大唐托克托：最大火电厂的节能降耗改造

　　托克托县隶属内蒙古自治区首府呼和浩特市，位于自治区中部、阴山南麓、黄河“几”字的右上拐角北岸，与“煤城”鄂尔多斯市的准格尔旗隔河相望。明嘉靖年间， 蒙古西土默特部阿拉坦汗的义子“妥妥”驻此，托克托之名由此得来。如今，大陆地区最大规模燃煤电厂――内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司便位于此，该厂所发电量通过专线全部送往北京，约占北京全社会用电量的1/3。

　　大唐国际托克托电厂与准格尔大型煤矿直线距离50公里;同时，电厂距离黄河12公里，水资源充裕。得益于此，托克托电厂2003年至2006年连续每年投产2台60万千瓦机组，2007年又投产2台30万千瓦，装机容量达到 540万千瓦。电厂五期工程2台66万千瓦机组已于去年9月获得核准，计划于2017年投产。届时，托克托电厂规模将达到672万千瓦，成为世界最大规模火电厂。

　　节能减排是近期煤电行业的主旋律。由于电厂总规模大、机组台数多、兼具空湿冷两种机组，同时大唐集团综合升级改造示范机组也落户于此，托克托电厂的节能降耗改造备受关注。


　　达设计值

　　去年9月，国家发展改革委、环境保护部、国家能源局联合印发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》，旨在打造高效清洁可持续发展的煤电产业“升级版”。其中要求，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，其中现役60万千瓦及以上机组(除空冷机组外)改造后平均供电煤耗低于300克/千瓦时。同时，鼓励西部地区新建机组接近或达到燃气轮机组排放限值。

　　“其实我们电厂设计采用的是4300大卡的煤炭，与东部地区一些采用6000大卡的电厂相比，要达到同样的煤耗指标，难度要高出不少，需要下更多功夫。”据电厂副总经理付俊杰介绍，目前托克托电厂正在开展达设计值活动。“在机组运行中，通常会遇到能耗指标达不到设计值的情况。例如，排汽装置作为火力发电机组重要设备系统，真空低导致机组不能实现额定出力，并导致能耗的升高，影响机组运行经济性和安全性。”

　　“为了解决空冷机组夏季真空低这一‘顽疾’，我们在6、7号机组加装了尖峰凝汽器系统，以实现空冷机组夏季高真空。尖峰凝汽器在传统直接空冷系统的基础上加装了利用三期循环水回水冷却的凝汽器，该冷凝器占地少、用水量几乎没有增加，对机组设备也没有不利影响。”付俊杰说，投运以来，单台机组真空提高了7kp，机组标准供电煤耗平均下降了 7.5克/千瓦时。

　　综合升级改造示范

　　据记者了解，2014年大唐集团对旗下230台机组进行了诊断、“号脉”，以查找问题。在此背景下，作为大唐集团目前综合升级改造的示范机组，托克托电厂4号机组尤为值得关注。

　　“电厂现有的8台60万千瓦级机组均为亚临界机组，投产较早，机组多为引进型，在技术消化方面，至今仍有不少问题。现在就是针对这些问题进行改造。我们称改造后的4号机组为‘高效亚临界机组’。”付俊杰说，改造完成后将降低煤耗14克/千瓦时、大气污染物排放浓度达到燃气轮机组排放限值。

　　据他介绍，该综合改造项目包括众多内容，首先是提升机组主、再热蒸汽参数，因为亚临界的出口温度为540多度，改造后争取达到570度左右;另一方面，现有汽轮机效率仍然很低，需要进行通流改造;同时，还要进行烟气余热改造。

　　据记者了解，上述改造共投资2.2亿元，计划明年1月份完成。对大唐集团内部而言，这台机组的综合升级改造具有重大示范意义。如果成功，将引领大唐集团70多台60万千瓦级机组的综合升级改造。涉及装机总容量超过4000万千瓦。

　　空、湿冷机组联合提效

　　另据了解，在节能减排方面，托克托电厂具有其独特优势。

　　“考虑到水资源的节约保护，电厂前1-4号机组采用了湿冷机组，5-8号机组则采用了空冷机组。这为空、湿冷机组联合提效提供了条件，即实现‘夏季节煤、冬季节水’。”电厂总经济师康海东告诉记者，具体来讲，通过新建间接冷却塔增加空冷机组冷却能力，解决5号和8号机组空冷岛冷却能力不足导致的汽轮机排汽背压过高、发电效率降低的问题，同时可停用空冷岛喷淋冷却系统。预计可节约标准3万吨/年，节约喷淋除盐水6.72万立方米/年。在冬季，将4号湿冷机组的循环水切换至新建间接冷却塔冷却，降低机组水耗，预计可节水154万立方米/年。