我国热电联产的发展与存在问题热电厂为什么要技术改造,王振铭

全国化工热工设计技术中心站2004年年会论文集17我国热电联产的发展与存在问题—热电厂为什么要技术改造中国电机工程学会热电专业委员会王振铭[内容摘要]经过几十年的发展,我国热电联产己具有相当规模,为适应电力工业发展,热电联产应不断进行技术改造,保持节约能源的优势,提出增强经济效益措施和向科技、管理、环保要效益，走可持续发展的健康之路。[关键词]热电联产、节能《中华人民共和国节约能源法》第39条明确提示：国家鼓励发展下列通用技术：推广热电联产，集中供热，提高热电机组的利用率，发展热电梯级利用技术，热电、冷和热、电、煤气三联供技术，提高热能综合利用率。为贯彻“节约能源法”国家领导部门委托中国电机工程学会热电专委会组织编制发展热电联产的新文件，于2000年8月原国家计委，原国家经贸委、建设部、国家环保总局联合以急计基础［2000］1268号：《关于发展热电联产的规定》批准执行。其后我国热联产的发展走上了快车道。一、我国热电联产的现状到2002年底为止，我国热电联产的情况：年供热量139150万吉焦，增加8.08%。6000千瓦及以上供热机组共1937台总容量达3743.67万千瓦，占同容量火电装机容量的14.58%。在运行的热电厂中，规模最大的为太原第一热电厂，装机容量138.6万千瓦，在北京、沈阳、吉林、长春郑州、天津、邯郸、衡水、秦皇岛和太原这些特大城市己有一批20万千瓦、30万千瓦大型抽汽冷凝两用机组在运行，星罗棋布的热电厂不仅在中国的大江南北，长城内外迅速发展，就连黑河，海拉尔、石河子和海南岛这些边疆城市也开花结果，区域热电厂也从城市的工业区，蔓延到了乡镇工业开发区，苏州地区一些村镇办热电厂也在发挥着重要作用。最近几年由于市场经济的发展，一些大中城市工业也开始安装大型供热机组。有些私营企业家也看好热电联产，投资建设热电厂。在负责城市集中供热的热力公司中，规模最大的为北京市热力公司，现己有供热管网514公里。（其中蒸汽网38公里）。供热面积7800万平米。供应蒸汽105个工业用户897t/h，大小热力站共1317个。己建成的热力管网：蒸汽管直径DN1000，热水管直径DN1400。全国化工热工设计技术中心站2004年年会论文集18到2001年底，全国共有662个设市城市，其中己有286个城市建集中供热设施，占42.18%，2002年底中国集中供热的供热能力：蒸汽83346吨/时，热水148579兆瓦/时。供热量：蒸汽57438万GJ/年。热水122728万GJ/年。2002年底全国供热面积为155567万平米。比上年增长6.31%。热力管道总长度己达蒸汽10139公里，热水48601公里，东北、华北、西北地区，集中供热面积约占全国集中供热面积的80%，热化率30%，全国集中供热从业人员共24万人。在总供热量中，热电联产的蒸汽占65.89%，热水占32.66%.城市民用建筑集中供热面积增长较快,并向过渡区发展.全国集中供热面积中,公共建筑占33.12%，民用建筑占用59.76%,其它占据7.11%,民用建筑集中供热有如下特点:(1)三北地区集中供热以民用建筑为主,如北京市民用建筑为72.66%,河北为66.54%辽宁为67.5%山东为了51.97%。（2）城市集中供热逐步向过渡区发展，如上海、江苏、浙江、安徽等省市均己有集中供热，但以公共建筑和工厂为主，如上海为61.72%.江苏为53.35%,安徽为39.55%城市供热管网的建设也有很大发展。按建设部规定，我国城市按非农业人口规模分组：超特大城市：200万人口以上特大城市：100至200人口大城市：50至100万人口小城市：20万人口以下不同规模城市的集中供热超大城市特大城市大城市中等城市小城市供热面积（万m2）42085.5232436.2924050.1722911.1824845.75比例(%)28.7622.1716.4415.6616.97城镇集中供热发展状况199119921993199419951996供热面积(万m2)276513283244164509926464573433199719981999200020012002供热面积(万m2)807558654096000110766146328155567从以上表可看出:我国城镇集中供热2000年至2002年,平均每年2.2亿平米。我国地域广阔，不同地区的城市热化率也出入较大。下表表示不同地区城市的热化率。从下表可知，纬度超高的严寒地区，热化率越高，纬度越低的地区热化率普遍较低。即东北地区的热化率一般为60~90%，黄河流域一带的河南、山东地区城市的热化率一般约为25~30%。均达到了2000年建设部城镇集中供热发展规划的要求。