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關鍵詞:鍋爐結焦;原因;措施
中圖分類號TM6 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)51-0023-01
1 鍋爐結焦的原因
鍋爐結焦是一個十分復雜的過程,煤灰是產生結焦的根源,爐墻的溫度是使得結渣的外部因素,爐內的空氣動力場組織對于結渣有著極其重要的作用。
1.1煤質因素
燃用的煤的煤質對于電廠鍋爐結焦有著很大的影響,結焦的內因受到灰質的成分和熔化溫度的影響。一般來說,煤灰對受熱面的沾污結焦的傾向,可以用灰熔點溫度及其灰的主要成分來判斷煤灰的結渣程度。但是僅僅用熔點來判斷煤灰的結渣是很不準確的,可能會有不同程度的偏差,因此,也應該選用其他的指標來進行評價。依據灰的結焦指標可以得到所用煤灰使用的哪種類型,并且是通過煤灰組成計算公式來計算,依據煤灰常規結渣判別準則,可以基本上知道燃煤的結渣性能。
1.2灰熔點因素影響
灰熔點是結焦的關鍵,煤在進行燃燒時,加入燃煤中含有的氧化鈉、氧化亞鐵、氧化鉀較多時,灰熔點就會很低,從而容易結焦;加入燃煤中的氧化硅、氧化鋁含量較大時,就不容易結焦。灰熔點與煙氣中灰的化學成分、灰的濃度和爐內的環境有很大的關系:燃煤中含灰量不相同,那么灰熔點也會隨之發生變化,因為灰中各種成分在加熱的過程中,相互之間接觸的比較多,產生分解、化合的機會也比較多,灰熔點就會容易降低。
1.3機組運行狀態因素
鍋爐運行的含氧量是爐內的氧氣,它對于鍋爐結焦有很大的影響,如果鍋爐運行的氧量比較低,那么爐內的還原性氣氛就比較強,灰熔點就會下降,很容易產生結焦。因為在鐵量增加的同時灰熔點會隨之降低,而爐內氣體的某些性質也會影響灰熔點。例如鐵在爐內的氧化性氣體作用下能夠以Fe2O3的形式存在,再增加鐵量的時候鐵的熔點就會緩慢地降低。如果爐內的還原性氣體的影響下,Fe2O3會被還原成FeO,同時灰熔點也會很快地降低。FeO與爐內灰渣中的SiO2很容易反應生成化合物2FeO?SiO2,這種化合物的熔點為1 065℃。因此,我們了解到如果對爐內輸送氣體的氧氣量受空氣預熱器或者說吸風機影響而含量降低則必然會在爐膛出口的位置有大量的還原性氣體的存在,進而增加煤灰的結焦。
依據以往經驗,為了保證煤灰在爐膛口不結焦,爐膛口的溫度要比煤灰的熔點溫度低出至少100°。如若爐膛口溫度沒有達到這個條件則管子表面會有很多的結焦。固定了爐型后,要是改變噴燃器或者一二次風噴口的角度則還要控制人員進行粗略的調動,粗調很難把握尺度,使得鍋爐內的燃燒狀況達不到最優,同時上層的燃燒器里的煤粉顆粒燃燒不完全不能充分利用。遇到質量較次的煤時,燃燒性能會進一步的降低,更會導致爐膛口的高溫,引起結焦。
假如鍋爐結焦頻繁發生,水封槽被煤灰填積而沒有充足的水,則水封槽的應用效果會大打折扣,還會有爐膛下部出現漏風狀況,下排燃燒器就會有較低的穩定性。在爐膛火焰中心溫度持續升高的時候,上排的燃燒器會提前著火,促進該區域溫度的再升高,導致上排燃燒器及中排燃燒器結焦的發生。
2 鍋爐結焦的危害
1)鍋爐出力能力降低
在爐膛口溫度升高,蒸汽出口以及管壁溫度偏高的情況下,鍋爐出力性能會受到很大的抑制。出現水冷壁結焦,則影響蒸汽的蒸發量。
2)鍋爐的熱效率降低
當鍋爐的受熱面發生結焦時,導熱性能就受到影響,而排煙的溫度會升高,鍋爐整體的熱效率就下降了。燃燒器口出現結焦則爐內氣體就發生流向偏斜,可能會增加機械以及化學熱損。熱效率降低鍋爐的用電量則增加。
3)鍋爐的安全系數降低
鍋爐結焦后會使得排煙溫度、管壁溫度偏高,受熱不均勻會使設備的熱度差偏大,不利于爐內水循環的安全。爐內結焦掉落時可能會堵塞排渣口或者砸壞水冷壁管,影響鍋爐的正常工作。在長時間的除渣時,爐內氣溫嚴重降低影響鍋爐的燃燒。
3防止鍋爐結焦的措施
3.1保持鍋爐燃燒設備的正常工作狀態
在對鍋爐進行日常檢修的過程中調整更換出現磨損或脫落的風噴口,保證煤粉在分噴口的均勻分布。
3.2保證燃煤的質量
電廠應根據當前實際的燃煤質量調整自身的燃燒方案,保證有最優的燃燒效果。燃燒管理部門應該更多的研究混配煤技術,降低低熔點的物質含量,把握灰熔點,避免結焦現象發生。
3.3應用科學的運作模式
為控制爐膛口溫度,應設置持續的監控系統,實時監測爐膛口煙溫,保證控制在灰熔點以下。同時要把握好爐內過剩空氣系數。在適當的時候提高一下風速可以推遲煤粉的著火也可以增加氣體的流動,減少氣流偏斜。鍋爐正常的燃燒還要有合適的煤粉細度,過大過小都會導致燃燒器的故障。
電廠鍋爐的結焦問題有很多原因,我們要針對不同的情況采取相應的措施,進而保證電廠鍋爐的正常、安全工作。
參考文獻
[1]劉思佳,王文元.燃燒調整對鍋爐結渣影響的分析[J].中國電力技術,2005.
