莊電公司：靈活性改造為提質增效換檔加速

　　“提高調峰靈活性，為消納可再生能源騰出調峰空間。”在2015年國家發改委、國家能源局公布的《關于有序開發用電計劃的實施意見》文件中，“靈活性”被重點提出。隨著火電在能源供給中的角色從基礎性、常規性能源向調峰、備用能源轉變，輔助服務收入在火電企業收入中占比不斷提高，靈活性改造成為當前火電企業面臨的重要課題。
　　國電電力大連莊河發電有限責任公司以“壓低谷，搶發電”為兩條主線，不斷探索提升機組運行靈活性，積極參與深度調峰，為企業提質增效換擋加速。

緣起

　　“對火電企業來說，靈活性就是能力建設，是‘雙提升’工作的延展，我們要認清形勢，有目標、有規劃，還要在確定安全環保的基礎上，做好運行優化……”7月7日，集團公司東北區域靈活性改造啟動會在莊電公司召開，會上集團公司安全生產部對火電靈活性改造的重要性進行了闡釋，“集團公司領導曾經提到，機組靈活性改造事關東北區域火電企業的生存。”
　　從東北區域狀況來看，截至2015年底，遼寧省發電裝機總量為4322萬千瓦，其中火電、風電、水電、核電和太陽能的裝機占比分別為71.1%、14.8%、6.8%、6.9%和0.4%。電網負荷低谷時期的需求量僅能達到1600萬千瓦，使得電網在低谷時段接納新能源電力能力受限，尤其在供暖期，電網調峰極其困難，低谷躲峰嚴重威脅著電網的安全運行。深度調峰成為電網負荷峰谷差較大時發電機組超過基本調峰范圍進行調峰的常態。開展靈活性改造，提高機組調峰能力成為火電企業提質增效的有力抓手。
　　為緩解東北地區電力調峰困難，國家能源局東北監管局在2016年3月對《東北電力調峰輔助服務市場監管辦法（試行）》進行了修訂，并下發了補充規定。規定對有償調峰基準以及調峰補償進行調整，調峰有償輔助服務開始采用“階梯式”補償機制，拉開了普通調峰與深度調峰的補償差距，明確當機組負荷率低于40%時的調峰補償報價區間同比上調0.2元每千瓦時。
　　7月4日，國家能源局發布《關于下達火電靈活性改造試點項目的通知》，確定了包括莊電公司在內的16個項目為火電靈活性改造試點項目，充分挖掘燃煤機組調峰能力，提升火電運行靈活性，提高系統調峰和新能源消納能力，
　　“相比丹麥靈活性改造先后歷經三個階段，國內的靈活性改造直接進入最后的利益驅動階段，莊電公司的靈活性改造就是典型的利益驅動，這也是東北區域靈活性改造啟動會選在莊電公司召開的原因。” 作為東北區域深度調峰工作的先行者，莊電公司2015年“兩個細則”收入占年度利潤總額近38%。

探索

　　近些年，全網裝機容量逐年加大，社會用電負荷卻增長緩慢。包括莊電公司在內的火力發電企業，發電量隨著社會用電量的低迷逐年下滑，特別是在冬季負荷率低于50%，深度調峰成為火電機組運行的一種常態。
　　莊電公司兩臺600兆瓦的純凝機組，在投產后先后歷經了各種各樣的“手術”。凝結水泵、閉式水泵變頻改造，一次風機擴容、燃燒器換型在內的大比例摻燒褐煤改造，脫硝高溫煙氣旁路改造等多項技術改造，從節能、提高輔助設備的出力調節范圍以及安全環保等方面為后續的深度調峰工作打下基礎。
　　在深度調峰過程中，制定了“壓低谷、搶發電”的工作思路，根據調峰補償辦法，對搶發電量收益與調峰補償收益進行對比分析。根據測算結果，在供暖期以壓低谷為主，全力爭取調峰補償收益，在非供暖期以搶發電量為主，全力爭取發電收益，確保機組“尖峰頂得上，低谷壓得下”，實現企業效益最大化。
　　針對調峰服務采用“階梯式”補償機制，莊電公司為持續提升機組深度調峰能力，組織相關專業技術人員開展技術攻關，對機組進行科學的深度調峰試驗，繼續擴大機組深度調峰優勢，努力壓降調峰最低負荷。通過對機組給水流量、燃料調節、汽輪機閥門開度等邏輯參數優化完善，提高中間點溫度的跟蹤速度，提高機組協調反應速度。根據電網公司的考核曲線對機組一次調頻參數進行整定校核，切實提高機組協調反應速度。嚴格執行機組深度調峰期間安全技術措施，重點加強加減負荷過程中對重要參數的監視調整，減少對系統的擾動。
　　莊電公司建立正向激勵導向，全力挖掘機組調峰潛力，在2016年初制訂下發了《調峰輔助服務獎懲管理辦法》。通過重獎勵的手段，采取每十天兌現一次獎勵，鼓勵相關生產人員積極爭取最大調峰收益。截至2016年6月底，莊電公司已經獲“兩個細則”的獎勵超過2015年全年收入的1.5倍。

挑戰

　　自2014年開始機組調峰工作后，莊電公司調峰值先后歷經280兆瓦、240兆瓦逐漸下降到200兆瓦。目前，莊電公司主要從限制調峰條件入手，以主機安全為根本，以鍋爐穩壓為依托，輔機穩定為基本條件，在實現200兆瓦調峰負荷的基礎上確立了今年四季度突破180兆瓦的深度調峰目標。
　　在深度調峰的推進過程中，莊電公司也面臨著一些技術問題：低負荷運行期間褐煤磨煤機運行的燃燒穩定性較差、各段抽汽量明顯下降、汽泵及汽動引風機運行不平穩……這些都是莊電公司急需攻破的技術難關。
　　莊電公司成立了“壓低谷搶發電”黨員特色小組，將技術難點清單化，組織專門技術力量逐項攻克。比如，通過做好汽泵及汽動引風機汽源容量核算，對現有輔助供汽系統進行優化，實現主要輔機主輔汽源間無擾切換，解決機組低負荷運行期間抽汽量降低問題；開展燃燒器改造破解一次風率升高引起水冷壁結焦、中心風簡積灰的難題；持續做好機組深度調峰后的調優化工作，確保控制系統的連貫、穩定，同時針對超出原系統滑壓范圍的情況，重新進行滑壓運行試驗，確定最優運行壓力。
　　“靈活性改造是深度治理的靈魂，接下來一年的時間里，我們要從設備改造、邏輯優化等全方位對設備進行深度治理，全面推進深度調峰工作邁向更優的目標，建設高標準化海濱電廠。”莊電公司總經理李泓結合國電電力年中會對靈活性改造的要求，提出具體工作部署。
　　在莊電公司2017年的技改計劃中，送風機變頻及電動引風機增容改造、鍋爐受熱面改造、等離子點火系統改造、磨煤機動態分離器改造、汽輪機末級葉片改造等大部分技改項目都是圍繞深度調峰開展。靈活性改造對莊電公司而言又將是一場新挑戰，莊電公司以設備深度治理為契機，邁上探路領航的征程。