电厂节能改造方案（精选8篇）
工作方案
全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造，是推进煤炭清洁化利用、改善大气环境质量、缓解资源约束的重要举措。《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》（以下简称《行动计划》）实施以来，各地大力实施超低排放和节能改造重点工程，取得了积极成效。根据国务院第114次常务会议精神，为加快能源技术创新，建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系，实现稳增长、调结构、促减排、惠民生，推动《行动计划》“提速扩围”，特制订本方案。
一、指导思想与目标
（一）指导思想 全面贯彻党的十八届五中全会精神，牢固树立绿色发展理念，全面实施煤电行业节能减排升级改造，在全国范围内推广燃煤电厂超低排放要求和新的能耗标准，建成世界上最大的清洁高效煤电体系。
（二）主要目标 到2020年，全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放（即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米）。全国有条件的新建燃煤发电机组达到超低排放水平。加快现役燃煤发电机组超低排放改造步伐，将东部地区原计划2020年前完成的超低排放改造任务提前至2017年前总体完成；将对东部地区的要求逐步扩展至全国有条件地区，其中，中部地区力争在2018年前基本完成，西部地区在2020年前完成。全国新建燃煤发电项目原则上要采用60万千瓦及以上超超临界机组，平均供电煤耗低于300克标准煤/千瓦时（以下简称克/千瓦时），到2020年，现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310克/千瓦时。
二、重点任务
（一）具备条件的燃煤机组要实施超低排放改造。在确保供电安全前提下，将东部地区（北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、海南等11省市）原计划2020年前完成的超低排放改造任务提前至2017年前总体完成，要求30万千瓦及以上公用燃煤发电机组、10万千瓦及以上自备燃煤发电机组（暂不含W型火焰锅炉和循环流化床锅炉）实施超低排放改造。将对东部地区的要求逐步扩展至全国有条件地区，要求30万千瓦及以上燃煤发电机组（暂不含W型火焰锅炉和循环流化床锅炉）实施超低排放改造。其中，中部地区（山西、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南等8省）力争在2018年前基本完成；西部地区（内蒙古、广西、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆等12省区市及新疆生产建设兵团）在2020年前完成。力争2020年前完成改造5.8亿千瓦。
（二）不具备改造条件的机组要实施达标排放治理。燃煤机组必须安装高效脱硫脱硝除尘设施，推动实施烟气脱硝全工况运行。各地要加大执法监管力度，推动企业进行限期治理，一厂一策，逐一明确时间表和路线图，做到稳定达标，改造机组容量约1.1亿千瓦。
（三）落后产能和不符合相关强制性标准要求的机组要实施淘汰。进一步提高小火电机组淘汰标准，对经整改仍不符合能耗、环保、质量、安全等要求的，由地方政府予以淘汰关停。优先淘汰改造后仍不符合能效、环保等标准的30万千瓦以下机组，特别是运行满20年的纯凝机组和运行满25年的抽凝热电机组。列入淘汰方案的机组不再要求实施改造。力争“十三五”期间淘汰落后火电机组规模超过2000万千瓦。
（四）要统筹节能与超低排放改造。在推进超低排放改造同时，协同安排节能改造，东部、中部地区现役煤电机组平均供电煤耗力争在2017年、2018年实现达标，西部地区现役煤电机组平均供电煤耗到2020年前达标。企业尽可能安排在同一检修期内同步实施超低排放和节能改造，降低改造成本和对电网的影响。2016-2020年全国实施节能改造3.4亿千瓦。
三、政策措施
（一）落实电价补贴政策 对达到超低排放水平的燃煤发电机组，按照《关于实行燃煤电厂超低排放电价支持政策有关问题的通知》（发改价格„2015‟2835号）要求，给予电价补贴。2016年1月1日前已经并网运行的现役机组，对其统购上网电量每千瓦时加价1分钱；2016年1月1日后并网运行的新建机组，对其统购上网电量每千瓦时加价0.5分钱。2016年6月底前，发展改革委、环境保护部等制定燃煤发电机组超低排放环保电价及环保设施运行监管办法。
（二）给予发电量奖励 综合考虑煤电机组排放和能效水平，适当增加超低排放机组发电利用小时数，原则上奖励200小时左右，具体数量由各地确定。落实电力体制改革配套文件《关于有序放开发用电计划的实施意见》要求，将达到超低排放的燃煤机组列为二类优先发电机组予以保障。2016年，发展改革委、国家能源局研究制定推行节能低碳调度工作方案，提高高效清洁煤电机组负荷率。
（三）落实排污费激励政策
督促各地在提高排污费征收标准（二氧化硫、氮氧化物不低于每当量1.2元）同时，对污染物排放浓度低于国家或地方规定的污染物排放限值50%以上的，切实落实减半征收排污费政策，激励企业加大超低排放改造力度。
（四）给予财政支持 中央财政已有的大气污染防治专项资金，向节能减排效果好的省（区、市）适度倾斜。
（五）信贷融资支持 开发银行对燃煤电厂超低排放和节能改造项目落实已有政策，继续给予优惠信贷；鼓励其他金融机构给予优惠信贷支持。支持符合条件的燃煤电力企业发行企业债券直接融资，募集资金用于超低排放和节能改造。
