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熱電聯產范文1
中圖分類號:TM6 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著國家對火電廠污染控制和監督能力的提高,越來越多的小火電廠因環境污染嚴重而被逐步取締,大機組聯網供熱改造后因其自動化系統程度高,提高了燃燒效率,在降低有害氣體方面發揮了作用,并且進行實時監測,為檢查鍋爐污染物排放量提供準確、可靠的依據,也為環保部門進行監督提供有力的依據而被廣泛重視。此外大機組聯網供熱改造,擴大了熱負荷的需求范圍,提高了能源的利用率,增強了整個機組系統的安全性,并且為電廠帶來豐厚的收益回報,對社會起到積極地促進作用,因此,大電廠的機組聯網供熱改造因其合理性、經濟性被廣泛推廣。
一、熱電聯產技術應用
1.熱電聯產是節能減排的重要舉措
根據國家節能減排政策的要求,逐步關停大熱電廠區域內的小機組、小熱電,取締企業的自備電廠,實現大熱電的集中供熱。同時向用戶提供電能和熱能的火力發電廠即熱電聯產電廠,因其合理利用能源的優勢現正被國家廣泛推行。
熱電聯產是熱能和電能聯合生產的一種高效能源生產方式,與熱電分產相比,可以顯著提高燃料利用率,是全球公認的節約能源、改善環境、增強城市基礎設施功能的重要措施,具有良好的經濟效益和社會效益,作為循環經濟的重要技術手段,受到了世界各國的高度重視。
為落實《中華人民共和國節約能源法》,原國家發展計劃委員會等四委部局聯合印發了《關于發展熱電聯產的規定》,作為實現兩個根本性轉變和實施可持續發展戰略的重要舉措,明確了國家鼓勵發展熱電聯產的具體辦法。之后,國務院轉發國家發改委《節能中長期專項規劃》中將發展熱電聯產作為重點領域和重點工程。
2.熱電聯產有利電廠的經濟運行
熱電聯產項目,以熱定電,可以替代燃油鍋爐和停用供熱區域內的中小工業鍋爐,滿足供熱區域內熱負荷發展的需要,并滿足電力發展的需要求。熱電聯產項目的建設將有利于落實小火電退役計劃,優化電源結構,使電源布局更加合理,可提高能源利用效率和電網的運行經濟性。
目前小機組電廠都在進行供熱改造及建設相應的供熱管網,若不實行熱電聯產,這些小熱電將逐步淘汰。300 MW機組若不對外供熱,也將被600 MW、 1000
MW機組取代。因此,目前國家 300 MW、600 MW機組正加緊改造,實現熱電聯產。機組供熱改造后,由于從高排熱段(或冷段)、中低壓連通管抽出了供熱蒸汽量,將減小了機組中壓缸與低壓缸的發電量,也就是犧牲了部分發電效益,但是換取了可觀的售汽收入,同時減少了低壓缸排汽的冷凝熱損失。以某電廠300
MW純凝機組供熱改造后以100t/h對外供熱為例,理論計算產生的經濟效益。
3.機組供熱改造方式
機組本體改造一般由汽輪機廠實現,純凝機組改造為供熱機組后,供熱機組的汽源一般有多種,如高排、中低壓連通管抽汽等。這些汽源直接外供一般不能滿足用戶的參數要求,必須經過供熱改造才能滿足外供參數要求。
電廠的供熱改造可通過建設減溫減壓器或壓力匹配器來實現。
減溫減壓器的工作原理是對熱源輸送來的一次蒸汽的壓力、溫度進行減溫減壓,使其二次蒸汽壓力、溫度達到生產工藝的要求。減溫減壓裝置由減壓系統(減壓閥、節流孔板等)、減溫系統(給水調節閥、節流閥、止回閥等)、安全保護裝置 (安全閥)等組成。壓力匹配器的工作原理是利用中、高壓蒸汽(驅動蒸汽)通過噴咀噴射產生的高速氣流,將低壓蒸汽吸入,使其壓力和溫度提高,而高壓蒸汽的壓力和溫度降低,從而使低壓蒸汽的參數滿足不同用戶企業的要求。
4.熱用戶授熱需求
目前用汽單位一般以印染、造紙、橡膠等企業為主,用汽參數一般在0.8~ 1.0 MPa,180~220℃,用熱性質相對穩定。電廠的直接抽汽參數一般在0.7~
0.9 MPa,280~300℃,經過長距離的輸送,考慮壓降損失,至末端不能滿足用戶的壓力要求。在這種情況下,需在電廠內進行供熱改造,使電廠出口以一個合理的參數對外供熱。
5.機組聯網供熱改造
為擴大供熱能力,一般是幾臺機組同時進行改造,改造后的出汽管合并為供熱母管對外供熱?,F對2×300 MW機組聯網供熱改造系統進行簡單說明。
300 MW機組利用率高的低壓汽源一般為中排蒸汽,抽汽壓力一般0.7~0.9
MPa,溫度一般330~350℃,每臺機組最大抽汽量約200t/ h;中壓蒸汽一般為高排冷段蒸汽,抽汽壓力一般2.5~3.7 MPa,溫度一般320~340℃,每臺機組最大抽汽量約80t/h。一般采用減溫減壓器或壓力匹配器方式來達到合理的出口參數。若以減溫減壓器的形式外供,即利用機組的高排蒸汽經過減溫減壓后,以水力計算倒算的起點參數外供。也就是分別自兩臺機組的高排母管上抽汽,抽汽口加設切斷閥、電動閥、止回閥、安全閥等,并在合適位置裝設減溫減壓裝置,兩條出口管的參數設置相同,出口管上加設切斷閥,合并為供熱母管對外供熱。
若以壓力匹配器的形式外供,即合理利用機組的中排及高排汽源,利用高排蒸汽通過噴咀噴射產生的高速氣流,將中排蒸汽吸入,使低壓蒸汽壓力得到提升,溫度得到調節,達到合理的出口參數后外供。系統簡述如下:分別自兩臺機組的高排母管及中排母管上抽汽,抽汽口加設切斷閥、電動閥、止回閥、安全閥等,各高排抽汽管分別進入相應的壓力匹配裝置。低壓蒸汽經壓力匹配器后壓力得到提升,外供蒸汽能滿足用戶的末端參數要求,出口管上加設切斷閥,各臺壓力匹配器的出口管一般合并為供熱母管后再對外供熱。
壓力匹配器與減溫減壓器的壓力、溫度的調節、監視、流量的監視等儀表都集中到各自的DCS系統,直接由各自的DCS控制。對某些共用的參數,如出口供熱母管供熱蒸汽流量,信號集中到兩臺機的DCS系統。
機組聯網供熱后,能充分滿足用戶的熱負荷需求,在熱負荷相對較少的時段采取關閉切斷閥的方式,只運行單臺機組。此種方式安全可靠,并且節約能源,新增熱負荷售汽收入,為電廠帶來豐厚的收益回報,為社會創造了經濟價值和環境效益,一舉多得,應在現階段大力推行。
二、機組聯網供熱的合理性及經濟性
1.機組供熱改造方案
某電廠一、二期裝機總容量550MW,為某鍋爐廠生產的4×440t/h鍋爐配2×135MW抽凝汽發電機組(1#、2#)、2×140MW抽凝汽發電機組(3#、4#),機組單臺最大可抽汽量70t/h,總供汽能力約280t/h。三期為2×600MW機組(5#、6#)配2×1913t/h鍋爐,額定負荷下,機組冷端(高排)汽量為240t/h,四抽為110t/h,五抽為75t/h,單臺機組供汽量約425t/h,三期總供汽能力約850t/h。擁有熱用戶數十家,總供熱負荷約205t/h,用戶參數要求一般在0.8~1.0 MPa,200~220℃,按照目前的情況,無論何種蒸汽外供都不能直接滿足用汽企業的參數要求。因此必須采取相應措施處理汽源,使其達到合理的參數條件下外供。減溫減壓器是將中、高壓蒸汽通過雙減的方式得到符合條件的汽源,一般損失能量較嚴重,不建議大負荷投用。本項目針對二期 2×140MW機組及三期2×600MW機組進行改造,經各個方案的比較后,確定壓力匹配器+減溫減壓器的方案為最佳方案。
