加強區域熱電聯產工作，提升節能減排工作實效

劉宇輝

（天津天保熱電有限公司 ，天津 300360）

當前，我國眾多供熱鍋爐的余壓沒有得到充分利用，造成較大的能源浪費，加劇了能源供應的緊張態勢。因此，余壓利用是緩解能源供需矛盾的重大措施之一，也是十分緊迫的節能和環保任務，如何利用未被利用的鍋爐產汽壓力與用戶使用的蒸汽壓力之間的壓力差進行發電，進而較大提高了能源利用效率，達到了節能環保的目的是今后供熱行業需要著重研究的課題。國家發展計劃委員會、國家經濟貿易委員會、建設部和國家環保總局聯合發布的《關于發展熱電聯產的規定》（[2000]1268號）中規定：供熱鍋爐單臺容量20t/h及以上者，熱負荷年利用小時大于4000h，經技術經濟比較具有明顯經濟效益的，應改造為熱電聯產。2008年4月1日實施的《中華人民共和國節約能源法》第三十二條規定：電網企業應當按照國務院有關部門制定的發電調度管理的規定，安排清潔、高效和符合規定的熱電聯產、利用余熱余壓發電的機組以及其他符合資源綜合利用規定的發電機組與電網并網運行，上網電價執行國家有關規定。堅持“以熱定電、熱電聯產”的原則，采用背壓式汽輪機發電機組，降低煤耗，提高節能減排工作實效。

天津空港物流加工區（以下簡稱加工區）于2009年12月份投入運行4臺75t/h蒸汽鍋爐，其額定蒸汽壓力為3.82MPa（g），而熱用戶使用的蒸汽參數均在0.70MPa(a）以下，熱源送出的蒸汽壓力也只有1.0～1.2MPa(a），雖然蒸汽參數能夠保證用戶的用熱需求，但是，總體來講，能源利用效率較低，鍋爐產生的蒸汽壓力和用戶使用的蒸汽壓力之間的壓差沒有被利用，也就是說這部分壓力差可轉化的能量沒有被利用。按照加工區總體規劃，負擔區域內的生產用汽和采暖用熱的熱源有3個，一是4×75t/h循環流化床鍋爐及2×B7-3.43/0.98熱電聯產裝置；二是負擔供汽的4×35t/h工業鍋爐（P=1.57MPa），三是4×29MW的熱水鍋爐。由于4×35t/h工業鍋爐是鏈條爐，熱效率較低，而今后該區域將有相當大的用汽量，不設置熱電聯產裝置會造成嚴重的能源浪費，因此在保證向現有熱用戶供熱的情況下，利用余壓余熱發電是實現節能減排的現實選擇，通過實施此項目可年節約標煤11877噸，具有明顯的節能環保效益，加工區的具體做法是：

一、利用現有4臺75t/h循環流化床鍋爐增加背壓汽輪發電機組，利用壓差實現熱電聯產。設置傳熱面積各250m2的汽水換熱器3臺及相應的疏水系統，以擔負部分冬季采暖熱負荷，同熱水鍋爐并列運行，現有4×35t/h工業鍋爐外供飽和蒸汽，蒸汽管網沿途散熱產生大量的凝結水，疏水大量帶汽，熱損失偏大，實施熱電聯產后，將供出過熱蒸汽，減少管網沿途損失，熱網由于汽量增加，阻力增大，根據熱網長度和末端用戶蒸汽飽和狀態的需要，電站出口送出壓力需達到1.18MPa，確保最末端用戶要求0.875MPa的壓力。

二、根據外供工業蒸汽參數的要求，以及對現狀4×75t/h鍋爐運行負荷分析,在滿足用戶用汽的條件下,遵循“以熱定電，裝機規模適度”的原則，選擇背壓式汽輪發電機組。基本參數為：額定出力7000kw，額定進汽壓力3.43MPa，額定進汽溫度435℃ ，運行排汽壓力1.18MPa， 汽 機 進 汽 量120t/h， 額 定 轉數3000r/min，采用單層布置。由于供汽管網較長，阻力和溫降較大，預計熱電站出口的供汽壓力需1.18MPa(a），供汽溫度為292℃，4臺75t/h鍋爐共設5臺給水泵，其中3臺為汽動給水泵，2臺為電動給水泵。