（六）推行排污权交易 对企业通过超低排放改造产生的富余排污权，地方政府可予以收购；企业也可用于新建项目建设或自行上市交易。
（七）推广应用先进技术 制定燃煤电厂超低排放环境监测评估技术规范，修订煤电机组能效标准和能效最低限值标准，指导各地和各发电企业开展改造工作。再授予一批煤电节能减排示范电站，搭建煤电节能减排交流平台，促进成熟先进技术推广应用。
四、组织保障
（一）加强组织领导 环境保护部、发展改革委、国家能源局会同有关部门共同组织实施本方案，加强部际协调，各司其职、各负其责、密切配合。国家能源局、环境保护部、发展改革委确定燃煤电厂节能和超低排放改造重点项目，并按照职责分工，分别建立节能改造和能效水平、机组淘汰、超低排放改造、达标排放治理管理台账，及时协调解决推进过程中出现的困难和问题。
各地和电力集团公司是燃煤电厂超低排放和节能改造的责任主体，要充分考虑电力区域分布、电网调度等因素编制改造计划方案，于2016年3月底前完成，报国家能源局、环境保护部和发展改革委。发电企业要按照《行动计划》相关要求，切实履行责任，落实项目和资金，积极采用环境污染第三方治理和合同能源管理模式，确保改造工程按期建成并稳定运行。中央企业要起到模范带动作用。地方政府和电网公司要统筹协调区域电力调度，有序安排机组停机检修，制定并落实有序用电方案，保障电力企业按期完成环保和节能改造。
（二）强化监督管理 各地要加强日常督查和执法检查，防止企业弄虚作假，对不达标企业依法严肃处理；对已享受超低排放优惠政策但实际运行效果未稳定达到的，向社会通报，视情节取消相关优惠政策，并予以处罚。省级节能主管部门会同国家能源局派出机构，对各地区、各企业节能改造工作实施监管。
2015 年12 月11 日环境保护部、国家发展改革委员会、国家能源局联合发布文号为“环发[2015]164 号”的《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》 (下称《方案》) , 要求全国新建燃煤发电项目原则上要采用60万千瓦及以上超超临界机组, 平均供电煤耗低于300克标准煤/千瓦时 (以下简称克/千瓦时) , 到2020 年, 现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310 克/ 千瓦时。各地要加大执法监管力度, 推动企业进行限期治理, 一厂一策, 逐一明确时间表和路线图, 做到稳定达标, 改造机组容量约1.1 亿千瓦。并落实电价补贴政策, 对达到排放水平的燃煤发电机组, 按照《关于实行燃煤电厂超低排放电价支持政策有关问题的通知》 (发改价格〔2015〕2835 号) 要求, 给予电价补贴。
《方案》对于发电量也给予奖励。综合考虑煤电机组排放和能效水平, 适当增加超低排放机组发电利用小时数, 原则上奖励200小时左右, 具体数量由各地确定。落实电力体制改革配套文件《关于有序放开发用电计划的实施意见》要求, 将达到超低排放的燃煤机组列为二类优先发电机组予以保障。还要求落实排污费激励政策, 督促各地在提高排污费征收标准 (二氧化硫、氮氧化物不低于每当量1.2元) 同时, 对污染物排放浓度低于国家或地方规定的污染物排放限值50%以上的, 切实落实减半征收排污费政策, 激励企业加大超低排放改造力度。
摘要：变频调速技术是目前世界上技术先进、性能可靠的交流调速方式。目前变频器虽然在技术和价格上还存在一定难题，随着电力电子技术和变频调速技术的不断发展，变频调速技术在发电厂的应用也将更为广泛，这一技术的推广应用将为火力发电厂在节能降耗、提高经济效益、提高上网电价的竞争力方面发挥巨大的作用。
关键词：变频技术发电厂节能应用
1变频调速系统简介
1.1变频器的产生背景异步电动机是生产企业最主要的动力设备之一。作为高能耗设备，其输出功率往往不能随负荷按比例变化。很多现代工业工程中需要对设备的转速进行控制，例如造纸机转速、水泵转速、风机转速等等。近年来，随着变频器技术的成熟以及变频器应用范围的日益广泛，使用变频器对电动机电源进行技术改造成为十分有前途的事业。变频器可以根据负荷的变化或者控制要求随时改变电动机的转速，从而起到明显的节能效果。目前，这已经成为各企业节能降耗、提高效率的重要手段。
1.2变频器简介目前的变频器主要采用交—直—交方式，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理单元等部分组成。整流部分一般为三相桥式整流器，逆变部分为绝缘栅双极晶体管(IGBT)三相桥式逆变器，且输出为脉宽调制(PWM)波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
现在，全世界范围内的变频器应用极为广泛。主流的变频器品牌包括：ABB、西门子、丹佛斯、施耐德等，基本上所有著名电气设备厂商都有一系列的产品推出。从产品工艺和应用技术上来看，现在的变频器已经非常成熟。
1.3变频器调速原理变频器通过控制电压和频率来实现调节转速。
电机学中有如下公式：n=60f(1－s)/p
(1)
式中：n—异步电动机的转速；
f—异步电动机的频率；
S—电动机转差率；
P—电动机极对数。
由式(1)可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率即可改变电动机的转速，当频率f在0—50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的。实际应用中，如果仅降低频率，电机绕组的电流将会随之增大，特别是当频率降到很低时，该问题就非常突出，电机将被烧坏。所以，为了防止电机烧毁事故的发生，变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。
2发电企业进行变频调速节能改造的意义