2.機組供熱改造內容
二期2×140MW機組主要供東部用戶,最大總負荷約75t/h,三期2×600MW機組主要供西部用戶,最大總負荷約130t/h。東部熱負荷不穩定,最小負荷僅為
20t/h,西部熱負荷相對穩定,一般在110~130t/h。二期與三期供熱管道設置連接管,在東部負荷相對較小的情況下,切斷減溫減壓裝置,由西部的壓力匹配裝置補充供熱。考慮電廠三期5#、6#機與二期3#、4#機蒸汽管道聯網供汽,西線熱網與東線熱網的設計參數將一致,由于東部熱網的操作壓力為1.35MPa,西部熱網操作壓力為1.5MPa,聯網后的蒸汽操作壓力為1.5MPa,超出原東線設計系統的許用范圍,必須對東線熱網加以改造。主要改造內容為:將減溫減壓器的出口壓力設定為1.5MPa,溫度290~320℃;將減溫減壓器的安全閥整定壓力設定為1.6 MPa;在3#機減溫減壓器出口管與供熱蒸汽母管對接處安裝手動切斷閘閥及減壓閥,減壓閥的進口壓力為1.5MPa,出口壓力為1.35MPa,流量為75t/h;在4 #機減溫減壓器出口增設三通,一路向東與3#機減溫減壓器出口管對接成母管,一路向西接至三期主廠房,與5#、6#機壓力匹配器出口母管對接,4#機出線母管設置手動切斷閘閥。
3.供熱改造后成果分析
電廠對二期2×140MW機組進行改造,最大負荷總計75t/h,設置1臺80t/ h的減溫減壓器。由于東線部分用戶未按計劃進行企業擴建,目前東線負荷仍為20t/h,東線投產后,由于流量僅為設計流量的25%左右,溫降較大,運行后,基本能滿足東線用戶的參數要求。
電廠新增西線幾個較大的熱用戶,最大負荷總量達到130t/h,且西線負荷相對穩定,基本110~130t/h波動。西線用戶的供熱采用對三期2×600MW機組改造來實現。西線采用壓力匹配器的形式,設置兩臺80t/h的壓力匹配器,滿足西線所有用戶約130t/h的負荷需求。因東線負荷維持在20t/h左右,將減溫減壓器暫時關閉,利用西線的富余負荷供東部用戶。因此,目前電廠在東線和西線的供熱母管上設置連通管,上設切斷閥,在東部負荷相對較低的情況下,開啟閥門,利用西線剩余負荷供熱。此種方式可暫停3#、4#兩臺機組對外供熱,將來東部
負荷增加后,調整由3#、4#經減溫減壓供應東部。若西線負荷增加明顯,可利用東線外供蒸汽補充供熱。
經過兩次供熱改造,電廠從零供熱到近200t/h的對外供汽,每年減少二氧化硫排放約78.4t,氮氧化物排放減少5796t,煙塵排放減少5800t。在生產同樣蒸汽量的情況下,大機組聯網供熱比小鍋爐分散供熱二氧化硫排放量減少約93%,具有很好的環境效益。
經濟方面,供電標煤耗由供熱改造前的0.307kg/kW.h降至約0.294kg/kW.h,年節約標煤約25000t。充分利用現有汽源,供熱量 200t/h情況下,每年犧牲的發電經濟效益約1.69億元;待售汽收入每年約1.82億元;由于減少的冷凝熱損失創造的經濟效益每年達0.85億元,扣除犧牲的發電效益后,電廠每年增效約0.98億元,經濟效益顯著。
三、結束語
某電廠供熱改造工程大機組供熱改造的成功案例,充分利用現有汽源,經過減溫減壓或壓力匹配的形式對機組進行聯網供熱改造,既滿足用熱企業的負荷需求,又為電廠提供豐厚的利益回報,同時電廠大機組聯網供熱,可發揮熱電聯產機組的優越性,機組運行的安全也能保證,對環境保護起到積極作用。
參考文獻
1.《工業金屬管道設計規范》GB50316-2000 ( 2008版)
熱電聯產范文2
關鍵詞:自備電廠 熱電聯產 運行策略 安全性 協同行
在我國的能源、化工等企業生產過程中,企業自備電廠建設發揮著重要的能源支持作用。因此如何做好電廠運行策略設計與執行,提高電廠運行效率與質量,就成為了其技術人員研究的重要技術內容。在這一研究中,技術人員以運行策略實施的目標為切入點,開展了運行策略要點與控制措施研究。這一研究的開展的作用包括了以下三點:一是提高熱電聯產生產效率;二是充分發揮自備電廠對企業用電峰谷階段的用電調節作用;三是提高企業整體生產的環保節能效應。
一、運行策略實施的主要目標
在自備電廠運行策略的設計中,其需要實現的目標主要包括了以下四點。(1)運行策略的安全性。在自備電廠運行中,安全性是我們首要考慮的內容。在策略設計中安全性目標的實現需要考慮以下兩方面內容,一方面在自備電廠倒電期間,電廠內外部電網能否達到安全運行要求;另一方面外部地區電網與自備電廠系統間運行情況必須保持安全穩定狀態。(2)電廠運行中控制環節的統一性。在電廠運行控制執行過程中,策略設計方案必須保證各控制環節環節統一協調。如控制過程中的調度、管理、控制執行人員都應按照統一標準進行,確保聯產運行統一化。(3)對于突發問題的應急處理原則。在運行策略設計中,我們必須確保各類突發問題發生情況下,技術與控制人員可以按照運行策略進行及時應對,做好應急處理工作。(4)完善的工作指導性。在策略設計中,我們除了確保以上目標的實現外,還需要對電廠運行中的維護、數據控制、數據記錄以及其他管理工作的開展進行完善的指導,確保電廠運行的順利與穩定。
二、運行策略中的控制要求與實現策略
在自備電廠電熱聯產運行控制中,為了確保其運行質量達成運行管理控制目標,技術人員圍繞以下的幾個控制要點,開展了運行策略與技術研究。
(一)安全性控制策略要求
為了確保熱電聯產運行的安全性,電廠運行策略中需要做好以下的幾個控制策略。
(1)確保電力系統運行符合安全要求
在電廠與地區電網倒電過程以及其他工作運行中,電力系統的運行狀態是否符合安全性要求,是決定電廠運行安全的一個主要因素。因此在運行過程中我們必須根據系統維護檢查數據與運行的實踐狀態,進行全面的技術性分析,及時發現系統運行問題進行應對,提高電廠運行安全性。如在電廠倒電過程中為了系統安全,系統處于以下狀態時一般不會進行倒電工作。一是地區電網與電廠線路中,任何一方線路與變壓裝置處于檢修狀態下;二是在熱電聯產過程中,出現汽電負荷平衡缺口較大的情況下;三是電廠發電機組出現輸出不足的情況下;四是發電能源熱能輸出不穩定情況下;五是企業重要生產設備處于開車等重要的運行狀態,我們為了確保系統運行安全都不能進行倒電操作。
(2)電力系統運行中的氣候條件