關鍵詞:電力設計院;市場化運作;EPC管理模式;信息安全;企業文化
中圖分類號:F407.61 文獻標識碼:A 文章編號:
1引言
電力設計院是我國電力行業的勘查設計企業,在國家電力建設中承擔了電源建設、電網建設、配電建設的設計、咨詢、總承包及其他技術服務,是我們電力行業發展的技術支柱。我國電力設計院承擔了我國火力發電、水力發電、風力發電、新能源發電、特高壓發電、中低壓輸電網絡、低壓配電入戶等工程,在國民經濟建設中發揮了重要的作用。
我國電力設計院體制的發展大致經歷了三個階段:第一階段是國有企業,在上世紀50年代至80年代;第二階段是事業單位,在上世紀80年代至90年代;第三階段從上世紀90年代至今,在《電力體制改革》方案的促進下,電子設計院由事業單位改革為企業,建立了面向市場經營、人力資源和財務管理的現代企業制度,全面實施市場化運作。我國電力設計院主要有三個層面的設計院:一是區域電力設計院,如中南電力設計院;二是省級電力設計院,隸屬于各省電力公司,如湖北電力設計院;三是隸屬于各地區的區級供電局的設計院,如武漢電力設計院。
2002年,《電力體制改革方案》指出“有關電力設計、修造、施工等輔助單位業務與電網企業脫鉤,進行公司化改造、并進入市場。”。同時,《電力體制改革方案》強調電力體制改革的目標是:“加快完善現代企業制度,促進電力企業內部轉變經營機制,建立與社會主義市場經濟體制相適應的電力體制。”
我國電力體制改革的基本目標是達到“三個有利于和一個滿足”:有利于促進我國電力工業的快速發展,有利于提高供電的安全可靠性,有利于改善對自然環境的影響,同時滿足全社會對電力不斷增長的需求。為了實現電力體制改革的目標,我國電力設計院應持續深化各種市場化運作策略。
2電力設計院市場化運作的策略分析
基于我國電力設計院的運營實踐,借鑒于西方國家電力設計院的市場化經驗,在現有的經濟體制下,我國電力設計院的市場化深化應從如下6個方面展開:
第一、加強信息系統的整合
電力設計院的信息化管理,事實上就是將設計院的生產過程、物料移動、事務處理、現金流動、客戶交互等業務過程實現數字化,通過信息系統網絡的加工,生成各種新的信息資源,以供各部門作出有利于生產要素組合優化的決策。我國電力設計院在信息化管理方面,出現了許多“信息孤島”,不便于信息化管理的整合。為了加強信息化管理與控制,提高信息系統的安全可靠性,降低信息化管理的運行成本,需要對信息系統進行分析和整合。
例如,利用計算機技術實現電力設計院的信息管理,大力推廣ECA(E-Business Collaboration Architecture)業務協同架構技術,將設計院的業務流程、應用軟件和各種標準統一起來,實現不同系統之間的集成,達到信息協同、業務協同和資源協同的目標,從而使分散的應用系統能夠像一個整體系統一樣進行業務處理,進而實現信息的全面共享。
第二、改進薪酬管理機制
電力設計院薪酬管理一直是人力資源管理最關鍵的問題,也是最敏感、薄弱的問題。我國大多數電力設計院脫胎于計劃經濟時代的事業單位,薪酬管理一直存在處以滯后狀態,如激勵機制不足、激勵方式單一、薪酬與績效脫節等。在市場經濟體制下,設計院的薪酬管理改革主要遵循如下方向:建立以工作為導向的薪酬結構、建立以能力為導向的薪酬結構、加強對特殊技能人員的薪酬管理等。當然,薪酬變革不能只關注薪酬方案的設計,更好注重變革程序的實施。薪酬變革是一個長期的過程,不可能在短時期一蹴而就。
第三、提高客戶服務中心的運作功能