现今电力系统改革正在不断深化，厂网分开、竞价上网政策开展实施，降低厂用电率、降低发电成本，提高出厂电价的竞争力，就成为每个电厂的当务之急。现以装机总容量115.5MW(10.5MW×11)的柴油机发电厂为例，对其辅机设备采用变频调速技术改造进行探讨。
该火力发电厂的各种辅助动力设备中，风机、水泵、油泵类负载占绝大部分，整个发电厂最高厂用电负荷记录约为2.5MW，辅助动力设备中主滑油泵总容量为0.99MW(0.09MW×11)，占发电厂厂用电40％，如果能够采用变频调速技术对辅机设备进行节电改造，效果是相当明显的。
3系统现状描述
3.1设备简介在该柴油机发电厂中，主滑油泵是发电机组润滑系统的重要组成部分，在管路固定的情况下，润滑系统的滑油压力为关键受控对象。机组处于运行状态时，滑油压力太低会影响机组润滑效果，对机组运动部件造成损害；滑油压力太高则对过滤器、管道及密封胶圈有破坏作用。润滑系统的主滑油泵为德国莱斯特瑞慈(Leistritz)螺杆泵，由L2型滑油螺杆泵、滑油泵电机(啸驰防爆90kW电机)和相关的机械调压机构等构成。
3.2存在节能空间目前，此润滑系统采用机械调压机构保证机组滑油压力控制在允许的范围内，超出正常范围的压力全部由机械调压机构回流管道排放回油柜，这样一来，电机输出功率的很大一部分被排放掉，浪费了大量能源。根据滑油泵厂家资料显示，滑油泵输出压力设计在0.8MPa，而该发电厂柴油机只需要0.6MPa就可满足工况需要，滑油泵在0.6MPa、运动黏度15mm2/S、温度85％℃寸所需要的功率为48KW，而滑油泵电动机功率为90KW，证明余量很大。咨询生产厂家后得知，设计时选用大功率电动机的原因是由于螺杆泵起动时需要较大扭矩，如果起动方式是直接起动而电机储量不够时易烧毁电机，变频技术在当时还未能推广，故选用大功率电动机来达到工况要求。现在只需要配备比滑油泵功率稍大的电动机，通过变频器实现高起动转矩，并且用平滑无冲击的软起动就可以了。
3.3现有系统的弊端现有系统存在以下弊端：一是直接起动的交流电机因起动电流大(通常为额定电流的5—7倍)，在很短的起动过程中，笼型绕组或阻尼绕组将承受很高的热应力和机械应力，致使笼条(或导条)和端环在很高的应力作用下疲劳断裂；二是直接起动时的大电流还会在绕组端部产生很大电磁力，使绕组端部变形和振动，造成定子绕组绝缘的机械损伤和磨损，导致定子绕组绝缘击穿；三是直接起动时的大电流还会造成铁心振动，使铁心松弛，引起电动机的发热：四是机械调压方式经常导致滑油泵出口压力变化偏大，不符合发电机需要出口压力平稳的技术特点，影响发电机设备寿命。
4改造措施
4.1改造方案①异步电动机采用软起动方式在火力发电厂中，大容量交流异步电动机应用非常广泛，由于直接起动所造成的电动机烧毁和转子断条事故屡屡发生，给主机设备的安全经济运行带来很大的威胁，因此大容量异步电动机采用软起动方式，对于延长电动机使用寿命，减少对电网的冲击，保证正常生产是非常必要的。②在润滑系统中应用变频调速系统在润滑系统中应用变频调速系统，变频器以及配套的控制系统根据滑油压力来调节滑油泵的电机转速，避免了电机频率恒定、满负荷输出而带来的电能浪费。而且，每次起停滑油泵时，变频器使电机按照一定的斜率加速，对电机本身和相关的机械机构的冲击都大大减少，从而延长了设备的使用寿命。
4.2改造所需设备每改造1台机组的滑油系统，就需要配套使用如下设备：1台110KV变频器、断路器、电抗器、综合保护器、变频器柜、变频控制器、2台接触器及相关的通信软件。
4.3控制策略一般情况下，滑油泵电机的进线电源来自变频器，另有旁路电源作为故障备用。当运行人员启动滑油泵时，变频器驱动滑油泵电机以一定斜率增速起动。滑油压力传感器将滑油系统当前的滑油压力数值反馈回变频器系统的控制装置，控制装置根据反馈的压力数值和操作人员预先设定的滑油系统标准压力值进行比较运算，然后变频器向滑油泵电机输出一个特定的频率，使滑油泵电机以适当的转速运转，从而使滑油系统当前的滑油压力数值维持在一个最合适的压力范围内。这样，通过泄压装置回流的润滑油非常
少，避免了能源浪费。
变频器自动调节需要的压力反馈信号从机组的传感器设备中直接获得，控制逻辑由控制设备内部的软件实现，可以通过编程，按照经验值设定调节范围，选择合理的控制参数。基于厂内现有的控制系统，可以使变频系统通过控制网络与其无缝集成，变频系统的参数设定、运行模式选择、起停等既可就地进行操作也可在主控室遥控，运行值班人员可以在主控室的电脑画面上实时监控变频系统状态。
5改造方案的特点
5.1与现有工艺完全配合，无技术风险只改动电气驱动部分，对现有滑油系统工艺无影响，不会因为变频改造而产生任何不可靠因素。当变频系统进行检修时，运行人员只需稍做操作，就可以将系统切换成原来的状态，使原有的机械调节装置能够重新发挥作用，做到了平滑切换、无风险整合。
5.2可靠性好使用国际名牌变频器，技术成熟，类似的解决方案已经得到广泛应用。而且，在参数设置时，充分考虑了广州地区高温、高湿的环境特性，将变频器电流限幅为低于额定电流的状态，以保证设备长期良好运行。除了变频器涉及的基本电气回路外，对厂里的一次回路没有改动，基本不会因为变频系统的安装和运行而对其他系统产生影响，使系统的可靠性进一步提高。
5.3与现有控制系统紧密集成该厂现有的主要控制系统是用于机组控制的控制系统、相关的控制网络及上位机软件系统。改造时，我们将变频系统和现有的控制系统网络集成，使其与机组控制系统直接通信，以实现全自动控制和调节。经过编程和组态，变频系统的相关运行参数可以直接显示到上位机控制软件的监控画面上，不仅便于运行人员监控和遥控，而且便于检修人员维护，管理人员也能够通过远程监控网络了解变频系统的相关信息。
6其他技术细节探讨
6.1相关的传感器和控制系统
变频器自动调节需要的压力反馈信号从机组的传感器设备中直接获得，控制逻辑由控制设备内部的软件实现，可以通过编程，按照经验值设定调节范围，选择合理的控制参数。
