宮健
吉林電力股份有限公司長春熱電分公司,吉林長春,130600
我國電力行業(yè)的能耗管理工作開始相對較晚,沒有成熟的經(jīng)驗做支撐,也沒有科學完善的電力能耗監(jiān)管體制做保障,日常工作的能耗問題無法得到有效管控和合理解決。這些潛在的隱患問題使我國部分電力企業(yè)仍停留在“重生產(chǎn),輕損耗”的階段,這對我國一次能源現(xiàn)持有量的影響是非常大的。由此可見,解決我國資源與經(jīng)濟發(fā)展實際矛盾的有效方法,就是開源節(jié)流、節(jié)能降耗。
經(jīng)濟的發(fā)展與能源的消耗存在著決定性關(guān)系,經(jīng)濟發(fā)展速度越快,能源需求量就越大。我國能源持有量,有可能成為限制我國未來經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵因素,我們必須把節(jié)能降耗工作放在與發(fā)展經(jīng)濟同等重要的地位[1]。豐富的資源持有量是國家實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要保證,國際的競爭已經(jīng)從單純的經(jīng)濟實力競爭,升級至能源的競爭,所以,節(jié)能降耗和環(huán)境保護已成了各國必須要面臨的兩大課題。現(xiàn)今我國正處于經(jīng)濟高速發(fā)展的關(guān)鍵時期,電力生產(chǎn)是我國經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)生產(chǎn)保障,所以我們必須盡可能地節(jié)能降耗和減少對環(huán)境的污染,要想解決電力能源問題,我們還需要著力火電廠能源耗用指標的管控工作,從而使火電廠的能源利用率得到提高,火電廠進行節(jié)能降耗策略是必然選擇。
我國對電力行業(yè)的規(guī)范化管理正在落實階段,為更多不同規(guī)模的電力公司提供了公平競爭的機會,電力市場的局面也因此打開?;痣姀S發(fā)電是我國電力市場的重要組成部分,中國十幾億人口能否有穩(wěn)定充足的電力供應(yīng)是保持社會穩(wěn)定和經(jīng)濟快速發(fā)展的重要前提。國家政策的支持雖然在一定程度上,為我國除傳統(tǒng)五大發(fā)電公司以外的其他電力公司,提供了更多擴展業(yè)務(wù)機會,但是以新型能源發(fā)電為主營業(yè)務(wù)的電力公司,仍無法完全取代我國傳統(tǒng)的火電廠。由于我國國情和一次能源結(jié)構(gòu)問題,火電廠面對激烈的競爭,必須實行能源耗用指標的管控,全面實現(xiàn)節(jié)能降耗。
火電廠最大的能源消耗就是燃料的消耗。燃料的引進到應(yīng)用的過程相對繁瑣,例如供應(yīng)商的擇優(yōu)挑選、燃料的擇優(yōu)采購、燃料的安全調(diào)運、燃料合格入場、轉(zhuǎn)運至煤場、煤的再加工及進入鍋爐燃燒等。影響以上環(huán)節(jié)的人為因素眾多,燃料資源浪費現(xiàn)象難以避免。我國部分電力企業(yè),還沒有建立完善的能源管理體系,暫未實現(xiàn)全面智能化監(jiān)測管理,各環(huán)節(jié)都存在紕漏。部分火電廠仍然處于傳統(tǒng)經(jīng)營模式下,普遍存在重業(yè)績、輕管理現(xiàn)象。在把控燃料質(zhì)量上的工作重視程度不夠,實現(xiàn)精細化燃料資源管理比較困難。因此,把握每一個環(huán)節(jié)進行改良,建立科學完善的能源管理體系,并不斷優(yōu)化,才能從根本上杜絕燃料資源的浪費,避免人為因素的干擾,更大程度地節(jié)約燃料資源。