在電力系統安全研究中我們發現,氣候條件是影響電力安全的重要因素。特別是在雷雨、大風、暴雪等災害天氣情況下,電力系統安全事故的發生概率較高。因此在電廠運行安全管理中做好災害天氣安全問題預防,是提高系統安全的重要方法。因此在系統運行管理中我們需要做好以下的預防措施:一是做好災害天氣電力系統安全預防方案,如災害天氣人員巡視、應急維修的部分,做好相關的應對處理工作;二是做好日常設備的維護工作,減少災害天氣中設備故障的發生幾率;三是禁止在災害天氣進行倒電等重要的電路系統控制工作,避免重大安全事故的出現。
(3)電廠發電設備整體狀態
在電廠聯產運行中發電設備的整體狀態也是影響系統安全的一個重要因素。因此在運行過程中我們需要對發電設備進行控制,確保其運行安全穩定。在實際的控制過程中,我們需要做好以下兩個措施。一是做好發電設備的運行數據設計。在電廠熱點聯產過程中,技術人員必須遵循“以熱定”原則,根據企業鍋爐運行中產生的蒸汽量以及其電力系統的規定容量,確定發電設備的發電負荷,確保發電設備運行的安全穩定。二是做好設備運行保障工作。在發電設備運行中,我們需要定期對電廠發電設備進行維護檢測,對于檢測中發現的故障及隱患及時處理,避免設備運行安全問題的發生。
(4)安全問題應急處理措施的確定
電廠系統運行過程中突發安全問題的應急處理是否有效到位,對于提高運行性起到了重要的保障作用。因此在運行管理中,我們需要做好應急處理措施設計與執行工作。其主要內容包括了以下三點。一是制定完善的應急處理預案。在應急處理預案設計中,我們必須根據電廠設備、線路以及環境等實際情況,進行綜合與全面考慮,制定出完善的應急預案以應對系統運行中可能發生的每一類突發問題。二是做好應急設備準備管理。在應急處置中,應急設備發揮著重要作用。因此在實際的管理中我們需要對應急設備進行定期維護、檢測等工作,做好應急設備的準備管理。如電廠的備用變電設備、備用信息化控制系統等,技術人員都需要定期維護與檢測,確保其在主設備故障情況下可以及時使用,降低設備故障造成的安全問題的發生概率。三是應急方案的執行保障。在突發安全問題發生時,技術人員需要確保應急方案的及時執行。如安排夜間值守技術人員對設備進行應急處理;做好繼電保護設備的控制與應急處理等,都是技術人員需要完成的應急處理工作。
(二)設備運行的協同性控制
在電廠設備系統運行控制中,協調性的保障也是運行策略的一個重要組成部分。因此運行管理中我們需要做好以下兩方面系統控制。
(1)內外電力系統協同控制。在自備電廠熱點聯產運行中,我們需要確保電廠線路與地區電網供電地協同性,確保倒電運行后企業電力系統運行穩定,避免電力設備故障的發生。如在電廠運行過程中,自備電廠電壓輸出功率與電壓,應與地區電網輸入電壓相同,以保證企業變電設備不會出現因電壓變化較大造成的故障誤判,影響企業正常生產的開展。同時需要注意的是,企業自備電廠發電生產的一個主要作用就是在用電峰谷起進行倒電運行,降低企業用電成本。因此在倒電過程中,我們必須根據地方電網峰谷期時間節點,合理設置倒電方案。如地方以夜間0時至早8時為電價谷值的情況下,我們需要確保倒電時間控制在著兩個時間節點,確保企業在用電價格谷值使用地方電網線路、峰值使用自備電廠線路,合理的降低企業用電成本。
(2)電廠運行中的協同控制。在電廠運行過程中,系統各設備間的調度、技術、管理、操作等工作人員,必須保證工作人員的協同性,確??刂浦胁怀霈F控制失誤造成的電廠運行問題。如在發電設備運行維護時間,應確定在倒電完成后,以確保發電設備維護不影響發電設備的正常運行以及企業的正常用電。同時在管理中我們需要明確電廠的每一個技術與控制崗位,并做好監督工作,提高控制的協同與執行性。
三、結束語
為了提高企業自備電廠運行的安全與穩定性,發揮電廠在企業能源保障以及降低企業生產成本中的有效作用,技術人員以提高電廠運行安全與協同性為主要目標,結合應急處理與工作指導性質量,開展了運行策略研究,進而為自備電廠運行建設的開展提供技術理論支持。
參考文獻:
熱電聯產范文3
關鍵詞 :冷熱電聯產 天然氣
1.前 言
在能源供應日益緊張的今天,節約能源、合理利用能源,以及提高能源利用率已成為普遍關注的問題,其中總能系統的能量綜合利用研究是一個重要的節能領域。所謂總能系統,是工程設計的一個重要組成部分,是從全局觀念出發的能量總體利用系統。在工業生產部門中,能源一般都是轉化為熱與電(或功)的形式來利用的??偰芟到y的內容和要求就是在生產活動中,為取得最好的能源利用總效果,除了提高設備單體和工藝流程的生產效率外,還應綜合分析、研究生產全過程的能源轉換和能源利用狀況,按照系統中可能得到的能源供應及對各種形式、不同品位的能源需求,從總體上合理安排好動能和熱能的利用,并使其供需之間的品位進行優化匹配,綜合利用好每臺設備、每個生產裝置、整個企業、直至整個地區的各類能源,實現熱和功的高效轉換及利用[1]。冷熱電聯產系統(CCHP-Combined Cooling Heating and Power System)就是一種建立在能量的梯級利用概念基礎上,將制冷、供熱及發電過程一體化的多聯產總能系統。它是一種區域能源系統,與傳統的電制冷和集中供熱手段相比,其建設投資可節約成本30%以上,而機房的占地面積則可減少近50%。此外,系統使用的燃料天然氣,燃燒后產生的溫室氣體只有煤炭的1/2,石油的2/3,環保效益巨大。
2.冷熱電聯產技術產生的背景
初期的冷熱電聯產是在熱電聯產的基礎上發展起來的,它將熱電聯產與吸收式制冷技術相結合,使熱電廠在生產電能的同時供應熱能和冷能,故初期的熱電聯供立足于電廠。但隨著分布式供電概念的提出,冷熱電聯產又得到新的發展,其中分布式供電是指將發電系統以小規模(數千瓦至50MW的小型模塊式)、分散式的方式布置在用戶附近,可獨立輸出冷、熱、電能的系統。與常規的集中供電電站相比,其輸配電損耗較低甚至為零,可按需要靈活利用排氣熱量(煙氣、蒸汽)實現熱電聯產或冷熱電三聯產,提高能源利用率,可廣泛應用于同時具有電力、冷熱量需求的場所,如商業區、居民區、工業園區、醫院等,具有較大的發展潛力。
1.節約電能,緩解電力緊張??照{、制冷用電已達全社會用電量的15%以上,夏季在一些南方城市,空調用電占總用電量的60%左右。
2.環保的需要。氯氟烴類制冷劑(Ru, R12)等對大氣臭氧層有嚴重的破壞作用,已在逐步限制使用直至完全停用,溴化鋰吸收式制冷正日益受到重視。
3.節能的要求。近年來,能源消費量增加較快。2004年全國能源消費彈性系數達1.8,全國一次能源總消費量達18.5億噸標準煤。建筑能耗達一次能源消耗量的18%以上,其中60%用于空調。從節能的角度來看,熱電聯產是唯一被公認能大規模節約能源的技術,但其實施的先決條件是有熱負荷。冷熱電聯產的實施增加了絕熱機組夏季的熱負荷,為在福建閩南地區實施熱電聯產提供了有利條件。