6.2远程监控改造中变频器采用施耐德公司产品，与发电机控制系统为同一公司生产，其通信功能易与发电机现有工控网络的控制系统实现无缝集成，直接采集现有滑油系统压力值调节变频器，达到发电机工况要求，避免因另外设点而导致采集值与原值有差异，造成发电机保护误动作或不动作。变频系统的参数设定、运行模式选择、起停等既可就地操作也可在主控室遥控，运行值班人员可以在主控室的电脑画面上实时监控变频系统状态。
6.3高次谐波抑制由于变频器逆变电路的开关特性，对其供电电源形成了一个典型的非线性负载。变频器在现场通常与其它设备同时运行，例如计算机和传感器，这些设备常常安装得很近，这样可能会造成相互影响。谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致，当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。
在清楚地了解诣波产生的原因之后，治理上可采用无源滤波器、有源滤波器，减少回路阻抗，切断谐波传输路径等方法。现在还出现了无源滤波器(LC滤波器)与有源滤波器互补混合使用的方式，可充分发挥LC滤波器结构简单、易实现、成本低，有源电力滤波器补偿性能好的优点，克服有源电力滤波器容量大、成本高的缺点。两者结合使用，从而使整个系统获得良好的性能，力求将变频器产生的谐波控制在最小范围内，达到科学合理用电，抑制电网污染，提高电源质量的目的。
参考文献：
（常州市建筑科学研究院股份有限公司，江苏 常州 213015）摘要：本文针对目前既有居住建筑普遍存在的问题，介绍了既有居住建筑节能改造的相关判定原则和节能改造的基 本规定，并对既有居住建筑外围护结构常用的几种节能技术措施进行了分析，为既有建筑节能改造的进一步深入研究奠定了基础。关键词：既有建筑节能改造；节能技术；节能诊断 图1 规定性设计和性能性设计间的逻辑关系 规定性指标 各项设计指标限值，如遮阳系数、体型系数、窗墙比、围护结构K值（外墙、外窗、屋面）等 是否达到 所设计建筑是节能建筑 性能性指标 对比评定法 如有任何一条达不到要求 是否达到所设计建筑是节能建筑 修改原设计 修改设计指标 是是 否
砖 瓦世 界 2013.9 科技纵横 SCIENCE & TECHNOLOGY 40 研究与探讨 生的影响，并通过合理组织安排，将对居民生活的影响降至最低。考虑到既有居住建筑的现状，从经济和技术的角度考虑，可以只进行单项节能措施的改造，如仅进行外窗的节能改造，或屋面的保温隔热改造。也可以同时进行多项节能措施的综合改造，如同时进行墙体、门窗和屋面的改造，但改造后的热工性能指标应满足相关标准的指标要求。既有居住建筑节能改造工程的前、后应进行节能改造的预评估和后评估，评估内容包括围护结构热工性能等。节能改造预评估的结果应作为是否需要进行节能改造的判据和节能改造方案的设计依据；节能改造后评估应作为验证节能改造效果的判据。2 既有居住建筑外围护结构常用的节能技术措施 既有居住建筑外围护结构节能改造是一项复杂的系统工程，一般情况下，其难度大于新建建筑。既有居住建筑结构形式多样，外围护结构的状况也千差万别，出现问题的原因也多种多样，因此要求根据工程的实际情况，具体问题具体分析。2.1 外墙节能技术 在外围护结构各部位中，外墙约占其传热总能耗的25%左右，因此要提高建筑的节能效果，对墙体的保温隔热性能进行改善是重中之重。通过对既有居住建筑外墙的节能改造实地调查和研究后发现，增加外墙的热阻、降低传热系数是最主要途径。外墙平均传热系数越小，墙体的保温隔热性能越好；热惰性指标越大，对温度波动的衰减能力越大，穿透围护结构所需要的时间越长，室内内表面温度波动越小。外墙保温技术按照保温材料所在位置的不同可分为外墙外保温、外墙内保温、外墙自保温、内外混合保温等多种方式。相比于外墙内保温和内外混合保温系统，外墙外保温系统在既有居住建筑节能改造和提高室内热环境方面有着明显的优势，是外墙节能改造中的首选技术。外墙内保温由于不能将建筑物围护结构的所有部分全部覆盖，很难消除圈梁、楼板、构造柱等引起的热桥效应，热损失较大，保温效果及房间的热稳定性较差，且影响居民的日常生活，因此其在既有建筑节能改造中已经很少运用。而内外混合保温会使整个建筑外墙的不同部位产生不同的变形速度和变形尺寸，使建筑处于更加不稳定的环境中，缩短整个建筑的寿命，不 建议使用。2.2 屋面节能技术 屋面的节能改造是建筑节能改造中的重要组成部分，其改造效果直接影响到顶层住户居住的舒适性，同时屋面的节能改造也需要和防水修缮结合在一起，因此在改造实施方案的过程中，需要综合考虑解决节能和防水两方面问题，建筑屋面有坡屋面和平屋面之分，不同的屋面形式其节能技术措施分析如下：（1）坡屋面 坡屋顶一般都需要设置保温隔热层。对于钢筋混凝土坡屋顶，保温层应设置在外侧面；对于以轻钢结构层或木结构为基层的坡屋顶，保温层可以分别设置在基层的上侧和下侧，还可以设置夹芯保温屋面，或设置在夹层楼面上。当保温层设置在基层的下侧时，应考虑热桥部位的保温构造。（2）平屋面平屋面又分为上人屋面和非上人屋面两种，其保温构造形式又可分为正置式和倒置式两种。传统正置式保温屋面将保温层设置在防水层之下，这种构造做法容易发生结露。倒置式保温屋面将保温层放置在防水层之上，能够有效防止保温层内部结露，同时倒置式保温屋面能使室内温度分布低于正置式屋顶的室内温度分布，热稳定性好，是一种保温隔热效果较好的屋面节能构造做法。2.3 外窗节能技术 建筑外窗是建筑围护结构中传热和空气渗透最薄弱的部位，是影响室内热环境和建筑节能的重要因素之一。外窗（包括阳台门的透明部分）的能耗包括通过玻璃、窗框的传热，窗缝的空气渗透和夏季太阳辐射得热三方面，大量调查和测试表明，太阳辐射通过窗户进入室内的热量是造成室内过热的主要原因，占空调冷负荷的40%以上。提高外窗的保温隔热性能，就要降低外窗的传热系数，增加热阻，而影响门窗传热系数的因素主要是框材和玻璃。窗户的节能改造主要有以下几种改造形式：窗框更换为传热系数更低的塑钢和断桥铝合金等、玻璃采用中空玻璃外窗和Low-E玻璃等。2.4 外遮阳节能技术 大量的调查表明，太阳辐射透过窗户直接进入室内的热量是造成夏季室内过热的主要原因，所以（下转第34页）
