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熱電聯(lián)產(chǎn)能效仍待提升

2018-08-08 11:01  瀏覽:  

“我國城鎮(zhèn)供熱面積目前達(dá)140億平方米,但其中僅30億平方米為熱電聯(lián)產(chǎn)供熱,占比不足四分之一。”日前,清華大學(xué)教授付林在“燃煤電廠冷熱電三聯(lián)供、供熱技改論壇”上指出,我國燃煤機(jī)組在供熱領(lǐng)域的潛能尚未得到充分挖掘,在提高能效、降低煤耗等方面仍有較大提升空間。

合理改造 節(jié)能潛力巨大

付林告訴記者,目前我國北方地區(qū)一半左右的煤電裝機(jī)已改造為供熱機(jī)組,如果北方地區(qū)城鎮(zhèn)供熱全部由熱電聯(lián)產(chǎn)負(fù)擔(dān),需要熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組容量約6.5億千瓦,每年可以節(jié)約1.5億噸標(biāo)煤,相當(dāng)于供電煤耗整體下降30克/千瓦時(shí)。“熱電聯(lián)產(chǎn)是煤電最高效的運(yùn)行方式。我國有大量沒有供熱的純凝機(jī)組,很多都具備改造條件,節(jié)能潛力巨大。”

純凝發(fā)電廠的熱量損失,主要存在于煙氣和乏汽余熱中,熱電廠對于乏汽余熱的回收效率,直接決定了其節(jié)能能力。“目前一部分電廠的供熱改造僅局限在低壓缸轉(zhuǎn)子互換、光軸改造等方面,實(shí)際上只是權(quán)宜之計(jì)。”付林指出,我國很多熱電機(jī)組的供熱能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有得到發(fā)揮,“這種改造方式能耗仍然較高,余熱不宜全部回收,運(yùn)行調(diào)節(jié)上也存在困難。”

此外,記者了解到,除改造汽輪機(jī)外,一些熱電廠還選擇直接在電廠內(nèi)部安裝吸收式熱泵。但這種方式投資高、占地面積大,經(jīng)濟(jì)性較差。不僅如此,在抽汽參數(shù)低、熱網(wǎng)回水溫度較高的情況下,這種技術(shù)路線余熱回收效果會(huì)進(jìn)一步被限制。

付林指出,將電廠和熱網(wǎng)構(gòu)建成一個(gè)統(tǒng)一的供熱系統(tǒng),從降低系統(tǒng)整體能耗的角度出發(fā),是最為合理的思路。“考慮到輸送能力問題,供熱一次網(wǎng)的溫度往往超過110攝氏度。可以在熱力站將傳統(tǒng)的直接換熱改造為吸收式換熱,利用吸收式換熱機(jī)組,將回水溫度由原先的60攝氏度降至20攝氏度左右。”付林稱,采用這種吸收式換熱的熱電聯(lián)產(chǎn)模式后,可以提升熱網(wǎng)輸送能力60%,降低電廠供熱能耗約50%。

對此,清華同衡規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院教授級(jí)高工李永紅表示,通過降低熱網(wǎng)回水溫度,電廠可以大幅度利用乏汽余熱,使余熱占到整個(gè)電廠輸出熱量的55%以上。“電廠供熱成本可以相應(yīng)降低一半左右。”

長距離輸送 降低供熱成本

近年來,隨著環(huán)保要求的不斷提高,燃煤電廠多位于遠(yuǎn)離城市中心的區(qū)域。付林表示:“原先熱電廠都在城市里面,現(xiàn)在遠(yuǎn)離城市,需要高效、低成本地把熱量送出去,才能保證熱電廠的競爭力。”

“由于城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程加快,北方地區(qū)尤其一些大中型城市普遍存在供熱缺口。” 李永紅告訴記者,“換個(gè)角度來說,火電廠與熱負(fù)荷在空間分布上也并不匹配。長距離輸送可以在很大程度上解決空間分布上的矛盾,以此實(shí)現(xiàn)城市密集區(qū)的無煤化。”

李永紅指出,將大溫差供熱與長距離熱力管網(wǎng)相結(jié)合,形成大溫差長距離輸送熱電聯(lián)產(chǎn)的集中供熱新模式,相比常規(guī)熱電聯(lián)產(chǎn)可節(jié)能30%-50%。“將熱網(wǎng)供回水溫度由傳統(tǒng)的130/70攝氏度變?yōu)?30/20 攝氏度后,熱網(wǎng)的供回水溫差增大,可以提高長距離供熱管線的輸送能力70%以上,使得長途管線能輸送更多的熱量,從而降低單位熱量的投資折舊成本。”

據(jù)介紹,大溫差技術(shù)使供回水溫差高達(dá)100攝氏度以上,配合較大的管徑,管道溫降差值也明顯降低。“根據(jù)某項(xiàng)目反饋的結(jié)果,40公里的供熱管網(wǎng),管網(wǎng)熱損對溫度的降低影響僅1-2攝氏度。”付林表示。

“根據(jù)計(jì)算,雖然長距離輸送技術(shù)在管道上的投資增加了,但總體成本與大型燃煤鍋爐供熱相當(dāng),是天然氣供熱成本的一半。”李永紅稱,“以此為基礎(chǔ),可以把燃煤電廠余熱作為主要熱源,同時(shí)配置分布式的天然氣調(diào)峰熱源作為靈活性補(bǔ)充。條件允許的話,甚至可以通過建設(shè)超大規(guī)模供熱網(wǎng),實(shí)現(xiàn)城市熱網(wǎng)之間的互聯(lián)。”

談及這套系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方式,李永紅表示,實(shí)現(xiàn)長距離經(jīng)濟(jì)性輸送的關(guān)鍵是在于降低回水溫度,相應(yīng)的技術(shù)及裝置已經(jīng)成熟。“目前的瓶頸問題,仍然是熱量的結(jié)算方式,系統(tǒng)的應(yīng)用也需要政策和機(jī)制的進(jìn)一步支持和完善。”

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