1998年1月1日起實施的《中華人民共和國節約能源法》第三十九條中指出,“國家鼓勵發展下列通用節能技術:推廣熱電聯產、集中供熱,提高熱電機組的利用率,發展熱能梯級利用技術,熱、電、冷聯產技術和熱、電、煤氣三聯供技術,提高熱能綜合利用率”。政府有關部門十分重視熱電聯產的發展,2000年8月22日由國家計委、國家經貿委、建設部、國家環保局聯合頒發了計基礎(2000)1268號(關于發展熱電聯產的規定》,為熱電聯產的發展提供了法律和政策保證。
3.冷熱電聯產系統的類型
冷熱電聯產系統的模式有許多種,這主要取決于當地的能源需求結構。無論哪種模式都包括動力設備和發電機、制冷系統及余熱回收裝置(供熱)等主要裝置。動力設備主要有燃氣輪機、內燃機、微燃機及燃料電池等;制冷裝置可選擇壓縮式、吸收式或其它熱驅動制冷方式,主要采用嗅化鯉吸收式制冷機,又包括單效、雙效、直燃機等??偟膩碚f,冷熱電聯產系統有以下幾種典型模式[2]-[3],
(1)直燃型(煙氣型、余熱型)冷熱電三聯供。如燃氣輪機十余熱型澳化鏗冷熱水機組系統,燃氣輪機十排氣再燃型澳化鏗冷熱水機組系統,以及燃氣輪機+雙能源雙效直燃式澳化鏗吸收式冷熱水機組系統等。
(2)燃氣-蒸汽輪機聯合循環。即燃氣輪機+余熱鍋爐十汽輪發電機+蒸汽型吸收式制冷機系統。
(3)內燃機前置循環余熱利用模式。目前,世界上還出現了燃料電池熱電聯產和光伏熱電聯產系統。
4.冷熱電聯產技術的發展狀況
4.1 國外發展狀況
CCHP在國外的發展始于20世紀70年代的能源危機,最早出現在美國。到目前為止,美國仍是CCHP的積極倡導者。美國能源部1978年就開始提倡發展小型熱電聯產,在美國能源部的倡導和天然氣、電力和暖通空調等工業部門的制造業的參與下,美國提出了眾所周知的“CCHP2020年綱領”?!熬V領”即宣稱,到2020年,美國將使CCHP成為商用和寫字樓類建筑高效使用礦物能源的典范,并通過對能源系統的整合,極大地推動經濟的增長和居民生活質量的提高,最大限度地降低污染物的排放量。
在歐洲及亞洲,CCHP的發展也日益受到重視,特別是從二十世紀八十年代后,發展比較迅速。英國的Bowman公司現在已成為微型燃機著名的生產商,英國在曼徹斯特機場還成功建立了CCHP項目。曼徹斯特機場是世界上最大的20個機場之一,實行天然氣冷熱電三聯產后,年總產值約180萬英鎊(含吸收式制冷每年可節電價值5萬英鎊),每年可減少C02排放量50000t, S02排放量1000t,經濟效益和環保效益十分顯著。德國1995年就擁有255臺燃氣輪機的熱電聯產機組。日本政府早在上世紀60年代末即大力推動燃氣空調發展,燃氣空調占據了中央空調市場的85%以上。隨著技術的開發和政策方面的鼓勵,日本天然氣熱電冷聯供系統的數量從1989年開始迅速增長。到1997年3月末,日本天然氣熱電冷聯供系統已累計達820座、142萬千瓦(蒸氣輪機包括在內),其中民用520座、30萬千瓦,工業用300座、112萬千瓦(蒸氣輪機包括在內)。民用座數較多,而工業的裝機容量大約是民用的4倍。韓國此后也推動了燃氣空調的發展,其燃氣空調國內占有率甚至比日本還高,這些都為發展CCHP打下了有利基礎。同時,越來越多的國家認識到CCHP系統的意義,從政策和稅收等方面大力促成CCHP項目的實施,例如意大利、泰國用減免20%--40%燃料費的辦法鼓勵建筑物應用CCHP系統。
4.2 國內發展狀況
國內冷熱電聯產應用起步晚,只是近十幾年才慢慢開始發展,還處于探索階段,與歐美、日本等國有一定的差距,其涉及的應用領域主要有三類--工業領域、城市建設和改造、高層建筑等民用場合,其應用范圍也主要以分散型和小戶型為主。全國多個城市首先實行在燃煤熱電廠基礎上建立冷熱電聯產系統,繼而在燃氣輪機或內燃機基礎上建立的燃氣熱電冷聯產系統也陸續得到推廣和應用。1992年在山東淄博市張店熱電廠率先實施冷熱電聯產,主要用戶為賓館、商廈、辦公樓和住宅等。據張店熱電廠計算,實現三聯產后,電廠可多創產值170多萬,并且提高了熱電廠的熱效益,每年節標煤1800噸。上海黃浦區中心醫院從1999年開始采用三聯供。醫院每天節省能源費8400元左右,能源利用率達70%以上并有效改善了大氣質量。但是,此系統由于設計負荷與運行負荷不平衡,使機組偏離額定負荷下運行,因此需進一步改進,這也給我國小型冷熱電聯產事業提供了寶貴的經驗,并為今后的發展奠定了基礎。
冷熱電聯產技術在國內應用最為典型的要數上海浦東國際機場。機場的能源中心是機場規劃設計時“大集中,小分散”即供冷供熱方案中最為關鍵的“集中”供冷供熱主站,通過燃氣輪機熱電聯供系統,采用即“汽電共生,冷、熱、電三聯供”即這一新的制冷供熱方式,推動這一先進技術在國內的應用。燃氣輪機熱電聯供系統通過發電機,為并網處的機場用戶供電,在技術上還可以向市網送電,通過余熱鍋爐供熱,產生的電和蒸汽通過離心式制冷機組和溴化鋰吸收式制冷機組供冷,為航站樓、機場當局辦公樓、海關邊防聯檢樓、餐飲娛樂中心、配餐、貨運、賓館、醫療急救中心、金融中心等用戶供冷供熱,由此稱為三聯供。能源中心實現三聯供的主要設備為一臺額定功率4000kW的10.5kV燃氣輪機發電機組,一臺額定蒸發量為9.7t/h,利用燃氣輪機排出高溫煙氣產生0.9MPa飽和蒸汽的余熱鍋爐,蒸汽供應量不足時使用的輔助燃氣燃油鍋爐,使用蒸汽供冷的溴化鋰吸收式制冷機組和使用電力制冷的YK離心式制冷機組。外配總量為110t/h輔助蒸汽鍋爐,總制冷量24400RT(其中電制冷18400RT,雙效蒸汽溴化鋰制冷6000RT)。
說起冷熱電聯產在國內的發展,就不能不提到遠大。遠大空調有限公司是我國的民營企業,創業于1988年,員工2000名,總部設于北京,生產基地長沙,在紐約、巴黎、吉隆坡設有子公司,是全球規模最大、技術水平最高的吸收式空調制造企業,產品銷往30個國家,在中、美、德、西、法等國市場占有率為同行業之首。遠大專門生產以熱能為動力、以溴化鋰為冷媒的吸收式中央空調,它的非電空調主機以天然氣、沼氣、煤氣、柴油、蒸汽、熱水、煙氣、發電廢熱、工業廢熱、太陽能為能源,提供制冷、制熱和衛生熱水,制冷(熱)量為:大型系列150kW-23000kW;小型系列7匹-50匹。2001年6月遠大成為在美國能源部BCHP七個高效能源招標項目中唯一三個項目中標的公司(BCHP是英文Building Cooling Heating and Power的簡稱,即樓宇冷熱電聯產)。
隨著冷熱電聯產技術的應用在國內逐步地發展壯大,2005年4月,占地68萬m2的北京中關村國際商貿城一期工程的冷熱電聯產系統的合作雙方--中國華電工程(集團)公司和江蘇雙良空調設備股份有限公司冷熱電聯產戰略合作簽約儀式在北京舉行,合作雙方的在建項目是世界規模最大的冷熱電聯產工程,它標志著我國節能、環保、智能型能源建設進人世界領先水平。
5.結論和展望