三、在沒有安裝汽輪發電機組的情況下，為節約電能和滿足除氧加熱所需的低壓蒸汽,設置汽動給水泵，避免中壓蒸汽經減溫減壓后用于除氧能量的浪費。當電站裝設了效率較高的汽輪機發電設備，并有經濟的低壓蒸汽供給除氧加熱用汽時，將減少汽泵的運行臺數，采暖期運行2臺汽動給水泵，其背壓排汽直接送往除氧器，除氧器不足蒸汽由汽輪發電機組背壓排汽補充，非采暖季汽動給水泵停運，在熱電站供給外網用汽富裕的情況下，充分發揮電站鍋爐效率高、經濟效益好的優勢，采暖期可頂替熱水鍋爐承擔一部分采暖熱負荷，并在熱電站汽機間設置汽水換熱器，將蒸汽交換成高溫熱水，同熱水鍋爐及其熱水循環系統并聯運行，疏水直接進入除氧器。

四、為穩定采暖期的熱負荷，盡量減少鍋爐出力的波動，提高鍋爐的熱效率。采暖期電站負擔熱水采暖的平均負荷，不足部分或調峰負荷由4×29MW熱水鍋爐補充，根據不同季節的用汽量及熱電廠回熱系統的耗汽量計算。采暖期，4臺鍋爐投入運行，在平均負荷工況下，鍋爐負荷率約為81.6%，當其中1臺鍋爐臨時發生故障時，另3臺鍋爐仍可按額定出力運行，適當減少采暖負荷，供熱和運行是安全、可靠的。非采暖期，2臺鍋爐運行，在平均供汽負荷下，鍋爐負荷率約80%左右，在最小供汽負荷下，鍋爐負荷率約70%，均在鍋爐穩定燃燒率范圍內（循環流化床鍋爐最小負荷率為35～40%），2臺鍋爐額定出力運行時，可滿足最大外供汽量130t/h的需要。

通過應用背壓汽輪發電機組實現熱電聯產將取得較好的節能減排效果。1. 發電標準煤耗為199.4gce/kwh，供電標準煤耗為215.9gce/kwh，同天津市火電平均供電標準煤耗（約340gce/kwh）相比較，年發電可節約標煤11877tce/a；熱電聯產為41.9kgce/GJ，而被替代的35t/h工業鏈條鍋爐和29MW熱水鍋爐供熱標準煤耗的加權平均值為48.09kgce/GJ，年供熱可節約標煤19198tce/a，年發電量為8447.679萬kwh，在滿足企業自身用電的同時，可為其他用戶供電，按現行電價0.83元/千瓦時計算，全年可節約1710.63萬元。2. 循環流化床鍋爐，裝有完善的煙氣凈化設施——向爐內加石灰石，先進行爐內脫硫，鍋爐出口煙氣先經過干法旋風子除塵，再進入二級布袋除塵器，可大大減少進入布袋除塵器的負荷量，提高布袋除塵器的使用壽命，降低運行中頻繁換袋的經濟成本，預計除塵效率可達99.6%。3. 經過凈化后的煙氣進行二級氫氧化鎂濕法進一步脫硫，煙塵的排放濃度達到≯30mg/Nm3（α=1.40的允許排放濃度為30mg/Nm3），SO的排放濃度預計將達到≯100

2mg/Nm3（α=1.40的允許排放濃度為100mg/Nm3）,循環流化床鍋爐的燃燒溫度低，NOx生成量少，排放濃度可降到350mg/Nm3。污染物排放量均可滿足天津市《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB12/151-2003）規定的要求，實現煙塵減排量128.82t/a，SO2減排量269.71t/a，NOx減排量336.5t/a。

隨著區域供熱事業的發展，為充分發揮熱電聯產效率高、環保設施完善以及實現熱電聯產后具有良好的經濟效益提供了廣闊發展空間！