淘汰落后燃煤供熱鍋爐節能減排潛力分析

文 // 梅明明 朱應華 嚴偉林 杭州市能源監察中心可持續發展”創新型智庫團隊

廢紙造紙行業是杭州江南區的傳統和支柱產業，其造紙企業主要集中在江南造紙工業區。由于造紙過程中需要消耗大量的熱能和電能，屬高耗能產業。目前該工業區共有造紙企業150家左右，主要產品有涂布白板紙、牛皮箱板紙、瓦楞紙、特種紙等，年產機制紙及紙板700萬t左右。工業區的生產供熱主要由公用熱電企業集中供熱，但也有一些低效落后的自備熱電機組還在使用。按照《杭州市人民政府關于推進工業轉型升級加快淘汰落后產能的若干意見》的規定，要求淘汰燃煤中溫中壓熱電機組。2014年通過對該區造紙自備熱電(供熱)企業用能現狀進行了調研，對存在的問題、節能減排潛力和措施進行了分析， 為下一步提出解決方案提供了有力的技術支持和數據基礎。

1 造紙工業區熱電用能現狀

1.1 公用熱電企業用能情況

目前工業區內共有6家自備熱電企業，大部分為2004年（園區供熱、供電能力不足）左右配套新建的造紙生產線陸續建成投產，除1臺75t/h中溫中壓循環流化床鍋爐外，其余均為35t/h中溫中壓燃煤鏈條鍋爐，鍋爐設計熱效率在80%左右。2013年6家自備熱電企業共消耗原煤約31.58萬t，折標準煤22.90萬tce，對應的造紙企業紙產量為90萬t左右，機組供熱量為382.6萬GJ，供電量為16085萬kWh，平均供熱標煤耗為44.0kgce/GJ,平均供電標煤耗為374gce/kWh，平均機組綜合熱（轉換）效率為65.7%。6家自備熱電企業主要生產設備情況見表1。

表1 樣本電站各費用占比

1.2 公用熱電企業用能情況

目前工業區內公用熱電企業有3家，是江南造紙工業區為解決集中供熱、造紙污泥處置而規劃批準建設的熱源點。公用熱電企業所采用的生產設備主要為省內先進的高溫高壓熱電機組（垃圾爐、污泥爐除外），鍋爐設計熱效率在90%左右。2013年3家企業共使用原煤約192.7萬t，折標準煤139.35萬tce，供熱量為2571.6萬GJ，供電量為134048萬kWh，平均供熱標煤耗為40.1kgce/GJ,平均供電標煤耗為269gce/kWh，平均機組綜合熱效率為74.8%，各項單耗指標均優于浙江省熱電新建項目準入值。3家公用熱電企業主要生產設備情況見表2。

表2 公用熱電企業主要用能設備情況

2 造紙自備熱電用能存在的問題及

工業區造紙自備熱電企業用能存在的主要問題：①自備熱電企業采用的中溫中壓熱電機組屬于落后產能，與高效的高溫高壓熱電機組有較大的工藝差距，按照《杭州市人民政府關于推進工業轉型升級加快淘汰落后產能的若干意見》的規定，需在一定的期限內淘汰。②自備熱電機組平均供熱標煤耗、供電標煤耗均大大高于當地的公用熱電企業，平均綜合熱效率比公用熱電低9.1%,平均供電標煤耗比公用熱電高約39%，存在浪費能源的情況。兩類機組的能效情況對比見表3。③其中的5家自備熱電企業不符合集中供熱政策規定，在依法補償后，集中供熱區域內的自備供熱鍋爐應停止使用。④自備熱電機組大氣污染物排放指標和煙氣環保處理設施均差于公用熱電大機組，單位燃煤排污量大大高于公用熱電機組。

表3 機組能效對比

解決低效、落后自備熱電機組用能問題已具備的相關基礎條件：①政策方面，根據加快淘汰落后產能若干意見的規定，區政府已明確中溫中壓自備熱電機組力爭于2015年底前完成淘汰工作。②工程方面，3家公用熱電企業供熱管網均已覆蓋自備熱電企業區域（均在5km經濟供熱半徑內），且隨著公用熱電企業二期工程已于2013年建成投產，現有公用熱電近400t/h蒸汽富余設計供熱能力已能很好滿足自備熱電190t/h左右的供熱需求。3家熱電企業的供熱管道已相互聯網形成造紙工業區主要熱力網，進一步提高了公用熱電的供熱可靠性。③淘汰實踐方面，位于造紙工業區內的一家造紙企業已在2012年完成1臺35t/h中溫中壓自備熱電機組的淘汰工作，就近使用公用熱網蒸汽，效果良好。

3 解決落后自備熱電機組用能問題的對策及節能減排潛力

解決低效、落后自備熱電機組用能問題的基本思路：根據國家集中供熱政策、淘汰落后產能政策及造紙工業區現有用能形式轉型升級條件，企業應淘汰自備中溫中壓熱電機組，改為造紙工業區高效公用熱電機組集中供熱。

淘汰落后燃煤供熱鍋爐的節能減排潛力：①若全部淘汰低效機組，以2013年自備熱電供熱量和供電量計，年可節約能源3.22萬tce，相當于減少原煤消耗約4.51萬t，節能率達到14%左右，具有明顯的節能效果。②從區域整體角度看，將減少能源消費成本約2700萬元，并從源頭減少燃煤帶來的SO2、N0X、煙塵等污染物的排放，對改善空氣質量和治理霧霾有積極作用，具有較好的社會效益。③由于大型公用熱電機組具有二次脫硫（爐內、爐外）、高效除塵和脫硝等污染處理設施，到2015年底，高效的公用熱電機組將達到大氣污染物特別排放限值的要求（比一般燃煤鍋爐排放低50%以上），同比自備的落后自備燃煤機組，將從末端大大減少SO2、N0X、顆粒物等污染物的排放。燃煤鍋爐排放要求對比見表4。

表4 燃煤鍋爐大氣污染物排放濃度限值

4 結語

江南造紙工業區自備熱電機組存在能源轉換效率不高和不符合產業政策等情況。現已基本具備淘汰這些低效、落后自備燃煤供熱鍋爐的條件，如能及時實現淘汰，并由公用熱電集中供熱替代，將可取得年節3.22萬tce的效果，大大減少燃煤產生污染物的排放，為區域的大氣污染防治做出積極貢獻，具有很大的節能減排潛力。淘汰低效機組將使造紙工業區用能形式得到轉型升級，實現全域的高效集中供熱，為打造再生造紙循環經濟示范園加分。要實現落后機組的順利淘汰，政府相關部門既要出好相關的政策并做好督促工作，也要做好供熱負荷分配與國家電網電力接入等相關的具體協調工作。