受到燃料價格、電價等諸多因素的影響,冷熱電聯產技術在國內的發展還存在著許多問題,應用領域也還有一定的局限性,然而,隨著全社會環保意識的提高,以及在相關政策的扶持下,冷熱電聯產技術仍以相當快的速度發展起來。對于我國東南地區,例如福建閩南地區,工業區用熱負荷較分散,且該地區夏季炎熱,需要大量的空調制冷設備,冬季用電負荷因為枯水期導致電網負荷驟然增大,高峰期電力供應緊張。如果發展冷熱電聯產,則將增加有效的用熱負荷,其采暖與制冷的總小時數,接近或等于我國北方城市的采暖小時數,不僅能夠擴大電廠的民用經濟供熱范圍,而且還能促進這一地區早日實現冬季供電、夏季空調制冷的迫切愿望。
熱電聯產范文4
關鍵詞:熱電聯產 節能
前言
2004年前后,我國煤炭價格漲幅很大,很多熱電企業出現虧損。國家能源領導小組辦公室政策組為摸清我國熱電企業的實際情況,利用熱電專委會在杭州召開“內部挖潛,節能降耗,提高熱電廠綜合經濟效益經驗交流會”的時機制定了“熱電企業調查表”會后我們根據收到的回執表,匯總分析提出了“61個熱電廠2004年2005年實際經營情況報告分析”供領導部門和研究單位參考。
有的單位人員,針對報告中一些熱電廠供電煤耗偏高的情況,提出“中小熱電廠不節能,應以大機組取代,這些熱電廠也應列為關停對象”。我們認為這種觀點是片面的。眾所周知熱電廠有電與熱兩種產品,看一個熱電廠是否節能要看電與熱兩種產品,要全面分析。
一、全國熱電機組的供熱節能
根據中國電力企業聯合會編制的《2004年電力工業統計資料提要》,我國2004年熱電聯產的情況為:
單機6000千瓦及以上供熱機組裝機容量4813.68萬千瓦
單機6000千瓦及以上供熱機組年供熱量165736.5萬吉焦
單機6000千瓦及以上供熱機組供熱標煤耗率40.22公斤/吉焦
集中供熱鍋爐的供熱標煤耗率55公斤/吉焦(相當于鍋爐效率61%)
《節能中長期專項規劃》中確定的十大重點節能工程之一“燃煤工業鍋爐改造工程”提出我國燃煤工業鍋爐平均運行效率為60~65%。
我國熱電聯產由于供熱的年節煤量為:165736.5萬吉焦(55-40.22)=2449.58萬噸
我國統計部門不統計供熱節煤量,電力系統也不管供熱,建設部也是管城鎮居民采暖,而供熱節煤又分散在全國各地,分布在全國的供熱大市場,因而不被重視和”發現”.但這確是不容忽視的事實。
我國熱電機組的年發電量,統計部門不單獨列項,沒有熱化發電量統計(前蘇聯有此統計),歸在火力發電大盤子里。為便于分析我們假設2004年全國熱電機組的年利用小時為5000小時,(2004年我國火電機組利用小時為5991小時)則全國熱電機組的年發電量為:
4813.68萬千瓦×5000小時=24068400萬kwh
(占全國當年發電量的10.97%占全國當年火力發電量的13.30%)
由于熱電機組供熱節煤2449.58萬噸
將使熱電廠的發電標煤耗率降低
2449.58萬噸/24068400萬kwh=0.000102噸/kwh=102g/kwh
2004年全國火力發電量18103.8億kwh
由于熱電機組供熱節煤2449.58萬噸
將使全國火力發電的標煤耗率降低
2449.58萬噸/18103.8億kwh =13.53 g/kwh
也可以理解為:2004年我國電力工業如果不是全國熱電機組在供熱方面的節能,將使我國火力發電的供電標煤耗率不是376g/kwh而是389.53 g/kwh,因而熱電機組的節能貢獻,功不可沒。
今年熱電專委會主任委員周小謙同志(國家電網公司顧問)到日本考察時了解到:日本海外電力調查會2004年海外電氣事業統計顯示,中國2002年電廠的熱效率為40.36%(我國中國電力企業聯合會公布的熱效率為35.12%)僅低于日本的41%,遠高于美國的33.1%,這得益于熱電聯產機組的貢獻。(我國熱電機組在火力發電廠中的比重高于美國和日本),日本人把我國熱電聯產在電力工業中的八作用,比我們自己一些負責人看的還清楚。應當深思。
二61個熱電廠的節能分析
有人認為61個熱電廠中,很多廠的供電標煤耗率高于目前30萬千瓦凝汽機組的供電標煤耗因而是不節能的,應該淘汰。我們認為拿我國目前的熱電機組和30萬千瓦的大型火電機組來對比,本身就是不科學的。我國歷來強調“以熱定電”,按熱負荷的大小來選擇供熱機組的容量。由于供熱距離不可能太遠,因而多數熱電廠不能用大機組。據2003年中國電力企業聯合會編制的“電力工業統計資料匯編”機組分類資料,2003年我國單機6000千瓦及以上供熱機組共2121臺,4369.18萬千瓦。其中單機5萬千瓦以下的中小供熱機組共1859臺,占87.65%容量2099萬千瓦,占48.04%,對我國熱電領域來講,中小熱電機組占半壁河山,是不容忽視的節能與環保方面的主力軍。拿單機5萬千瓦以下的中小機組來和30萬千瓦的大機組來對比顯然是不合理的。
我國火力發電廠一般建在煤礦附近或鐵路的要道附近,因而要遠距離輸電。2004年我國的輸電線損7.55%,而熱電廠則建在城市近郊,靠近熱用戶,甚至與熱用戶只一墻之隔,因而沒有或很少輸電損失?;鹆Πl電廠輸電到城市郊區還要經過復雜的配電系統才能將電力送至千家萬戶,而熱電廠輸送熱力到熱力用戶也要有熱損失,我們假設火力發電的配電損失與熱電廠的輸熱損失相當,因而認為熱電廠的供電標煤耗率應與當年火電發電的供電標煤加上輸電線損來對比,看是否節約能。
供電標煤耗率應為376×1.0755=404。388g/kwh以此來與61個熱電廠的實際供電標煤耗率相比較,61個熱電廠中有22個熱電廠的實際供電標煤耗率低于上述值,屬于供電節煤,占36%。
61個熱電廠中有56個熱電廠的實際供熱標煤耗率低于集中供熱鍋爐的供熱標煤耗率,屬于供熱節煤,占91。8%(有幾個提熱電廠填報的供熱標煤耗率過高,高達65~87kg/GJ,估計為計算錯誤)。
熱電聯產范文5
Provide the hot present condition from the rice east District with the existent problem, introduced the development the hot electricity the necessity that produce with the urgent, the rice east District develops the hot electricity 聯 produces to have the energy of economize, improve the environment, increase provide the hot quantity, increment electricity supply etc. synthesize the performance.
