為進(jìn)一步總結(jié)推廣節(jié)能降耗工作中的好做法、好經(jīng)驗(yàn)，示范帶動更多領(lǐng)域深挖節(jié)能潛力，推動高質(zhì)量發(fā)展，國家發(fā)展改革委組織中國經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)赴企業(yè)開展節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新和節(jié)能實(shí)踐報(bào)道活動?，F(xiàn)選取部分優(yōu)秀節(jié)能案例和企業(yè)節(jié)能降耗經(jīng)驗(yàn)做法，供參考。

 

      走進(jìn)節(jié)能企業(yè)之五

 

 

 

乏汽改造系統(tǒng)全景

      供熱能力提高，能耗卻不增加，還減少了排放，真有這樣“一舉三得”的節(jié)能技術(shù)？沒錯，這就是位于山西大唐國際云岡熱電有限責(zé)任公司（以下簡稱“云岡熱電”）的基于大溫差熱電聯(lián)產(chǎn)供熱技術(shù)汽輪機(jī)乏汽余熱利用項(xiàng)目帶來的驚喜。

 

      “用戶側(cè)安裝吸收式換熱機(jī)組與傳統(tǒng)板式換熱器串聯(lián)，在不改變二次網(wǎng)供回水溫度的前提下，大幅降低一次熱網(wǎng)回水溫度。利用電廠汽輪機(jī)乏汽余熱供熱（注：釋放出熱勢能的蒸汽從汽輪機(jī)排汽口排出，稱為乏汽），可提高熱電廠現(xiàn)有供熱機(jī)組的供熱能力30%以上，降低系統(tǒng)供熱能耗40%以上。實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)的大溫差輸送，可提高熱網(wǎng)的輸送能力80%左右，降低新建管網(wǎng)的投資和輸送能耗30%以上。”云岡熱電相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人告訴中國經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)記者。

 

      2012年，云岡熱電按大同市政府的要求，為提高供熱能力實(shí)施了乏汽余熱利用改造工程。截至目前，該項(xiàng)目運(yùn)行已經(jīng)6年有余。“系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行比較平穩(wěn)，該項(xiàng)目技術(shù)的比較優(yōu)勢表現(xiàn)得非常明顯。特別是拉大熱網(wǎng)供回水溫差方面，目前國內(nèi)能與之相匹敵的技術(shù)并不多。”該負(fù)責(zé)人向中國經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)記者解釋說，將現(xiàn)有供熱系統(tǒng)與吸收式熱泵技術(shù)的特點(diǎn)有效結(jié)合，在項(xiàng)目研究和應(yīng)用中取得了多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。項(xiàng)目的成功投運(yùn)，為該技術(shù)的進(jìn)一步推廣和發(fā)展起到了積極的示范作用，是我國熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱方式的未來發(fā)展方向。

 

      應(yīng)運(yùn)而生，技術(shù)優(yōu)勢明顯

 

      一直以來，火力發(fā)電廠的冷端損失是電廠熱力系統(tǒng)的最大損失。“以云岡電廠為例，在冬季額定供熱工況下，汽輪機(jī)排汽損失約占燃料總發(fā)熱量的17%。汽輪機(jī)排汽對于火力發(fā)電廠來說是廢熱排放，但對于低品位的建筑采暖而言，如果不加以利用，則構(gòu)成巨大的能源浪費(fèi)。”云岡熱電相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人說。

 

      而對于大同市來說，隨著城市的飛速發(fā)展，供熱供需緊張的局面一直存在。以2015年為例，根據(jù)大同市總體規(guī)劃，城區(qū)集中供熱面積將達(dá)到6780萬平方米，其中云岡熱電供熱區(qū)域面積為2380萬平方米。而當(dāng)時(shí)大同市城區(qū)集中供熱熱源實(shí)際供熱能力只有2610兆瓦，按新舊建筑混合供熱熱負(fù)荷52瓦/平方米核算，嚴(yán)寒期只能滿足5019萬平方米的供熱需求，缺口達(dá)1761萬平方米。

 

      熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展為改善緊張的供熱局面帶來了希望。目前，熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱在我國北方城鎮(zhèn)各種熱源方式中能效是最高的。近年來，我國已經(jīng)逐漸形成了以熱電聯(lián)產(chǎn)為主，區(qū)域鍋爐為輔，其他先進(jìn)高效熱源方式為補(bǔ)充的基本供熱格局。

 

      針對如何提取凝汽余熱來提高熱電聯(lián)產(chǎn)的供熱能力和能源利用效率，以及增大熱網(wǎng)供/回水溫差來提高熱網(wǎng)輸送能力的問題，清華大學(xué)在2007年提出了“吸收式換熱概念”和“基于吸收式換熱的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)（簡稱 Co-ah 系統(tǒng)）”，開啟了高效利用汽輪機(jī)乏汽余熱的新階段。

 

