站在2015年年中节点，“十二五”即将收官，“十三五”蓝图在绘。可以肯定的是，电力行业节能减排，不仅是“十二五”期间我国经济发展的热点，还将继续成为“十三五”我国电力发展的重中之重。“十二五”我国发电企业节能降耗取得哪些实践经验?“十三五”节能降耗路线图如何规划?针对上述问题，笔者对“十二五”期间煤电机组节能降耗情况进行了总结回顾，并探讨了“十三五”期间煤电节能降耗工作的长远构思，以供大家参考。
“十二五”我国煤电机组节能降耗工作回顾
“十二五”期间，我国煤电机组节能减排工作主要从两个方面开展：一是对在役机组实施大面积节能改造;二是“上大压小”调结构，新建机组采用高参数大容量的发电设备。通过实施上述“两手抓”措施，我国火电机组供电煤耗已由2010年的333克/千瓦时降低到2014年的318克/千瓦时，足足降低了15克/千瓦时，相当于年节约6000万吨标准煤。在此过程中，我国火电行业技术进步也大大加快，成为世界电力工业发展的亮点。
总结在煤电机组节能降耗方面的成功案例，从单个电厂看，上海外高桥第三发电厂(简称外三电厂)的业绩可圈可点。外三电厂在节能降耗上做到了基建阶段与投产运行阶段并重：在基建阶段，高度重视设计选型工作;在机组投产后，又采用一系列节能技术对设备和系统进行改造。通过对主蒸汽、再热蒸汽管道弯头设计优化，降低了系统阻力;采用100%汽动泵技术，前置泵与汽动给水泵同轴，提高了给水泵组效率;采用零号高加，在低负荷下提高给水温度和SCR入口烟气温度，保证了SCR正常投运，并降低了机组能耗指标;通过加装暖风器，并采用六抽汽源供汽，提高了二次风温度及空气预热器低温原件的温度，有效预防了空气预热器堵灰和腐蚀，并结合低压省煤器的应用，降低了机组能耗指标;采用凝结水调频技术，减少了部分负荷下调节汽门节流损失，提高了机组变负荷相应速度。目前，外三电厂机组供电煤耗达到全世界最低，成为国内燃煤机组节能降耗的典范之一。
目前，全国6000千瓦及以上电厂在役火电装机9.4亿千瓦，占全国总装机的69%，因此，对在役煤电机组采用什么成熟、可靠和技术经济合理的节能环保技术，已成为各发电企业面临的重要课题。华能玉环电厂3号机组成功实施一揽子节能环保技术改造，成为我国发电企业在煤电节能降耗领域攻坚克难、不懈努力的一个缩影。玉环3号机组采取的主要节能降耗措施包括：空气预热器整体改造、汽动联合引风机技术、外置式蒸汽冷却器、凝结水复合调频技术、捞渣机一步上仓改造、局部保温改造、锅炉照明改造、阀门泄漏治理、锅炉燃烧优化调整、低氮燃烧器改造、脱硝系统增容改造、电除尘器低低温改造及高频电源改造、脱硫系统增容改造、烟尘协同治理等，在环保增容改造条件下，改造后机组平均供电煤耗降到282g/kWh,厂用电率降至2.9%。经浙江省环境监测总站监测，机组在满负荷工况下，烟尘≤1.43mg/m3;二氧化硫≤15.7mg/m3;氮氧化物≤22.4mg/m3，烟气污染物排放达到燃气轮机组的排放标准。
总结我国煤电机组节能降耗的成功案例，从集团整体看，华能集团已走出一条卓有成效的节能减排之路。一是规划标准为龙头。华能不断吸收国内外先进的节能减排技术和经验，在国内电力集团中率先制订了节能环保企业规划和燃煤电厂优秀节约环保型企业标准，为火电机组节能减排确立了指导方针、目标和方向。二是节能诊断“开方子”。华能对早期的节能诊断技术进行经验总结和理论提升，创新性地形成了一套规范、统一的节能诊断方法和程序，并通过理论分析和总结大量机组实际运行统计规律，制定了科学的计算方法。该方法根据机组设计数据、主辅机试验结果、机组运行参数和能耗统计指标，实现了机组发电煤耗反平衡计算与正平衡统计的统一，提高了燃煤机组节能降耗技术水平，推动了行业技术进步。