【關鍵詞】:熱電聯產 發展 戰略
The hot electricity produces Development Strategy
一、供熱現狀
米東區位于烏魯木齊市東北面,主要以廠礦企業為主。近期建設范圍集中在主城區167平方公里。主城區以米東路、古牧地和東山大道為核心,米泉與東山區的融合發展,建設新型居住、商貿、文教和工業園區。核心區規劃建設用地128平方公里,核心區人口約60萬人。
米東區現有集中供熱面積已達500萬平方米,米東區城市集中供熱是由原米泉市和原烏魯木齊市東山區共同發展而成的。原米泉市集中供熱起步于1998年,相繼啟動實施了米泉市Ⅰ、Ⅲ區集中供熱工程;從2001年開始,隨著廣匯熱力公司、新礦熱力公司和烏石化熱源的相繼建成,集中供熱進入了快速發展時期。截至去年,米東區現有供熱企業6家,集中供熱總面積達500萬平方米,建設了區域鍋爐房7座;煤矸石小熱電聯產1座,烏石化熱源1座,安裝鍋爐21臺(單臺最大容量為80噸),鍋爐總噸位達641噸;新建換熱站68座;鋪設管網124公里。通過十年集中供熱建設和拆并小鍋爐的實施,米東區共取締分散鍋爐近600臺,有力地改善了城區的空氣環境,為優化投資發展環境和建設生態城區奠定了堅實的基礎。但是近年來熱源和管網存在設備老化,拆并小鍋爐和改造老化管網的力度仍需加大。分散小鍋爐供暖還有近300萬平方米,急需加入集中供熱。
二、存在問題
米東區分散小鍋爐主要集中于米東大道兩側,多是破產或困難企業自供的鍋爐房,現有的供熱設施多是80年代初建設,使用年限已超過20年,鍋爐設備陳舊老化,供熱管道年久失修,跑、冒、滴、漏現象嚴重,冬季供暖中不僅煙塵污染嚴重,而且存在極大的安全隱患。每年新增和改造投入大,不能解決根本問題。米東區是烏魯木齊城市擴展區,烏魯木齊是全國環境污染最嚴重的城市之一,它地處地處天山北坡,三面環山,由于烏魯木齊冬季的主要燃料以煤為主,加上冬季長期出現逆溫層現象,造成烏魯木齊市空氣污染十分嚴重,居民呼吸道感染和心臟病的發病較多,癌癥死亡率也比較高。據有關資料統計:烏魯木齊市SO2、氮氧化物、懸浮微粒三項指標都是采暖季節超標并高于非采暖季,最高值分別超過國家環境空氣質量二級標準的18%、19.64%及82.9%。嚴重的環境污染不但給烏魯木齊市民工作、生產和生活帶來影響和危害也給招商引資和社會可持續發展造成嚴重的負面影響。為了更好地發揮烏昌地區在天山北坡經濟帶的輻射帶動作用,進而帶動全疆經濟、社會的快速協調發展,自治區提出烏昌經濟一體化的發展戰略目標,烏昌地區黨委確定了三步走的發展目標,首先開發建設米東區,將其建設成為烏魯木齊城市副中心及烏昌地區石油工業基地,發揮示范效應,帶動烏昌經濟的整體推進。隨著城市北擴的發展,熱負荷的發展也隨之增加加多。因此,加快米東區熱電聯產項目建設,大力實施拆并鍋爐和改造老化管網工程已刻不容緩。
三、烏市熱電聯產的發展
熱電聯產是一種比單純集中供熱更加高效梯次利用能源的一種形式。在國家計委,國家經貿委,建設部和國家環境保護總局以急計基礎(2000)268號文聯合發出通知《關于發展熱電聯產的規定》文件中,再次強調了發展符合該文件規定的熱電聯產的重要性和緊迫性。
根據《國家發展計劃委員會國家經濟貿易委員建設部國家環??偩治募嫽A(2000) 268號關于發展熱電聯產的規定》各地區在制定發展規劃時,堅持環境保護基本國策,把節約能源放在首位的方針。熱電聯產具有節約能源、改善環境、提高供熱質量、增加電力供應等綜合效益。熱電廠的建設是城市治理大氣污染和提高能源利用率的重要措施,是集中供熱的重要組成部分,是提高人民生活質量的公益性基礎設施。改革開放以來,我國熱電聯產事業得到了迅速發展,對促進國民經濟和社會發展起了重要作用。實施可持續發展戰略,實現兩個根本性轉變,推動熱電聯產事業的發展,在熱負荷比較集中,或熱負荷發展潛力較大的中小型城市,應根據電力和城市熱力規劃,結合交通運輸和城市綜合布局等因素,爭取采用單機容量5萬千瓦以上的環保、高效發電機組,建設大型發電供熱兩用電站。
烏魯木齊近期熱電廠的擴建情況:烏魯木齊熱電廠葦電2×125MW,計劃再擴建2×300MW機組;國電紅雁池一電廠關停原有小機組,上大壓小新建2×300MW機組;華電紅雁池電廠現有4×200MW機組,計劃擴建2×300MW機組;神華米東電廠新建2×300MW機組;西山熱電廠2×660MW機組;城北熱電廠和烏石化自備熱電廠等;
烏魯木齊將從2010年起,熱電聯產供熱面積新增1000萬平方米,依托國電紅雁池一電廠新增400萬平方米,葦湖梁電廠三期新增300萬平方米,和神華米東電廠新增300萬平方米,分別新建沙區熱網工程、烏魯木齊熱電廠葦電三期熱網工程和米東區熱網工程。通過加大熱電聯產并網力度,進一步調整烏市供熱能源結構,達到供熱節能降耗,改善大氣環境質量的作用。到2015年烏魯木齊市熱電聯產供暖面積約7200萬平方米,供熱率將達到60%以上。規劃到2020年烏魯木齊市熱電聯產供熱面積為7800萬平方米,供熱率將達到65%。隨著三大熱電聯產項目的逐步建成,將為首府加快推進大氣污染治理、改善城市生態環境、提高各民族生活質量起到十分重要的促進作用。
根據烏魯木齊大氣污染治理工作的要求和節能減排的需要,米東區熱電聯產集中供熱是節能減排的重要途徑。
四、米東區熱電聯產建設的必要性
目前米東區熱電聯產主要有烏石化自備熱電廠和神華新疆分公司煤矸石熱電廠,其中烏石化片區由烏石化自備熱電廠供熱面積約130萬平方米,神華新疆分公司煤矸石熱電廠供熱面積約60萬平方米。隨著米東區的發展,現有的熱電廠和鍋爐房已不能滿足發展的需要。規劃新建一個熱電廠解決米東區的燃眉之急,已迫在眉睫。