      2011年，云岡熱電申報(bào)乏汽余熱利用改造工程得到批復(fù)，并于2012年實(shí)施了改造。改造后提高供熱能力480兆瓦，實(shí)現(xiàn)增加供熱面積889萬平方米，相當(dāng)于少建設(shè)兩臺300兆瓦集中供熱機(jī)組或10臺80t/h（注：t/h為鍋爐容量單位）采暖鍋爐，有效地緩解了城市熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱面臨的突出矛盾，對加快市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、保障熱力供應(yīng)、改善城市環(huán)境等有直接的推動作用。中國經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)記者了解到，本供熱工程實(shí)施后，使熱電聯(lián)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性大幅度提高，在熱價(jià)虧損的前提下提高了電廠的盈利能力，并有效地減少了排放。由于云岡熱電余熱利用項(xiàng)目的實(shí)施，2013年度，大同市圓滿地完成了減排任務(wù)。

 

      據(jù)悉，本項(xiàng)目根據(jù)能源梯級利用的原理，在余熱回收機(jī)組內(nèi)部設(shè)置了低溫?fù)Q熱器，采用凝汽器直接加熱、吸收式熱泵加熱、抽汽加熱三段式梯級加熱熱網(wǎng)循環(huán)水的方法，整個(gè)采暖季余熱回收機(jī)組低溫?fù)Q熱器承擔(dān)基本負(fù)荷，熱網(wǎng)首站只在嚴(yán)寒期做尖峰加熱，大量節(jié)省了采暖抽汽，增加了熱電廠的發(fā)電、供熱能力。

 

      此外，與其它的電廠凝汽余熱回收技術(shù)相比，該技術(shù)具備非常顯著的優(yōu)勢，比如，系統(tǒng)抽凝比與機(jī)組抽凝比的匹配，使得熱泵的容量選擇更加合理；通過在廠內(nèi)首站設(shè)置低溫?fù)Q熱器及系統(tǒng)串并聯(lián)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了熱網(wǎng)水與電廠低溫乏汽余熱的能級匹配，熱網(wǎng)水升溫幅度大，提高了乏汽回收利用量，可占到總供熱容量的30%以上，節(jié)能效果顯著。

 

      實(shí)際上，常規(guī)的吸收式熱泵集中供熱技術(shù)在系統(tǒng)布置上采用并聯(lián)方式。當(dāng)采暖負(fù)荷減少時(shí)，低品位的乏汽余熱不能充分利用，采暖負(fù)荷增加。到嚴(yán)寒期時(shí)，又由于余熱不足而回收量減少。而本項(xiàng)目采用串并結(jié)合的方式將低溫?fù)Q熱段串聯(lián)布置后再并聯(lián)進(jìn)入余熱回收機(jī)組中溫加熱段加熱，即一次熱網(wǎng)回水先經(jīng)過一臺機(jī)組的低溫?fù)Q熱器直接吸收乏汽余熱，再經(jīng)過另一臺機(jī)組低溫?fù)Q熱器進(jìn)行二次吸熱。加熱后的一次熱網(wǎng)水再分別并聯(lián)回到各自的余熱回收機(jī)組中溫加熱段加熱，最后再到熱網(wǎng)首站加熱器進(jìn)行尖峰加熱。

 

      運(yùn)行穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)效益和社會環(huán)保效益增加

 

      不過，由于是在原系統(tǒng)上進(jìn)行的改造，改造過程受施工場地、工期、圖紙等不利因素制約，給技改工程帶來較大的工作難度。不過，實(shí)施方通過克服重重困難還是使工程得以在當(dāng)年順利投運(yùn)。相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴中國經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)記者，該項(xiàng)目投入運(yùn)行后，生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，余熱回收效果明顯，節(jié)能效果顯著，同時(shí)在項(xiàng)目實(shí)施和運(yùn)行過程中取得了寶貴的工程建設(shè)和優(yōu)化運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

 

      一方面，該項(xiàng)目充分實(shí)現(xiàn)了能源的梯級利用，減少不可逆損失，與傳統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)供熱方式、熱泵集中供熱方式、高背壓供熱方式等相比，充分利用了低品位的乏汽余熱，實(shí)現(xiàn)了換熱過程的能級匹配。另一方面，也大大減少了換熱過程中的不可逆損失，提高了熱電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

 

      “改造前單機(jī)額定供熱能力377兆瓦，改造后單機(jī)額定供熱能力422兆瓦，額定供熱工況每小時(shí)收入增加0.05萬元。若熱負(fù)荷變化量不大時(shí)，按低調(diào)閥全開滿足大抽汽量條件下的供熱量380兆瓦運(yùn)行，則每小時(shí)收入增加1.2萬元。”談及項(xiàng)目改造后的收入變化，云岡熱電的相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人耐心地介紹說。

 

      當(dāng)然，經(jīng)濟(jì)效益僅僅只是一個(gè)方面。按照替代大型區(qū)域燃煤供熱鍋爐分析，回收的乏汽供熱量相當(dāng)于每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤25.4萬噸，減排二氧化碳65.61萬噸，減排二氧化硫0.89萬噸，減排煙塵3.8萬噸，減排灰渣1.5萬噸。相比常規(guī)供熱方案，該項(xiàng)目在節(jié)能降耗的同時(shí)，不僅減少了煤、灰渣在裝卸、運(yùn)輸、貯存過程中對環(huán)境、交通及占地的影響，而且也避免了集中燃煤鍋爐運(yùn)行過程中噪聲、粉塵等對居民生活的干擾。可見，該項(xiàng)目實(shí)施后，在大幅提高電廠供熱能力的同時(shí)，節(jié)能、環(huán)保、社會效益十分顯著。（中國經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)記者 公欣）