2011年至2014年这4年期间，华能共有300台(次)煤电机组实施了节能诊断，找出了机组存在的共性问题，提出并实施了系统的解决方法。三是“一厂一策”定方案。华能在节能诊断基础上，提出了既解决共性问题又符合各电厂实际情况的一体化节能改造方案，主要是：结合各厂主辅设备设计特点、设备性能、运行状况和存在问题，采用系统的思维方式，整体的设计理念，开展节能新技术一体化集成应用研究与示范。采用的主要技术包括：汽轮机通流改造、锅炉受热面调整、分级省煤器应用、空冷岛增容改造、电动泵改为汽动泵、汽轮机多变量协同控制技术、引风机与增压风机合并、烟道优化、电除尘器高频电源改造、罗茨真空泵节能改造、低压省煤器与烟气余热供暖风器联合系统、两级低压省煤器与烟气余热供暖风器联合系统、外置式蒸汽冷却器与附加高加联合系统、空气预热器局部改造、凝结水复合调频技术、再热器清洗技术、吹灰汽源改造、汽轮机及热力疏水系统优化，等等。四是抓好新建机组的选型和设计优化。华能合理提高蒸汽参数、提高给水温度、降低汽轮机排汽压力，采用烟气余热利用系统(低压省煤器)、外置式蒸汽冷却器、普遍采用给水泵与前置泵同轴技术、泵和风机变频或双速技术等，提高机组循环效率，降低厂用电率。此外，华能还采用各种行之有效的节能管理措施，如加强对标管理、开展小指标竞赛等手段，进一步促进了机组能耗指标的有效降低。截至2014年底，华能发电装机总容量15149万千瓦，完成供电煤耗310克/千瓦时，厂用电率4.4%。
“十三五”期间煤电机组节能降耗怎么做
根据中电联数据，截至2014年底，我国发电装机容量达到13.60亿千瓦，连续第二年位居世界第一，其中，火电装机9.16亿千瓦(含煤电8.25亿千瓦、气电0.56亿千瓦)，占全部装机容量的67.4%。预计“十三五”期间，我国发电装机容量每年仍将有一定的增长。预计到2030年，我国煤电机组装机容量约占总装机容量的50%。按照国家发改委、环保部和国家能源局下发的《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》，到2020年，我国现役燃煤发电机组改造后的平均供电煤耗要低于310克/千瓦时。因此，“十三五”期间在役煤电机组节能改造仍然是重头戏。
由于各个电厂的机组建设时期不尽相同、机组类型及其系统不尽相同、电厂所处的地域环境不尽相同，机组情况存在共性，也存在个性问题，因此，一方面要加强可行的共性节能技术推广应用，另一方面要强调“一厂一策”，设计综合节能和环保、节能和安全等一体化实施方案，既不能从别处照搬照抄，又要防止盲目局部改造造成投资浪费，从而达到更好的节能效果。
面对“十三五”节能降耗的新要求，目前已经初步研究成功和正在开展研究的技术，要加快研发和推广应用，以尽快发挥预期作用。“十二五”末的最新技术，如已经投运的华能长兴电厂再热蒸汽温度620℃超超临界技术、华能安源电厂660MW超超临界二次再热技术等，应进一步深化研究，加大推广应用力度，使新建机组站在新的起点上。正在研究并取得初步成果的700℃超超临界机组技术(以材料技术为核心)，要争取早日进入工程示范阶段。还要紧密结合需求侧节能技术应用，大力实施机组热电联产、冷热电联产，这也是节能的好做法。
在近期和今后一段时间内，煤电机组新技术的研发主要有四个方向：一是电厂内部的智能化、深度优化;二是煤炭分级梯级利用技术;三是“互联网+”智慧能源时代的发电、调度、用电的联合优化;四是利用新型介质(如二氧化碳)热力循环的全新发电技术。在节能降耗的道路上，还有许多新技术、新工艺需要开发和不断地升级优化，并加以示范和付诸实践应用，以产生实实在在的经济效益和社会效益。