電力設計院主要從事電力工程的規劃設計,包括電廠、輸變電工程和電力通訊等行業。由于工程項目的特殊性,作業場所一般在郊區或野外。在市場經濟環境下,電力工程運作模式也在變化,設計院需要為所設計的工程派駐工地代表。設計院客戶服務中心是指管理設計院對各個施工工地委派的工地設計代表進行管理的機構。工地設計代表是代表設計院在施工現場負責工程項目日常技術管理及處理工程施工過程中出現的有關設計技術問題的技術人員。設計院客戶服務中心是設計院對外的形象窗口,是設計院改變經營模式、提升服務水平和優化服務績效的平臺。
第四、探索工程總承包管理模式
工程總承包是一項復雜的系統工程,涉及 工程設計、采購、施工全過程,項目周期長、可變因素大、跨越多個學科專業,需要解決一系列復雜的問題。對于電力設計院而言,工程項目總承包是項目設計工作的延伸,是在項目設計基礎上的一種新的嘗試和挑戰,是提高設計院市場競爭力的內在需求。一般而言,電力設計院應在自己熟悉的業務領域,通過對組織機構和管理機制的改進,進行項目總承包的嘗試和探索,進而逐漸實現全過程和全方位的工程總承包。在西方國家,包括電力設計院在內的電力設計企業幾乎全是工程公司,同時具有項目設計的功能和工程總承包的功能。隨著我國市場經濟的發展,項目設計和工程承包也是我國電力設計院的組織實施方式,是與國際接軌的組織模式。
第五、加強信息安全管理
電力設計院信息系統安全管理的基本思想是:不同的部門以及人員根據其所從事工作的性質不同,擁有不同的網絡使用權限,且不同的網絡用于不同等級的信息。根據我國1999年頒布的《計算機信息系統安全保護等級劃分準則》,并參照美國國防部1985年的“桔皮書”,我國電力設計院的信息資源可分為三級:最低級是一般信息;中等級是工作秘密、商業秘密和其他業務秘密;最高級是國家秘密,包括秘密級國家秘密、機密級國際秘密和絕密級國家秘密。
身份認證和訪問控制是信息安全管理的兩個關鍵性問題。身份認證是主要解決計算機網絡系統中操作者的物理身份與數據身份相對應的問題。身份認證技術主要包括基于秘密知識的身份認證、基于智能卡的身份認證和基于生物特征的身份認證等。
訪問控制是指根據信息系統中已有的授權規則,對合法用戶的訪問請求進行判斷,以決定該用戶是否享有相應訪問權限的授權管理過程。一般而言,電力設計院信息系統所采用的訪問控制技術主要有四種:自主訪問控制、強制訪問控制、基于角色的訪問控制和基于任務的訪問控制。
第六、打造自身的企業文化
企業文化是電力設計院的軟實力和催化劑,可以使設計院快速成長。在上世紀90年代以前,我國電力設計院對企業文化建設普遍重視不夠,沒有發揮企業文化的價值。在新的目標和形式下,電力設計院要對自身的企業文化進行分析和總結,提煉出本院的核心價值,建立企業文化發展的相關制度,重新設計新的企業形象,對新的企業文化進行宣傳和落實,通過領導宣講、員工培訓、制度建設、行為教育、文化探討等形式,使企業文化根植人心,同時通過大型活動策劃、廣告宣傳和各種公關策略,大力展示設計院的形象。我國電力設計院是典型的知識型企業,儲藏著豐富的知識資本。在電力設計院各單位中,90%的員工是知識型員工,具備潛在價值性、工作自主性、自我實現性、技術創新性和人員流動性等五個方面的特征。在知識型企業中,企業文化的培育對于企業的運作效率具有最為直接的促進作用。
3結束語
我國電力設計院的理想運營目標是市場化環境下的現代企業運營模型。自上世紀中期,我國電力設計院的市場運營已持續了近二十年,取得了巨大的成就。但是,由于受到各種不利因素的約束,我國電力設計院的市場運營能力與西方國家相比仍然存在著很大的差距,資源利用效率不高、生產成本過大、組織結構僵化等。因此,在現有的基礎上,我國電力設計院仍需繼續開拓、展望未來、持續努力,為整個電力行業的發展做出楷模,縮短與西方國家之間的差距。
參考文獻
[1] 胡志新.江西省電力設計院綜合信息管理系統建設[J].信息化建設,2011(9):74-77.
