孤网运行解决方案

余热减排

随着工业生产的蓬勃发展，工业污染物的排放，对大气、自然环境的影响和危害越来越大。国家为保护环境，加大了对工业生产污染物排放的监管力度，国务院专门召开会议部署全国节能降耗减排的工作。我省焦化、炭黑、水泥等高温冶炼企业比较多，这些企业在生产过程中必然产生大量焦煤气、热量，而这些能源和热能大都没有被再利用，而以不同的排放方式，白白地浪费掉了，还造成了大气环境污染。事实上，要做到脱硫除尘、净化排放，必须将余热温度降到250゜C以下才能实现，而排放的余热全都在250゜C上，是根本无法脱硫除尘的。那么，唯一的办法就是将余热再利用，首选发电，实现能量再利用，既提高了原材料利用率，又净化了排放物，大大减少CO2、SO2排放量。

一直以来，这样的好事为什麽没有企业做呢？原因就在于，利用余热、余气进行发电的机组功率较小，不易并入大电网，或是地处与系统弱联系的区域，根本无网可并。自发自用，单独运行，又苦于发电机组不能稳定运行。故而形成目前不能不生产、可排放又超标的困难局面。

余热减排发供电微电网稳定运行综合控制系统的研发，是针对利用余热发电、热电联产的自备电厂运行不稳定、耗能高的问题而进行的。主要应用于焦化、炭黑、水泥等高温

冶炼企业，利用余热发电、热电联产的自备电厂的微电网设备在线数字化状态检测与监控的工艺改造，彻底改造通过气门排放蒸汽调节负荷的传统方法，实现了既稳定运行，又节能降耗减排。其适用范围和区域主要是产生余热、余气的高温冶炼企业，电网覆盖薄弱地区、电网末端或电网未到达区域，自建的供、用电微电网。

针对这种状况，山西博赛克电力技术有限公司潜心研究开发余热减排发供电微电网稳定运行综合控制系统技术，彻底解决了这些发电机组的运行不稳定问题，真正实现了无网支撑、无忧运行，被称为“自备电厂的革命性技术”，具有国内领先水平。是一项电力、电网节能降耗技术。

其社会经济意义主要是：能为上述状况提供完整的工艺改造解决方案，可使这些企业的余热自备电厂的发电设施充分发挥效能，既节能又高效，净化污染物排放，而且用电用户可以使用到与大电网等质的电能，满足生产、生活需求。山西省长治地区沁新公司2×6000KW煤矸石自备电厂的工艺改造和2×12MW焦化余热自备电厂建设，都是采用了余热减排发供电微电网自稳定综合控制系统技术。

事实雄辩地说明，应用该技术改造余热自备电厂通过气门排空进行负荷调节的传统方法，彻底解决了自备电厂运行的弊端，使之高效节能、安全稳定运行。肯定可以带动一大批焦化、炭黑、水泥等高温冶炼企业，充分利用余热、余气

进行发电。一是由于余热、余气的充分利用，提高了原材料利用率，大大减少了工业污染物的排放量，而增强了企业的发展后劲，实现了保护环境目标。二是由于企业的发展，创造了新的就业岗位，惠及百姓，使他们实实在在地分享到了科技创新的经济成果，能够实现很好的社会效益和经济效益，可为构建和谐社会奠定坚实的经济基础。

目前的进展情况，余热减排发供电微电网稳定运行综合控制系统技术，已获得国家发明专利（ZL200610065761.0）和实用新型专利（ZL200620008044X）。山西省科学技术情报研究所查新称“尚未见其它与本项目上述设计和控制方法相同的公开文献报道。本项目研制的电力负荷调节系统在控制原理和系统设计方面均具有新颖性。”其设计缜密巧妙，技术应用全面合理，方案完整有效，能真正解决余热自备电厂的运行问题。在山西省长治地区沁新煤焦股份有限公司的余热、煤矸石自备电厂无故障运行已达2年时间。经中国电力科学院检测，其电能质量完全符合国家标准。本科技项目具有技术设计方案支持，制造工艺保障，是一项可广泛应用于焦化、炭黑、水泥等高温冶炼企业，余热发电机组的能源环保型的创新技术，也是具有自主知识产权的成果在企业开展的中间试验和应用转化项目

拟采取的解决方案：①、系统的组成，与系统弱联系的小电网稳定运行控制系统是由汽轮发电机组、蒸汽产生装置

及与其相连的送水管道、计算机处理单元、信号检测单元、电加热单元、水介质储能单元、变压单元、电力控制单元等组成。②、工作原理，用负载调节系统替代和补充电网功能：当用电系统负荷波动时,在汽轮机调速系统还未作出自动调整的情况下，由负载调节系统及时投入或释放与电网波动量一致的负荷，并联在小电网运行的电网中,适时调整整个电网的用电负荷,使得汽轮发电机组按原先设置的等功率发电量运行,电源网频就不存在变化。这样就从根本上解决了网频随负荷变化而变化的问题。③、负荷调节系统长时间运行的可靠性。由于负荷的波动是一个电能的波动问题,或者说是一个拥有很大能量且长期源源不断进行输送的一种能量,固定的负荷装置是不能长期容纳这么大能量的,即使可承载额定容量,长期运行也会发生“爆炸”。山西博赛克电力技术有限公司采用了“随进随出”的设计思想,将流入的能量随时转化为其它形式的能量,同时接纳新的电能。这样就产生了可长期稳定运行的负荷调节装置。④、瞬时调峰和长期稳频，能量储存技术的应用。众所周知,大功率交流电能是不能储存的,国外一些技术能将小功率电能转化为磁能进行储存,但对大容量电能是无能为力的。我公司发明的专利技术，有效实用结合火力发电厂状况，将热能转变为电能原理,采用循环综合利用办法进行调节负荷, 即热电厂电负荷波动热贮能电厂电。既不浪费能源,又能解决负荷波动,更重

要的是可解决长时间负荷波动问题和大负荷频繁投切问题。在恶劣的用电环境也能保证小电网输配电系统稳定运行，向用户提供与大电网等质的电能，完全满足生产、生活需求。其基本原理就是模拟电网功能，用负载调节系统替代汽轮机组的汽门排放蒸气调节负荷系统（DEH）和自动二次调频方法，彻底解决瞬间调峰和长期稳频和大负荷频繁投切问题。