太阳能热源节能改造项目
实
施
方
案
二〇一〇年六月十日
目录
一、基本情况
二、项目实施的主要内容及目标
三、项目采用的技术方案
四、项目投资预算及资金来源
五、申报单位联系方式
一、项目建设的背景及必要性
二、太阳能采暖技术及设备方案
（包括太阳能采暖系统技术概况，采用的设备、材料和产品清单）
三、太阳能采暖节能分析
附件目录：
四、项目的实施计划
张掖工业园区
太阳能热源节能改造项目实施方案
一、基本情况
张掖工业园区成立于1994年，当时的名称是“张掖市东北郊经济新区”，2000年原张掖地委、行署成立了“张掖工业园区领导小组”，下设管委会，同张掖市东北郊新区管委会实行两块牌子，一套人马，合署办公。2006年5月，经省政府批准，通过国家发改委、国土资源部等部委审核公告为省级开发区，公告名称为“甘肃张掖工业园区”。2006年，市、区政府为优化产业布局、完善园区功能，先后在兔儿坝滩和西洞滩规划建设了循环经济示范园和冶金建材产业园，并纳入工业园区统一管理，形成了“一区三园”的发展格局。园区管委会现设有正科级建制的党政办公室、项目引进部、土地规划建设部、农村工作部、财政分局和城管大队6个职能部门，下属湿地公园建设管理办公室和园林资源管护站两个事业单位，直管“两村一社”（下安村、东泉村和张家庄社）、直属张掖市万盛投资开发建设公司、万盛房地产开发公司、万盛信用担保公司和万盛物业管理公司四个实体。现有在编干部职工47人，其中班子成员6人、部门
负责人10人、副主任科员3人，正科级干部10人、副科级干部9名。
工业园区自建六层楼独立办公，管辖区域大，业务范围广，经费开支多，根据目前工作实际，用能情况主要有用电、用水、供暖和公务用车燃油四个方面，机关办公区月平均用电量3562.5度，单价0.8元/度，月平均电费2850元,年总用电量42750度，年缴电费总额34200元；月平均用水量493吨，年用水量约5920吨，单价2.7元/吨，年缴水费近16000元；办公楼供暖主要依靠热力公司供热主管，集中供暖，供暖面积总计3100平方米，采暖面积收费标准25.6元/平米，年缴供暖费79360元；机关现有公务用车三辆，月耗油量531升，单价6.4元/升，月支付燃油费3400元，年耗油量6372升，年支付燃油费40800元。
园区管委会认真落实节能减排目标责任制，通过组织开展节约型机关等“六型”机关创建活动，将“办公经费比上一年减少10%”的目标要求列入机关各部门的目标责任书中进行落实考核，积极倡导节水、节电从我做起、从点滴做起，要求每个人都自觉节约用水、电，及时关闭水笼头，下班前关闭所有用电设施，防止跑、冒、滴、漏；对车辆的使用实行登记制和行车日志，杜绝随意用车、公车私用等现象，以控制车辆燃油消耗，减少费用和污染。同时，加大对机关各部门、单位节水、节电、节油和节约办公用品等的监督力度，控制水、电、纸、油的使用量，减少浪费，力争到2012年，工业园区机关实现节电20%、节水20%、单位建筑面积能耗
和人均能耗分别降低20%、人均办公用纸量降低20%、单台公务用车耗油量降低20%的目标。通过深化创建“节约型机关”活动，采取以上措施，机关办公区用水、用电及燃油等能耗用量明显降低。
二、项目实施的主要内容及目标
张掖工业园区太阳能热源节能改造项目，根据项目供热面积和规划，供热面积3100平方米，由太阳能集热器、控制器、空气源热泵、供回水管等组成，主要利用太阳能进行集热，充分利用张掖市华光太阳能有限公司研发的专利技术太阳能空气加热装置（ZL.2008.20029036.2）为建筑物提供热源。
本项目建成后，年供热面积为3100平方米，按照实际采暖面积收费标准25.6元/平米计算，正常年可节省开支79360元，采暖期年供生活热水2500吨，按照收费标准3.5元/吨，正常年可节省开支8750元。经估算，正常年可节省开支88110元，年可节约标准煤189吨，减排二氧化碳276.2吨，减排二氧化硫7.5吨，经济效益和社会效益明显。
三、项目拟采用的技术方案
（附后）
四、项目投资预算及资金来源
项目投资主要由设备购置、安装和现有供暖设施改造资金等部分组成，根据甘肃省张掖市建筑工程造价及同类工程类比法、设备询价按国家有关工程造价的规定进行测算，太阳能热源节能改造单价205元/平方米，改造面积3100平方
米，合计635500元,地暖改造单价60元/平方米，面积3100平方米，合计186000元，外墙保温单价90元/平方米，面积2000平方米，合计180000元，工程项目总投资100.15万元，本项目投资计划申请上级补助资金60万元，单位自筹40.15万元。
五、申报单位联系方式
通讯地址：张掖工业园区（张火公路什字）
联系电话：5983020
传真：5983020
方
案
为贯彻落实国家节能政策，合理选用建筑节能技术，指导我县农村危房改造的节能示范工作。按照《住房和城乡建设部扩大农村危房改造试点建筑节能师范的实施意见》及《关于印发农村危房改造试点建筑节能示范工作省级考核评价指标（试行）的通知》的通知要求，结合我县实际，特制定本技术方案：
一、总结要求
1、农村危房改造试点建筑节能示范要求本着因地制宜、经济使用、就地取材、利于推广的原则，积极稳妥地开展，此项工作。
2、对确定为集中建设点得危房在新建、翻建时必须采取一定的建筑节能技术和措施。
3、试点乡镇应至少选择一个相对集中的建筑节能示范点，其他乡可以结合当地情况选择几个不同地理特征的村社进行示范。