關鍵詞:電力運營;風險管控;電源電網協調;市場環境;電網結構 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM73 文章編號:1009-2374(2016)14-0149-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.14.075
1 概述
隨著常規化石類能源日益枯竭,環境問題的日趨嚴重,開發多種綠色能源已廣泛受到世界各國(特別是發達國家)的高度重視。當前,風力、太陽能發電等多種電源的裝機容量每年都在大幅增加。在社會與環保的需求下,電力運營管理有三個目標:(1)以優先調度使用可再生能源為前提,保證火電和水電為主的電網經濟和安全運行;(2)著眼于國家產業和能源政策的指導,在國民經濟綜合平衡的基礎下,進行全局性、長期性的電力運營風險監控;(3)積極建設電網交易平臺,開展電力市場改革,充分利用市場機制應對多種電源的電網運營風險。
2 影響電網企業運營管理的風險因素
多種電源電網運營風險主要有以下不確定風險因素:上網電價、燃料價格波動、負荷動態需求變化(負荷預測的不確定性)、風力與太陽能發電的隨機性、智能電網條件下用戶的用電模式變化等。這些因素均可導致電網運營主體的收益變化,從而導致多種電源電網運營風險的產生。
2.1 燃料價格波動的運營風險
大型火力發電機組可變成本主要包含燃料費、水費、排污費、銷售稅金及附加員工工資,其中燃料費所占比80%。我國發電側裝機容量中75%的機組是大型火力發電機組。火力發電機組的燃料價格直接受國際國內電煤市場的影響,政府沒有任何補貼。近年來,國際國內電煤價格受市場的供求平衡而不斷波動,并且波動巨大,對發電側火力發電機組的發電成本及發電運營主體獲利產生深刻的影響。因燃煤價的劇烈波動帶來不確定性已日益成為發電側火力發電企業運營管理中最大的風險。在電價不變而煤價上漲的情況下,火力發電企業的收益必然會大幅下降,甚至虧損;反之,同理。
2.2 負荷預測的不確定性導致的運營風險
在電網運行中,用電負荷隨時都在波動,因此作為電能的提供方(發電側)需要事先對所供電的區域的負荷進行預測,再制定安全的發電計劃。然而電力負荷變化是受經濟、社會、氣候等多種不確定因素的作用,因而在多重因素的疊加作用下,傳統模式難以準確描述電力負荷的實際變化規律(傳統的單一固定式模型的預測方法只考慮一種變化趨勢或單一因素的影響)。隨著技術和科技的革新,負荷預測方法不斷改進和完善,負荷預測的精度和符合度不斷提高,但是從某種意義上說,負荷預測仍然存在一定的不確定性因素,這就對發電側運營管理造成一定的風險。例如在發電企業生產期間,對所供電區域電網負荷預測的準確與否,直接關系到發電機組的經濟調度和運行可靠性。由于各個發電機組結構組成不同、發電原理不同、機組容量不同,因此每個機組發電的邊際成本不同,機組的啟停機時間也不同,一般來說,電網運行中宜選用邊際成本低、啟停時間小的機組承擔基荷;同理,承擔峰荷應是邊際成本高、啟停時間長的機組。發電側的發電企業原則上應根據負荷預測來綜合調度機組進行有序發電的,負荷預測不準確就會造成綜合調度模型失真,從而造成電網調度機組
失誤。
2.3 上網電價變化帶來的運營風險
對于發電側(各類的電力企業)運營管理來講,上網電價是主營產品銷售價格,因此,上網電價的變化將直接影響到發電側(各類的電力企業)的發電量和收益。由于我國電力市場的存在,上網電價會隨著電力市場的交易情況實時變化,因此上網電價的波動變化會給發電側的運營管理帶來一定量的經濟風險。在發電側與需求側競價的電力市場環境下,市場出清價是由完全市場競爭得出的,所以具有明顯的波動性和隨機性。
2.4 市場環境下用戶的用電行為模式變化