節(jié)水管理包含給水系統(tǒng)和補水系統(tǒng)兩大系統(tǒng)[2]。其中,給水系統(tǒng)產(chǎn)生電能的過程概述就是水變成水蒸汽,再把水蒸汽變成熱的水蒸汽產(chǎn)生能量的過程。在火電廠大型機組設(shè)備中,主要將全部熱蒸汽用來帶動葉片轉(zhuǎn)動。在此過程中,抽離出部分蒸汽回流至起始階段機組設(shè)備中,此部分蒸汽作為熱源進行加熱,產(chǎn)生水回熱循環(huán),這從一定程度上提高了熱源的利用率。補水系統(tǒng)的應(yīng)用意義在于填補給水系統(tǒng)的缺陷,在給水量因能源運輸過程中的損耗而無法支撐設(shè)備正常運行時,為了保持汽水循環(huán)工作能夠正常進行,就需要不間斷地向系統(tǒng)補充經(jīng)過化學處理過的軟化水,這些保證機組設(shè)備正常運行的補水器,即除氧器或凝汽器,就是所謂的補水系統(tǒng)。
近些年,國家為了實現(xiàn)火電廠發(fā)電用水量的大幅度下降的目標進行了一系列的革新工作,并建立了完善的節(jié)水管制政策。循環(huán)水排污量大是導(dǎo)致發(fā)電取水量大的主要原因,電廠循環(huán)水、冷卻水損失占電廠取水量的70%左右,找出循環(huán)水節(jié)水工藝、方法與途徑,減少循環(huán)水排污量,才能降低發(fā)電水耗,采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料以盡量減少廢水外排,因此降低循環(huán)冷卻水損耗是節(jié)水中最有效的環(huán)節(jié)。
發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電流程比較復(fù)雜,從高頻電流的產(chǎn)生,再通過主勵磁機的作用產(chǎn)生電能后,通過發(fā)電機轉(zhuǎn)子作用產(chǎn)生感應(yīng)電流,最后還要被分流后經(jīng)歷變壓作用才能被送至電網(wǎng)。要經(jīng)歷如此復(fù)雜的過程才能供應(yīng)人們的生產(chǎn)生活用電,由于發(fā)電系統(tǒng)日常作業(yè)的每一個環(huán)節(jié)聯(lián)系都很緊密,所以,任意環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏或者生產(chǎn)監(jiān)管力度不夠,都有可能造成“初始電流”的浪費,使電能轉(zhuǎn)化能力下降。
我國發(fā)電系統(tǒng)中缺乏高科技節(jié)能技術(shù)支撐,發(fā)電流程設(shè)計上有待改進,我國火電廠管理工作效能需要進一步提升。部分企業(yè)現(xiàn)有節(jié)能管理系統(tǒng),不能精確檢測出電能浪費接口的位置和數(shù)量,無法實現(xiàn)發(fā)電系統(tǒng)的及時完善和發(fā)電流程的有效改良,從而造成電能的浪費。針對此種情況,需要提出切實可行的解決辦法。為此,只有建立高效的發(fā)電系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測體系,才能真正實現(xiàn)節(jié)電管理效能的提高。
節(jié)能管理工作,實質(zhì)上就是不斷升級和完善能源耗用指標管控策略的過程。節(jié)能管理工作的全面有效開展,不僅需要突破性技術(shù)做支撐,更需要所有相關(guān)人員參與協(xié)作和配合?;痣姀S能源耗用指標的管控策略,是指火電廠為實現(xiàn)理想的節(jié)能減排目標,所設(shè)定的能源管理具體實操程序。每一個步驟都有具體的操作標準和合格指標,每一項操作都有對應(yīng)的數(shù)據(jù)反饋。系統(tǒng)通過檢測數(shù)據(jù)能夠及時發(fā)現(xiàn)哪個環(huán)節(jié)出了問題,并進行合理的優(yōu)化。這樣,才能實現(xiàn)有效地計劃、組織、領(lǐng)導(dǎo)、實施和控制,進而加快節(jié)能降耗進程[3]。
火電廠能源管理過程中設(shè)置能源審計環(huán)節(jié)的實際意義在于,為持續(xù)挖掘能源管理的節(jié)能潛力提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)保障。通過能源審計標準的不斷改良,加強能源監(jiān)測力度,進一步實現(xiàn)能源管理效能的提升,全面提高能源利用率。