神華新疆米東熱電廠2×300MW機組和配套的熱網工程已納入烏魯木齊供熱規劃。神華新疆米東熱電廠供熱區域除麗譙熱力和廣匯米泉熱力以外,其余為分散鍋爐,米東大道兩側。目前大部分工廠停工,轉變產業結構,由工業變為商業和住宅學校,過去陳舊的采暖設備被淘汰。隨著米東區招商引資的迅速發展和工業園區的建設,供熱供汽供熱水和供電的問題已成為制約發展的瓶頸,如果不及時考慮這些片區的集中供熱問題,此情況不能解決,勢必造成占用大量的土地、環境污染加重和小鍋爐的重復建設。神華新疆米東熱電廠可以充分利用神華新疆公司現有煤礦及附近大量堆積如山的煤矸石,變廢為寶,促進資源節約和可持續發展,還可以替代并遏制該區域供熱小鍋爐的重復建設。該項目建成后能關閉該區域現有的632蒸噸的分散小鍋爐房,并將有力減少新污染遠的產生。項目建成后每年可節約燃煤87406噸,減少二氧化硫的排放量896噸,減少氮氧化物的排放量796噸,減少灰渣量21881噸,減少煙塵排放量875噸。神華米東熱電廠的建設是符合國家有關的能源政策,符合近年來烏魯木齊藍天工程和節能減排的要求,也符合烏魯木齊市供熱規劃和熱電聯產規劃,該項目的建設是很有必要的。
五、米東區熱電聯產的發展
是城市發展的需要
根據烏魯木齊近期建設規劃的要求,要堅持以人為本,把烏魯木齊市建設成為宜居城市,從治理環境入手,繼續實施藍天工程。到2013年達到國家園林城市標準,為了確保實現這一目標,要加快建設資源節約型和環境友好型社會。加大環境保護力度,堅持預防為主,綜合治理,以大氣治理為重點,強化從源頭防治污染,嚴格控制污染物排放總量;加快能源結構調整,積極發展熱電聯產集中供熱。
1盡快修訂完善米東區熱電聯產集中供熱規劃。一個科學、合理、切實、可行的熱電聯產集中供熱規劃是指導城市熱電聯產建設和管理的重要依據,是避免重復建設的可靠保證。區政府及有關部門應組織相關人員進行調研,按照烏魯木齊市總體規劃和供熱專項規劃的要求,根據《烏魯木齊市熱電聯產規劃》和《烏魯木齊市中心城區供熱總體規劃修編說明》。并結合米東區熱電項目的實際情況,堅持優先發展熱電聯產,輔助于區域集中供熱;并積極推廣使用清潔能源供熱的原則,盡快編制米東區熱電聯產專項規劃,確保城市供熱供電供汽健康有序發展。
2堅持熱電聯產供熱管網與城市道路同步規劃設計、同步建設實施。供熱管網要按照全面規劃,分部實施的原則進行建設;特別是熱電聯產項目配套的供熱主干管網規劃實施要適應城市發展的要求,具有超前意識,著眼長遠,一次性到位。
3米東熱電聯產項目建設管理。米東區熱電聯產項目應按照“統一規劃、分步實施、以熱定電和適度規?!钡脑瓌t實施。近期神東熱電聯產項目首先解決米東區現有的供熱范圍、米東大道兩側單位企業、住宅等單位用熱、用電需求,且必須將米東區化學工業園納入米東熱電聯產的供應范圍,并逐步將與周邊區域鍋爐房經濟、可靠的連接起來,形成多熱源聯網運行的格局;遠期達到以熱電聯產供熱為主,供熱范圍覆蓋整個城區和米東化工園區,將市區內集中供熱鍋爐房作為調峰熱源點使用,大大提高供熱的安全可靠性。
4制定和實施統一的供熱政策。建議市府相關部門根據米東區供暖的實際情況,逐步規范和完善米東區熱電聯產供熱計量和供熱報停收費工作;應逐步統一采暖費補貼、收費標準等供熱規定;積極推進分戶循環系統和節能改造工程,市財政和區財政應加大資金和政策支持力度,逐步推行供熱計量和舊樓房的節能改造工作,從根本上解決能源浪費、搭車蹭熱等問題,使“用熱交費、節能降耗”的觀念深入人心。
5從統一規劃、穩步運作入手,推進各類園區集中供熱工作。建議有條件的園區都要實施集中供熱;無條件的園區(功能區)應嚴格控制小鍋爐房建設,盡量建設燃氣、燃油鍋爐房,禁止建設燃煤小鍋爐房,保護大氣環境。工業園區或產業功能區集中供熱解決措施建議如下:一是米東化工工業園既要滿足集中供熱,還要滿足園區內工業用汽問題,可由熱電廠一次性鋪設管網至園區,滿足園區供熱和供汽要求。二是500工業園涉及機械、制造、煤化工等多種行業。用電、用熱量大,距離城區較遠,可考慮就近熱電廠解決園區供熱和供汽問題。
六、結束語
米東區熱電聯產符合國家十一五規劃及相關的產業政策要求。米東區熱電聯產的供熱范圍是烏魯木齊市東北城區,是自治區向西開放的外向型經濟窗口。在該區域采用熱電聯產集中供熱這種經濟、環保、安全的供熱方式,不僅可以滿足用戶最佳的舒適度,而且對米東區的發展將起到良好的推動作用。米東區熱電聯產有利于節約能源,加強資源綜合利用,可提高城市供熱質量,項目的實施可減少烏魯木齊市冬季燃煤的用量,減少二氧化硫、煙塵及灰渣的排放量,有利于大氣污染的防治,加速烏魯木齊藍天工程的實施。熱電聯產集中供熱是一項重要的基礎設施和公益性事業,事關民生,事關社會和諧穩定,是城市治理大氣污染治理和提高能源利用率的重要措施。米東區發展熱電聯產具有節約能源、改善環境、提高供熱質量、增加電力供應等綜合效益。
參考文獻:
1、《熱電聯產使用設計手冊》
熱電聯產范文6
關鍵詞:熱電聯產;集中供熱;節能減排
1 熱電聯產機組集中供熱的發展背景
熱電聯產是指同一發電廠既生產電能,又利用汽輪發電機做過功的蒸汽對用戶供熱的生產方式。即電能、熱能生產合為一體的工藝過程。相對于只生產電能或熱能的方式,熱電聯產可將熱效率提高到85%,更節約燃料。具有更高的節能降耗作用。該技術是能源節約及合理利用的重要方式。是循環經濟的重要技術手段。熱電聯產技術作為能源行業的重要用能形式,得到世界各國能源行業專家的認可。各國的法律及政策都給予高度的支持。