隨著電力改革的深入,電力銷售在市場環境下,用戶的用電行為模式會向更利于自身優惠的方向變化,其中一個顯著的變化就是用戶可以根據實時電價調整其用電時間和用電量。然而每個用戶對實時電價調整的敏感度是不同的,因而每個用戶行為變化程度也不同,這一變化因以往從未實施過,其導致的用戶負荷變化目前還沒較合理的模型預測。新的電力負荷預測就需要迎合當前新電力市場的特性,更多關注相關實施環境的變更,并更具自適應性,此外隨著分布式發電、充電墻(樁)普通用戶的推廣,更多的公眾用戶可以實現與智能電網及時互動供電。在電力市場條件下,影響負荷預測準確性的因素除了傳統的天氣、季節、類型等,實時電價是一個非常重要的影響因子,絕不能忽略此影響因素,忽略此影響因素做出負荷預測的結果將會產生重大偏差,基本失去應用價值。
2.5 智能電網帶來負荷變化
未來智能電網需要容納較大比例的主動負荷(可儲能負荷),例如電動汽車、儲能墻(設施)。主動負荷(可儲能負荷)與傳統的負荷相比,其主要特點有三點:(1)主動負荷具有雙向性,即可以充電時視為負荷,也可以在放電時視為電源。例如電動汽車、儲能墻(設施);(2)因為電動汽車、儲能墻(設施)充放電時間是隨機的,電動汽車更是連充放電地點也是隨機的、不確定的,造成主動負荷在時間上、空間上的不確定性;(3)從某種程度上來說,傳統負荷是不可控的,可以采用一定的經濟、政策、技術措施控制主動負荷的隨機性,進而使得主動負荷具有一定可控性,這將減少負荷劇烈變化對電網穩定性、供電可靠性的
影響。
2.6 風力、太陽能等新技術非常規能源帶來的新挑戰
多種電源電網將要接納相當大比例的新技術非常規能源。風力、太陽能等新技術非常規能源發電的特點有如下兩點:(1)新技術非常規能源具有隨機波動性或間歇性,例如光照強度的變化、風速的變化等;(2)新技術非常規能源的不完全可控性,例如太陽能要遵循季節更替、白晝黑夜的自然規律,風電則隨著天氣變化,白天可能風輕云淡、晚上卻風聲大作。海洋能、生物質發電、地熱發電這些新技術非常規能源作為新電源都有其自身特點的間歇性與不可控性,對智能電網的供給和負荷需求之間的平衡帶來調頻、調峰以及穩定性顯著影響,也對發電側運營管理帶來不確定性。
面對數量、比例不斷增加的新技術非常規能源,混合多種電源的電網運營管理就應對電網結構提出了更高的要求,完善新能源的接入方式,開發新能源發電技術與先進技術、先進設備的開發和應用。只有對建立起的電網新結構要求新技術非常規能源的發電側運營做出相對應的調整,才能保證供智能電力網絡的穩定性增加。例如:風電場和光伏電站接入電網,針對其出力的間歇性與隨機性,對其啟動、停機、有功功率控制、無功/電壓調節、低壓穿越能力提出要求;電網為了減少穩定運行的潛在風險,必須要具備足夠的存儲容量和調度措施、控制手段來對其進行修正,用戶側容納主動負荷來承擔。隨著多種電源進入電網、電網的智能化水平的提高,電網運營管理除了面對傳統的風險因素的作用外,還要遭受來自智能電網方面、多種可再生能源發電帶來的新型不穩定、干擾因素的挑戰。
3 應對多種電源的電網運營風險的策略
應對多種電源的電網運營風險控制措施應注重以下五點:(1)電網在制定電網規劃時應考慮運營風險因素。企業通過優化供電電網規劃設計,增強電網網架結構,調整多種可再生能源,對電源電網的規劃項目實施次序,提高電網系統抵御風險能力;(2)多種電源發電企業在制定自身生產計劃安排時就應將運營風險因素考慮在內,合理安排檢修計劃和夏(冬)高峰、豐(枯)水期、重要保電、配合大型工程建設等特殊時期方式時,應同時考慮可再生能源發電間歇性與隨機性、智能電網主動負荷帶風險管控措施;(3)多種電源發電企業應將物資儲備和管理相結合,通過加強電力設備物資采購管理,加強生產設備調控,提升電網輸配變電設備整體負荷的適應性水平、電能質量水平;(4)加強多種電源發電企業應急管理工作,通過完善各個發電企業、輸配電網絡的應急預案和體系,建立健全電網的應急聯動機制,加強應急演練,形成機構多元化應急物資儲備方式,同時加強及時和長期電網穩定控制和減少電網事故造成的損失和影響范圍;(5)將多種電源電網的運營風險控制納入技改檢修項目計劃、管理制度和標準、日常生產工作計劃、培訓教育計劃中。
參考文獻
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