我國部分火電廠已經(jīng)把“關(guān)于如何提升能源利用率問題”列為重點探究課題。因為企業(yè)相關(guān)人員對節(jié)能管理工作的重視程度不夠,導(dǎo)致其在實際作業(yè)中,未能充分發(fā)揮主觀能動性,并未采取有效的節(jié)能減排措施?;痣姀S節(jié)能潛力的發(fā)掘,需要企業(yè)內(nèi)部構(gòu)建科學完整的節(jié)能責任體制。把節(jié)能管理工作的效能,直接與企業(yè)員工的績效評價體系關(guān)聯(lián)。切實地把節(jié)能管理工作落實到各個部門及工作的各個環(huán)節(jié)的細節(jié)當中。通過節(jié)能減排理念在企業(yè)內(nèi)部的大力宣傳和普及,實現(xiàn)全員節(jié)能意識的提升。全力營造“從我做起,人人爭做節(jié)約先鋒”的工作氛圍,實現(xiàn)“以小博大”的目標。不斷地發(fā)掘火力發(fā)電廠節(jié)能潛力的相關(guān)因素,是企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能目標的合理路徑,也是提高企業(yè)綜合競爭力的有效舉措。
運行過程中用來衡量的能源耗用指標較多,這些指標既相互關(guān)聯(lián),又互相影響,但是在實際能源耗用指標的分析工作中,應(yīng)該根據(jù)其在企業(yè)運行過程中占有的作用力權(quán)重不同,結(jié)合生產(chǎn)實際情況進行具體問題具體分析[4]。在實際運行過程中,可根據(jù)不同的專業(yè)分工劃分成幾個部門,部門人員相互協(xié)作配合,共同完成生產(chǎn)工作任務(wù)。
電耗:通過增設(shè)在相關(guān)變壓器和設(shè)備上的電量采集裝置,對相關(guān)設(shè)備機組和系統(tǒng)的用電量進行統(tǒng)計、分析。煤耗:通過采集與煤耗相關(guān)的各參數(shù)進行統(tǒng)計、分析。水耗:采集與水耗相關(guān)的各參數(shù)進行統(tǒng)計、分析。石灰粉耗:采集與石灰粉耗用相關(guān)的各參數(shù)進行統(tǒng)計、分析。
精細分類后,要分工明確,按照專業(yè)劃分有針對性地把能源耗用指標管控職責切實落實給部門的相關(guān)工作人員,實現(xiàn)專人做專事,事事有標準。應(yīng)用分級管理機制,層層監(jiān)管,逐級上報。從一線生產(chǎn)部門開始至企業(yè)核心管理層執(zhí)行逐級匯報工作流程,做到管理層不脫產(chǎn),以保證其制定的能源耗用管理計劃與生產(chǎn)實際情況保持一致性,并能夠通過真實的數(shù)據(jù)反饋情況對企業(yè)經(jīng)營狀況有更客觀的了解,進而制定行之有效的能源耗用指標管控策略。上級部門對一線反饋回來的數(shù)據(jù)進行匯總,發(fā)現(xiàn)問題及時組建部門會議進行探討,提出有效解決辦法,及時進行相關(guān)設(shè)備機組運行參數(shù)的調(diào)整并實施相應(yīng)的優(yōu)化舉措。
由于火電廠設(shè)備機組和系統(tǒng)運行的強度較大,相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)在運行狀態(tài)下能源總耗用量也是一個龐大的數(shù)字。換言之,即使我們加強了生產(chǎn)運行的各個環(huán)節(jié)的能源管控力度,但是,只要是設(shè)備機組和系統(tǒng)處于運行的狀態(tài)就難以避免巨大的能源消耗問題。