4、建筑节能示范应重点在房屋的墙体、门窗、屋面等部位采取节能措施。改造后的农牧民住房节能效率和居住舒适度要有较大幅度的提高。
二、建筑节能与能源利用
建筑布局节能。住房宜采用南北向布置，主立面朝南向，可充分利用太阳能。住房体型应简单、规整、高度一致，住房室内
净高不宜超过3米，住房开间不宜大于6米。住房在满足日照、通风前提下，男向宜采用大窗户、北向宜采用小窗，窗墙面积比限制宜按照减少散热的要求确定。住房入口宜设置门斗或入口设置双层门。住房屋面可以根据当地建房和特点。优先选用节能型屋面。
能源利用和采暖通风方式。农牧民生活能宜，根据当地资源条件，优先选择可再生能源，太阳能、沼气利用等；可再生能源的利用应采取灵活的方式，可采用单户分散利用方式，也可用集体利用的方式。住房采暖宜根据当地资源条件，优先选择改良火坑、火墙等燃用生物燃料的采暖方式。推荐使用节能锅炉，也可以试点使用太阳能取暖，夏季尽可能利用自然通风。
三、维护结构节能
危房改造建筑节能示范工程的维护结构应采取相应的保温措施，保温措施的选择应采用适合农村现有经济和应用条件的保温节能材料和施工工艺。改造后维护结构的热工性能要适应当地气候条件。
1、墙体。住房的墙体宜采用经济使用的空心砖。
2、门窗。外门和外窗的选用可根据住房具体情况确定，在满足安全、采光、通风等性能要求下提高其保温性和气密性。推荐使用平开塑钢门窗和中空玻璃。
3、屋面。各类型屋面均应增设保温层，屋面保温材料可优先选用当地常见的麦秸、麦壳、锯末等保温性能好的生物质材料，具
备条件的可选用挤塑聚苯乙烯泡沫型材料（SPX）。结合农牧民住房不同屋面类型及状况，采取不同的改造措施。同事，应特别做好屋面防漏、防火和耐久性处理。
四、保障措施
1、加强组织领导。试点乡镇要高度重视农村危房改造建筑节能示范项目工作，成立专门指导小组，负责具体工作。要把每一个工程落实到村庄和农牧户，并指导实施。
2、制定技术措施。试点乡镇要结合本地自然条件、资源状况和农村住房不同类型，根据有关要求，制定具体节能示范技术措施，采取适宜的可再生能源应用技术，明确施工方法和指标要求，3、强化工作指导。各工作机构要加强沟通联系，做好工作指导，各指导小组要加强对示范项目施工现场巡查和督导，并探索在节能示范工作中，如何搞好施工组织，保证各项施工技术措施落实到位，确实起到节能效果。
4、重视技术培训。农村危房改造建筑节能示范，是有一项一定技术含量的惠民工作，其施工环节的质量控制非常重要。开展危房改造示范乡镇，要认真组织相关管理和施工人员进行建筑节能政策、标准和施工技术的学习培训，提高其组织指导和实施能力，确保较好地完成危房改造节能示范任务。
风机节能在国民经济各部门中的地位和作用是举足轻重的。因而风机的节能具有十分重要的意义[1]。造成风机能耗较高的原因有多种。例如,由于通风工程设计者对管网阻力计算不准确,选用风机的人员又担心计算压力和流量不能满足工况需要,故选用过大的安全裕量,或者无适宜性能的风机规格可选而选用风机的高档性能或高压区。结果,由于层层加码,造成所选用风机的额定风量远远超过工况实需风量。这时风机操作者只好采用插板或调节门节流来增加阻力,以求减少风量,使之符合工况要求。
风机的配套电动机容量选取偏大。由于国产电动机的规格难以完全满足风机的配套,采购时往往选取高档额定功率的电动机,造成大马拉小车,降低了电动机的负荷率,浪费了电能。风机使用中采用了不适宜的或效率低的调节方法,降低了风机的调节效率[2,3,4]。
据某煤炭公司对148台矿井主通风机的调查,运行效率在70%以上的占10%左右;运行效率低于55%的竟达59%。据某钢铁联合企业的调查,通风机的平均运行效率只有40%左右。某发电厂锅炉鼓引风机的最高运行效率只有67.5%,最低仅为45.2%[5,6,7]。
因此,本文充分利用凯迪公司现有的设备进行研究改造,以期取得良好的效果,为推广风机节能工作提供基础试验数据。
1 引风机性能
本试验引风机选用两台电机功率800 kW的型号为Y6-40-26F引风机,参数如表1所示。
2 试验工况
为了准确掌握目前引风机及其相关烟道的特性,为引风机改型提供准确的数据,进行引风机性能试验,并根据试验结果计算引风机改型设计参数。通过锅炉负荷分别在不同工况条件下,对两台引风机进行试验,获得其性能参数。
#1炉两台引风机甲和乙进行试验,每次试验选择8个工况,各个工况的试验内容如下:
(1)工况1:甲引风机单独运行,乙引风机停用,锅炉负荷为经常出现的低负荷。
(2)工况2:甲引风机单独运行,乙引风机停用,甲引风机进口风门开度为100%,锅炉负荷调整至相应引风量下的负荷。
(3)工况3:启动乙引风机,甲引风机仍保持运行,且它的进口风门开度仍保持100%,调整乙引风机进口风门,使得锅炉负荷达到额定值,且此时总引风量为额定锅炉负荷下的可能的最大值。
(4)工况4:两台引风机投用,锅炉负荷、总引风量维持在工况3下的数值,将两台引风机调整至相同电流。
(5)工况5:两台引风机投用,将锅炉负荷调整至经常运行的高负荷,相应调整两台引风机使得两台引风机保持相同的电流。
(6)工况6:两台引风机投用,将锅炉负荷、总引风量恢复到工况3下的数值,乙引风机进口风门开度调整至100%,而甲引风机进口风门开度调整至合适的数值。
(7)工况7:甲引风机停用,乙引风机单独运行,乙引风机进口风门开度为100%,锅炉负荷调整至相应引风量下的负荷。
(8)工况8:甲引风机停用,乙引风机单独运行,锅炉负荷为经常出现的低负荷。
由于工况3、工况6的一侧引风机进口风门全开、另一侧引风机进口风门开度较小,以致除尘器后的两侧烟道的烟气量相差很大,使得烟气量小的一侧烟气速度较低,部分测点速度接近于零甚至有回流,存在较大的烟气量测量误差,因此,对工况3、工况6的试验数据不作分析计算。
