40t的建筑用水平臂塔机(如抚顺永茂的STT型平头塔机)开始大量应用于火电建设,作为辅助起重机用来安装附属小件提高吊装速度。STT型平头塔机最大的好处是没有塔帽,相应能提高自身的起吊有效高度。

普通1 000tm级以下动臂式塔机,其参数远低于火电建设对主力起重机的要求,如果作为辅助塔机,在效率、价格、用户认知上,也无法与大批量生产的水平臂式塔机抗衡,因此在火电建设领域极少看到很多塔机厂的中小吨位动臂塔机。

因为在高空吊装中,履带起重机的起重能力会随起升高度增加而大幅衰减,且常伴有“抗杆”现象,而台班费又高得多,因此履带起重机在火电建设中一般作为辅助起重机使用,与塔机共同抬吊一些无法单机吊装的大型部件。这样可以大幅度节省机械使用费、安拆费及基础处理费,降低工程施工成本,提高经济效益。两台及两台以上起重机抬吊同一重物时,应根据各台起重机的允许起重量按比例分配负荷;在抬吊过程中,各台起重机的吊钩钢丝绳应保持垂直,升降、行走应保持同步,如达不到上述要求应降低到额定负荷的80%使用。

4 火电建设主流大型塔机

近年开发的FZQ系列塔机,已经完全抛弃了过去国产大型工业塔机笨粗的形象,上车的构造、部件多处可以看到履带起重机的影子,在设计理念、设计手段、构造、材料、机构、操作、保护、人性化、质量方面,可以同代表国内起重机水平的大型履带起重机相比,以F Z Q 2 5 2 0、F Z Q 2 4 0 0、FZQ2200、FZQ2000Z、FZQ1650、FZQ1380为代表的国产大型动臂式塔机,技术水平处于国际先进水平、不低于国外著名厂家,不仅替代进口、满足国内市场需要,而且批量出口到印尼、印度、巴西等国家。据估计国内市场大型动臂塔机保有量150台左右,其中FZQ系列有100余台。

目前国内市场上FZQ机型主要有:山东丰汇设备技术有限公司FZQ系列、国电郑州机械设计研究所FZQ系列、上海电力机械厂FZQ圆筒吊系列等。众多机型的出现,为电建施工企业的施工组织设计提供了较大的选择空间。

郑机所FZQ系列以FZQ2000Z (最大起重量80t) 为主,其后续型号FZQ2400 (最大起重量100t) 也已经开始进入电建施工现场。山东丰汇技术FZQ系列分为FZQl380、FZQl650和FZQ2200等基本型号,对应的最大起重量分别为63t、75t和100t,其后续型号FZQ2520 (最大起重量150t) 也即将推向市场。上海电力机械厂F Z Q系列有F Z Q l 2 5 0、FZQ2000Ⅱ和FZQ2000Ⅰ等基本型号,最大起重量分别为50t、80t、140t。

我们以郑机所FZQ2000Z、山东丰汇技术FZQ2200、FZQl650和上海电力机械厂FZQ2000Ⅱ这几种性能比较接近的塔机为例,对比分析如下,参见表1。

1)从外观来看,这四种塔机的最大的不同之处在于塔身结构的不同。郑机所FZQ采用分块式合金钢管桁架结构,塔身截面尺寸4.2m×4.2m。山东丰汇技术的FZQ2200塔身采用单K字及一字型快装单元组合管桁架结构,塔身截面尺寸4m×4m;而FZQ1650塔身采用大截面主弦,“K”形腹杆,小截面塔身,整体焊接方式,塔身截面尺寸2.8m×2.8m。上海电力机械厂采用一贯的圆筒形塔身,塔身截面尺寸为∅2.8m。

2)四种型号的FZQ附着自升式塔机在各运行机构性能参数上表现比较接近,都可以满足6 0 0M W~1 0 0 0 M W火电机组的施工要求。

3)由起重性能曲线对比可知:在同等幅度条件下,山东丰汇技术FZQ2200起重能力最大,郑机所FZQ2000Z和上海FZQ2000Ⅱ型起重量相当,山东丰汇技术F Z Q l 6 5 0因其本身设计力矩为1650tm,所以起重量略小于上述机型, 但其远端起重量丝毫不逊色于2 000tm塔机,是一种经济实用的塔机。

4)相对于上海电力机械厂FZQ2000Ⅱ标准节从上部引入的安装方式,郑机所FZQ2000Z和山东丰汇技术的F Z Q l 6 5 0、FZQ2200标准节安装从侧向引入方式更安全一些。

5)山东丰汇技术FZQl650、FZQ2200和郑机所FZQ2000Z塔身均采用管桁结构,相对上海电力FZQ2000Ⅱ的圆筒结构其整机自重比较轻。特别是山东丰汇技术的FZQl650在三层附着、臂架铰接点高度105m、含压重的情况下整机自重仅440t,在运输转场方面优势比较突出。

6)山东丰汇技术FZQl650、FZQ2200和郑机所FZQ2000Z塔身底座均采用箱形梁结构,不需要混凝土基础,基础处理费用比较低。四个箱形底座可360°布置,可以根据现场情况比较灵活地布置塔机。

5 电力建设塔机的发展趋势

随着人们环保意识的增强、火力发电技术的进步,燃煤电厂将向更大容量、更高参数的机组发展,在1 000MW超超临界机组成为主流机组的今天,可以预测1 300MW等更高参数的机组将是今后燃煤电厂的发展方向。大容量机组的建设需要起重能力更强的大规格的起重机,而大规格起重机的运输、转场、安拆及消耗品等影响设备使用成本的因素会成为用户的关注焦点,理性的用户会把全寿命期的成本作为选型的重要指标来考虑。安全、可靠、高效、人性化是未来起重机的基本要求。据业内人士估计,2 000tm以下级别的大型动臂塔机总量目前已基本趋于饱和,主要需求来自于淘汰更换比较陈旧的起重机。

近些年来,随着经济发展思路的转变,国内水电建设热度不减、风力发电四处开花、核电技术日新月异。可以毫不夸张地说,顺应时代潮流的绿色能源风起云涌、势不可挡。新能源的兴起,必然导致火电建设面临巨大的市场危机。2009年火电基本建设投资完成额同比下降11.11%。预计2010~2 0 2 0年,年均火电新增装机约4 900万kW,火电装机容量比例逐步下降。如何开拓生存空间,是许多曾经辉煌一时的电建企业不得不思考的问题。

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