針對設(shè)備機組和系統(tǒng)運行階段的能源耗用問題,最有效的解決辦法莫過于從減少運行時間和縮短設(shè)備停運過程的時間損耗這兩方面著手[5]。一方面,根據(jù)生產(chǎn)部門的下班時間和車間作業(yè)終止時間合理規(guī)劃設(shè)備機組和系統(tǒng)的停運時間,建議精確到秒,甚至更小的時間單位,能源耗用指標管控在設(shè)備機組停運時間的問題上就是要分秒必爭;另一方面,火電廠需要加強自身的技術(shù)建設(shè),積極引進先進的能源耗用管控設(shè)備,或及時更新部分因設(shè)備老化而造成功能性障礙的設(shè)備,以實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)效能的全面提升,同時也能有效縮短設(shè)備機組在停運過程中損耗的時長[6]。所以,在生產(chǎn)過程中如何實現(xiàn)系統(tǒng)和設(shè)備的快速停運是關(guān)鍵的控制策略。針對這種情況的有效解決辦法是為每一個系統(tǒng)停運都設(shè)置一個明確的時間節(jié)點,并且盡可能合理縮短停運的過渡時間。
火電廠設(shè)備機組開機啟動開始,會有多個系統(tǒng)、設(shè)備陸續(xù)啟動,直到發(fā)電機并網(wǎng)發(fā)電結(jié)束。在這個過程中,發(fā)電機是不產(chǎn)生電能的,并且不具備作業(yè)能力。但是,在這個開機啟動過程中能源耗用量卻是巨大的。所以,開機階段要降低能源的耗用指標,必須合理減少開機時間。
實現(xiàn)節(jié)省開機時間損耗的目標,仍然要從兩方面著手。一方面,根據(jù)生產(chǎn)部門的上崗時間和車間作業(yè)的開始時間合理規(guī)劃設(shè)備機組和系統(tǒng)的啟動時間,建議精確到秒,甚至更小的時間單位,能源耗用指標管控在設(shè)備機組開機階段耗用時間的問題上就是要分秒必爭;另一方面,火電廠需要加強自身的技術(shù)建設(shè),積極引進先進的能源耗用管控設(shè)備,或及時更新部分因設(shè)備老化而造成功能性障礙的設(shè)備,借助科技的創(chuàng)新力量,增強設(shè)備機組和系統(tǒng)的聯(lián)動作業(yè)感應(yīng)敏感度,有效縮短他們之間的運行時間差,增強企業(yè)的時間效能,節(jié)省設(shè)備開機階段的耗用時長[7]。
將企業(yè)的各項能源耗用指標按照主次、難易程度和可操作性設(shè)置不同的基準分,超過基準分方可得分,如未達到基準分則要進行扣分。最終,將所有能源耗用指標得分進行匯總核算,各部門按照總分數(shù)的高低進行排名。用“互聯(lián)網(wǎng)+”的技術(shù)形式將能源耗用數(shù)據(jù)傳輸至火電廠的線上監(jiān)控數(shù)據(jù)平臺,通過互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)融合共享技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析計算技術(shù)等多種現(xiàn)代化應(yīng)用來有效實現(xiàn)能量耗用指標的數(shù)據(jù)共享、分析及功能展示。
考核系統(tǒng)的構(gòu)建可實時輸出對能耗指標最新的統(tǒng)計分析結(jié)果,可將評比結(jié)果列為當月績效的評定條件之一,進而督促生產(chǎn)人員不斷地對能源耗用指標進行優(yōu)化調(diào)整,以確保節(jié)能降耗目標的實現(xiàn)。
我國的電力行業(yè)要實現(xiàn)自身可持續(xù)發(fā)展,需要通過新型產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)的調(diào)整和能源耗用指標管控政策的有效實施。所以,企業(yè)必須建立科學的考核系統(tǒng),從根本上保證能源耗用指標管控措施的有效實施?;痣姀S能源耗用指標管控策略的實施,開辟了能源耗用指標有效管控路徑,為全面實現(xiàn)我國能源的可持續(xù)發(fā)展提供了有力保障。