3 试验结果与分析
3.1 不同试验工况下烟气量特性
本试验分别对六种工况进行试验,并对各个工况下的参数在不同氧量和不同转速的条件下进行了修正,如表2所示。关于表中的文字内容在表后做了相应注释。
3.2 #1炉引风量选型分析
由表2可以看出,在同等开度下,#1炉引风机甲各项指标、出力不及引风机乙,故#1炉选择引风机甲改造,引风机乙备用。将工况4烟气量修正至常态、设计转速、高氧量时的数值为105.93 m3/s,即在上述状态下,锅炉所需的总引风量为105.93 m3/s,单台引风量为52.96 m3/s,取53 m3/s作为改型设计工况1的风量用于#1炉风机选型。
根据表2中试验结果,拟合出常态、设计转速、高氧量时锅炉负荷与引风量的关系曲线与表格,#1炉如图1所示。
1-y=0.9011x+156.13;2-y=0.8239x+142.75;3-y=0.5278x+108.74
高负荷220 t/h、高氧量5.0%、引风机进口密度为0.87 kg/m3、引风机转速为960 r/min时,锅炉总引风量为98.44 m3/s,单台引风机的引风量为49.22 m3/s ,取该值作为改型设计工况2的风量用于#1炉风机选型。
高负荷220 t/h、正常氧量3.5%、引风机进口密度为0.87 kg/m3、引风机转速为960 r/min时,锅炉总引风量为90.00 m3/s,因此初步决定此时采用单侧运行,所以取该值作为改型设计工况3的风量用于风机选型完全满足要求[8,9,10]。
3.3 不同试验工况下引风机风压试验
由表3可见:将满负荷试验工况4的引风机风压修正至常态、设计转速、高氧量时,此数值为:甲侧6 147 Pa,乙侧6 042 Pa,为了安全起见,加之乙侧风压可能不可靠,取两侧中的较大值并近似至6 150 Pa,作为改型设计工况1的风压用于风机选型。该取值对应的风门开度仍为工况4的风门开度72%～81%,即按6 150 Pa取值,引风机仍有较大的风压富裕量。
高负荷220 t/h、高氧量5.0%、引风机进口密度为0.87 kg/m3、引风机转速为960 r/min、锅炉总引风量为98.44 m3/s、单台引风机的引风量为49.22 m3/s时,所需风压为5 308.5 Pa,近似取5 310 Pa作为改型设计工况2的风压用于风机选型。
3.4 引风机改型设计参数汇总确定
根据前面对几种改型设计工况风量、风压的推算,得出改型设计参数汇总如表4所示,按锅炉负荷为220 t/h,引风机投入运行的是甲引风机,电机功率800 kW容量。
经过对锅炉不同工况、不同煤种引风机的引风量、风压等所有相关数据进行测试、试验,经过调研、技术论证和立项批准,决定引风机重新选型改造;对主要部件叶轮、集流器、机壳蜗舌、出口烟道流线重新设计,原出口烟道扩散角度约19°,不符合风机设计规范要求,规范要求出口烟道扩散角度不大于12°,此次改造一并设计,重新制作。为了节省费用,保留原风机电机、风箱、轴、轴承座等。根据性能试验结果,选取#1炉引风机甲改造。
根据前面性能试验,对设计工况风量、风压进行推算,得出改型设计参数汇总,选择国内业绩较好的引风机专业制造厂家作为引风机改造单位。
注释:(1)表中“氧量修正1”是将各试验工况下的氧量修正至同一氧量3.5%(正常运行氧量),以修正试验氧量不同引起的烟气量的不同;(2)表中“氧量修正2”是将各试验工况下的氧量修正至同一氧量5.0%(掺烧无烟煤所需氧量),以修正试验氧量不同引起的烟气量的不同;(3)表中“常态”为引风机进口烟气密度为0.87 kg/m3时的状态;(4)表中“标态”为引风机进口烟气密度为1.293 kg/m3时的状态;(5)表中“转速修正”是将各试验工况下的转速修正至引风机设计转速960 r/min;(6)表中“过量空气系数”由锅炉氧量按简化公式α=21/(21-O2)计算;(7)表中“电功率”根据引风机电流计算,计算中功率因素取0.85,电压取10.3 k V,而从DCS电气画面记录的电功率不准确,故没有表示;(8)表中“流量测量截面密度”根据引风机进口前烟道负压、温度、氧量按烟煤烟气密度特性曲线计算得到。(9)表中“/”前的数据是引风机甲,“/”之后的数据是乙。
参照改型设计参数,根据本厂引风机生产系列,最终确定选择Y4-60-14No.25.5F型引风机,叶轮(包括防磨处理)、集流器,机壳等主要部件由成都电力机械厂制作,出口烟道由我公司自行按规范设计,设备安装包括出口烟道安装由我公司生产部承担,改造后在现场进行动平衡调整试验。风机改型后的性能参数如表5所示[11]。
#1炉引风机甲于#1机组大修期间开始施工,改型后投用前,甲风机现场进行了动平衡调整,轴承振动都不超过0.03 mm,机械性能符合规范。#1炉引风机甲满载运行锅炉平均负荷195 t/h左右,比改造前负荷平均上升25 t/h,单引风机运行基本能满足当前负荷要求,对风机性能进行了测试,数据表明,#1炉引风机效率为76.2%[12]。
3.5经济性能分析
对电力市场和供热市场按年发电利用小时6 300 h、年供热210 000 t,预测锅炉年产汽3 250 000 t,机组的引风机单耗比改造前平均下降1.44 kWh/t汽,则:
年节约厂用电:
3250000 t×1.44kW/t汽=468000 kWh
年实现净效益:
4680000kWh×0.469元/kWh=2194920元
项目改造后实现效益约219.5万元/年。
4结论
经过对锅炉不同工况、不同煤种引风机的引风量、风压等所有相关数据进行测试、试验,决定对引风机重新选型改造。参照改型设计参数,根据本厂引风机生产系列,最终确定选择Y4-60-14No.25.5F型引风机。另外对改型后的经济性能分析,可节约成本219.5万元/年,效益可观。