經濟的飛速發展,使得熱電聯產技術的實施進度和范圍相應提高,集中供熱是社會物質文明和精神文明的進步的重要表現。我國約有50%的城市采用了集中供熱設施,北方城市供熱普及率相比較南方更高,超過35%。在多種集中供熱方式中,熱電聯產供熱占比超過63%,其次為鍋爐房供熱,約占35%。國家后續陸續出臺一系列支持政策和措施。由此,降低能源消耗、減少排放,提高能源利用率,是我國各地區經濟發展過程中必須考慮的問題。
2 熱電聯產集中供熱優勢――節能降耗
熱電聯產一般有二種形式。以生產目的為主要區別形式。一種是以工業蒸汽為主要生產目的兼顧企業自身用電。另一種以公用熱電廠,熱、電兼生產的熱電聯產。相比較而言,前者機組小,分布散。后者規模較大且機組容量增長較快。大型熱電聯產機組供熱對節能降耗、減少污染排放及凈化環境的作用高于小型機組。經濟效益和社會效益顯著提高。隨著國家經濟不斷的發展及能源危機意識的提高,大型大容量熱電聯產機組更多的投放到供熱領域中,并發揮著巨大的降耗節能減排的作用。
熱電聯產技術節能優勢表現:
(1)降低燃料消耗,提高燃料利用率
熱電聯產是將汽輪機內做過功的蒸汽抽排出來,以相應溫度和壓力供應給熱用戶的過程。火電廠可避免蒸汽在發電過程中的冷源損失,可有效減少發電用煤消耗。較之鍋爐房供熱效率,使用熱電聯產供熱后,火電廠發電部分的熱效率得以提高??蒧到82%左右??梢姡瑹犭娐摦a供熱可以起到節能降耗的作用。
關于熱電聯產降低燃料使用,可以某電廠單機容量300兆瓦的實際運營情況為例:
300兆瓦單機容量的供熱機組供熱量約為305.59萬GJ。鍋爐房平均壓力0.75MPa,溫度200℃,噸蒸汽熱值2.841GJ/t。那么,300MW供熱機組產生的鍋爐房供汽量為:305.59/2.841=107.57萬噸。
每噸標煤發熱量7000大卡/公斤,噸標煤產生熱量:7000大卡/公斤×4.1868×1000公斤=29.26GJ。鍋爐房平均熱效率按照60%計算,鍋爐噸標煤產生熱量為(29.26×0.6)=17.56GJ,折合蒸汽17.56/2.841=6.1795噸,折合鍋爐噸汽標煤耗為161.83kg。
由此可見,熱電聯產集中供熱相比較鍋爐供熱,優勢明顯。可有效降低煤燃料使用量,提高燃料利用率。
(2)降低運輸、人力等綜合資源成本
因熱電聯產可使能源高效利用,即可節約燃料。燃料節約,污染排放也相應減少。一些小型且分散的鍋爐房逐漸被熱電聯產兼并或取代。之前煤等燃料資源的運輸、存儲、燃料廢渣等得到統一集中處理。從而降低運輸成本、人力成本,節約資源消耗。
(3)減少安全隱患,降低社會資源消耗
小型分散鍋爐因其設備、技術的陳舊落后,或工作條件不達標,事故易發生,具有一定的安全隱患。大多數小型鍋爐設置靠近居民區,如有鍋爐爆炸事故發生,會帶來經濟和生命安全的群體性傷害。是對社會資源的極大消耗。大型聯產機組取代小型鍋爐,具有較高的安全性。促進社會資源穩定循環、使用。
(4)高科技技術是先進生產力,提高勞動生產效率
能源是影響經濟發展的核心因素之一。熱電聯產集中供熱技術可提高能源利用率,節約能源,為推動地方經濟發展提供重要技術資源支撐。是應時展需求而生的一種高科技技術。是強大的、先進的生產力,可有效提高勞動生產率和勞動成果。降低社會生產的時間、經濟、人力、物力成本。具有很高的社會價值和經濟價值。
綜上分析,熱電聯產技術可以有效節約燃煤使用量,提高燃料使用效率。降低能源損耗。符合國家能源戰略發展需求。鑒于此,很多城市加快建設熱電聯產大型供熱機組的步伐,替代小型分散小鍋爐房。節約燃料損耗,節能事業得到大力發展。
3 熱電聯產集中供熱優勢――減少污染排放
熱電聯產可降低能源消耗,提高燃料利用率,生產過后的廢渣、廢氣排放也相應減少。具有很高的經濟價值和生態價值。可見,節能、減排二者互相作用,息息相關。
熱電聯產技術減排優勢表現:
(1)有效減少如煙塵、SO2、氮氧化物等污染物排放
之前城市供熱,設置眾多小型且分散的鍋爐房。因經濟和技術條件的制約,很多小型鍋爐設備沒有相關的除塵設備或設備未達標。使得污染物排放量及排放源更多。應經濟發展的需求,200萬兆、300萬兆單機容量的大型機組設備廣泛運用。該大型機組安裝先進的高效脫硫、脫硝和除塵技術的環保設備。該設備排放的煙塵、SO2、氮氧化物等污染,符合國家污染排放標準??捎行p少大氣污染,提高環保效能。大型聯產機組除本身具有先進的環保技術以外,因強大的供熱能效,在各城市中取代了很多的小型鍋爐熱源,使小熱源小鍋爐污染排放也相應減少??梢姡瑹犭娐摦a技術是一項綠色、環保技術,可顯著提高社會生態效益。
(2)減少噪音污染,降低環境干擾
大型熱電聯產機組設備,如300兆瓦或以上單機容量的大型機組采用先進的降噪音設備,熱源也采用了消聲(鍋爐對空排汽閥安裝了消音器)、吸聲(灰渣泵房安裝了吸聲墻)、隔音(磨煤機、引風機加裝隔音罩),有效降低了噪音強度,達到國家噪聲標準要求。有效降低噪音對周邊環境的干擾和傷害。可改善小型鍋爐設備對環境的污染,具有更高的環保效能和社會價值。
(3)排放廢渣再利用,提高資源利用經濟效益
小型熱源鍋爐分散在各處,廢渣運輸及人力成本較大。且無法再利用。相關部門應加大對廢渣二次利用的技術研究。熱電聯產技術可助力實現經濟再循環。對廢渣進行綜合利用。如組建了以粉煤灰為主要原料的建材公司,生產加汽砌塊磚等。可有效減少環境污染,實現廢渣二次利用,提高資源利用率,提高經濟效益。
4 結束語
熱電聯產事業充分利用科技的生產力,憑借強大的技術和先進的設備,有效降低能源損耗,減少污染排放,提高能源利用率。有效優化能源結構,是節能事業的重要技術支撐,在節能產業中占據重要地位??芍洕傺h發展。具有十分廣闊的前景。
參考文獻
[1]肖印強.熱電聯產集中供熱與節能減排[J].區域供熱,2011(12).