摘要：武汉凯迪公司自主研发的生物质直燃循环流化床锅炉,试验锅炉为240 t/h循环流化床锅炉,每台炉配备两台电机功率800 kW的型号为Y6-40-26F引风机,单台引风机锅炉平均负荷170 t/h,为满足汽机接带负荷,需要启动两台引风机,运行方式不经济,通过技术改造,可实现节能目的。
关键词：循环流化床锅炉,引风机,性能试验
参考文献
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关键词：电厂锅炉；节能现状；技能技术
引言
我国经济在取得发展的同时，能源紧缺问题也日益突出，并影响着我国经济的健康发展。电作为一种重要的能源，随着社会的发展，社会对电的消耗不断加大。为了满足人们对电力市场的需求，电力企业及电力工程纷纷建起。在电厂发电过程中，锅炉有着举足轻重的作用。然而在这个竞争激烈的市场环境下，锅炉的能耗不仅高，而且能源利用率也低。在构建社会主义和谐社会过程中，发展节约经济、节能经济、环保经济已经为我国当前社会发展的重要内容。为此，电厂锅炉发展节能技术，提高能源的利用率有着重大意义。
1.电厂锅炉发展节能技术的意义
锅炉作为一种能源转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，豫园锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。在我国当前社会发展形势下，电厂规模不断扩大，锅炉的使用也越来越多，锅炉在运作的过程中，受多种因素的影响，会使得能源的消耗不断加快，同时能源的利用率降低，在我国当前电厂发电主要用的燃料有煤、油、气，而这些能源的消耗会加大我国能源紧缺的局面。在电厂锅炉中发展技能技术，可以有效地减少能源成本，提高经济效益；控制环境污染，改善社会形象。同时电厂锅炉发展节能技术也是我国构建社会主义和谐社会的根本要求，是我国实现可持续发展战略这一位大方针的重要体现，对促进我国经济的稳定、健康发展有着积极的作用。
2.电厂锅炉的节能现状
随着我国社会对电力的需求不断增加，电厂锅炉的使用液越来越普及。电厂锅炉是利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水，使水达到所需要的温度或一定压力蒸汽的热力设备。锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行，水进入锅炉以后，在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水，使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽，被引出应用。在燃烧设备部分，燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气通过热的传播，将热量传递给锅炉受热面，而本身温度逐渐降低，最后由烟囱排出。电厂锅炉在运作的过程中所需要消耗的能源有水、煤、天然气、石油等资源，然而我国经济水平及科技还不够发展，锅炉的生产还不够科学，锅炉在运作过程中，锅炉的四壁很容易形成污垢，造成燃料的使用量增加，使得消耗的能源增加，同时由于污垢的存在，燃料在燃烧的时候不充分，由于缺乏必要的技能技术，锅炉大量的使用，必然会造成能源的消耗增加，能源的利用率降低，使得电厂的发电效率地下，从而影响到了我国社会的健康发展[1]。
3.电厂锅炉的节能技术
3.1烟气余热回收技术
烟气余热是利用换热器将烟气中的热量回收利用，提高锅炉效率。其中较为先进的复合相变换热器，对大多数锅炉可以实现烟气温度的大幅降低，回收其热量加热凝结水、锅炉补水、生活用水等，实现能源的回收和高效利用。通过对锅炉尾部受热面进行改造，采用扩展受热面来增加换热面积，增强换热效果，从而达到降低排烟温度的效果，实现节能减排
3.2采用保温材料
由于锅壳、烟道、省煤器、管道等部件温度高于环境温度，因此会向外散热产生热损失。因此可以采用在这些部件外包保温材料，不仅可以减少散热，而且可以反之锅炉炉膛和烟道漏风，减少热损失。保温材料应满足导热系数小，热稳定性高，对管壁无腐蚀等特点。常用的保温材料有石棉、矿渣棉等。为减少蒸汽管道的散热损失，应尽可能采用小的管径，并缩短输送距离，同时应使其压降较小。在输送蒸汽前将汽压降低到最低必须的数值。如压降较大，则应利用其作功。对于动力装置，应采用高温高压蒸汽；对于工艺用汽，应采用低压和小的过热度。对供热设备和管道进行良好的保温是重要的节能措施。
3.3锅炉性能优化
锅炉性能优化系统，是基于现代控制理论的过程优化软件系统， 结合国内发电设备情况和客观条件，进行適应性改进后研制开发的锅炉性能优化分析系统软件[2]。锅炉性能优化系统基于先进的人工神经网络技术和专家系统，增加了锅炉运行关键中间参数-炉膛出口烟温（FEGT）在线监测，通过试验设计和专家系统创造数据，为锅炉系统创造边界参数并挖掘系统冗余空间。根据用户需求进行发电设备全面优化，同一台锅炉可以根据不同的侧重点，制定出提高锅炉效率、降低供电煤耗、稳定过热、再热汽温，减小与额定汽温的偏差；预防或治理结焦结渣以及降低污染物（氮氧化物等）排放，从而达到节能减排的目的。
4.结语
电厂锅炉在发电过程中所需要消耗的能源是巨大的，不仅加大了我国当前能源紧缺的局面，同时也使得发电厂的发电效率降低，难以满足社会发展的需求。随着我国节能经济的发展，电厂锅炉作为能耗较多的一个设备，针对锅炉节能现状，发展节能技术，既是我国构建社会主义和谐社会发展的本质要求，同样也是我国走可持续发展道路的重要体现，对促进我国经济的健康、稳定、持续发展有着重要的作用。
参考文献：
[1]唐禹明.工业锅炉节能减排分析及对策[J]. 应用能源技术. 2011（02）.
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