全国化工热工设计技术中心站2004年年会论文集19不同地区城市的热化率城市建筑面积（万m2）城市集中供热面积（万m2）热化率（%）热电联产/比例(万m2)(%)锅炉供热/比例(万m2)(%)吉林市3572301484.41422/47.21509/50绥芬河1809251.1-92/100延吉市77.961.478.8-47.9/78.0北安市340.0922566.6175/77.750/22.3通辽市75060080220/36.6330/55黑河市396258.665.3200/77.458.4/22.6兰州市55474171.975.2791/18.92280/54.6大连市57145033881636/28.63397/67.5烟台市2000180090610/33280/15.5邯郸市245261825.2350/56.6268/43.4濮阳市28826692.3266/100注:有些城市将分散小锅炉也统计在集中供热之内。从统计数字可看出：热电联产是蒸汽集中供热的主力军，锅炉房供热承担了城镇热水集中供热的重担。无论从供热能力上看，还是从供热总量上看，热电联产均占全国蒸汽总供热能力和总供热量的60~70%。如2002年，全国总供热能力为83346t/h，热电联产为59946t/h，占72%。全国供热总量为57438万GJ，热电联产为37847万GJ，占66%。所以，目前我国政府有关部委的文件中，均明确提出：积极发展热电联产集中供热。二、我国热电联产发展的几个趋势1、大容量供热机组增多近两年我国热电联产建设中，开始注重建设规模，对城市集中供热国家也积极提倡搞大型两用供热机组。以前单机20万、30万千瓦的大型供热机组仅在特大城市建设，近两年在20万以上人口的大、中城市也开始建设。据“热电建设动态”报导，仅2003年国家批准立项和开工建设的5万千瓦及以上的热电工程就有以下若干工程。2003年国家批准立项和开工的热电工程顺序热电工程名称装机容量顺序热电工程名称装机容量1江苏太仓港2×300MW10天津陈塘庄1×135MW2河北邢台（兴泰电厂）2×300MW11河南新乡2×300MW3河南焦作2×135MW12内蒙乌兰浩特2×50MW4黑龙江齐齐哈尔2×50MW13大连泰山热电2×135MW5河南平东2×200MW14山东茌平热电2×135MW6乌海2×150MW15天津东北部2×300MW7太原二热2×300MW16天津杨柳青扩建2×300MW全国化工热工设计技术中心站2004年年会论文集208包头东华2×300MW17山西临汾2×135MW9江苏新海2×300MW18合计7650MW上表仅为不完全统计，且为单机5万千瓦及以上的机组。例如江苏省以前多为单机1.2万千瓦有以下的小型供热机组，目前太仓2×135MW供热机组己投产,2×300MW供热机组近期也先后投产。江苏新海2×300MW大型供热2003年8月通过可研报告审查也将于2005年4月投产运行。2、燃气—蒸汽联合循环热电厂开始建设由于陕甘宁天然气进京和西气东输工程的建设，己使十余个省市燃料结构调整成为现实，一些地区将开始建设燃气—蒸汽联合循环热电厂，见于报导的燃机热电厂有以下工程。计划建设的燃气—蒸汽联合循环热电厂序号项目名称总容量（MW）序号项目名称总容量(mw)1、武昌热电厂扩建2×706北京上地热电厂1002华能北京热电厂二期采暖1062非采暖期11067清华大学热电厂（未批）1003北京太阳宫热电厂7868高井电厂燃机改造6004北京亦庄开发区热电厂1509北京草桥热电厂6005北京电子城热电厂10010兰州燃气热电厂400合计4038上表仅为不完全统计。3、国产首台低热值燃气—蒸汽联合循环热电机组投运由南京汽轮电机（集团）公司生产的首台66MW低热值气体燃料联合循环热电机组于2003年10月18日在吉林通化钢铁厂通过72小时试运后，正式投入运行。2004年7月15日中国机械工业联合会在南京主持召开了“PG6561B-L”型高炉煤气燃气轮机发电机组新产品鉴定，可以批量生产。我国冶炼企业生产中的伴生高炉煤气，因热值低无法利用而放空、既无经济效益，又污染环境。该工程的投产拓展出国产燃气轮机的应用领域、为我国冶金行业有效实现能源的综合利用减少环境污染，提高济效益，提供了有效途径。以本工程为例，按每年运行7500小时计，年发电量可达3.8亿千瓦时，创造的年经济效益达一亿五千万元以上，在大量减少有害气体排放的同时，大大提高了经济效益。4、各城市重视环保，调整燃料结构拔小烟囱，发展集中供热据国家环保总局报导：2002年我国城市空气质量恶化的趋势得到遏制，但污染程度仍很严重。在全国471个城市中，在209个城市的空气质量达到国家二级标准，占统计城市的44.4%.空气中SO2平均和总悬浮颗料物与2001年相比均有所不降.其中北京、天津、石全国化工热工设计技术中心站2004年年会论文集21家庄、兰州、乌鲁木齐、太原、西宁等城市空气质量明显改善。北京空气质量五年提升了28.2个百分点，2003年力争市区空气质量二级和好于二级的天数达到60%。己实现。到2002年底，北京市己有4.4万台燃煤茶炉大灶，一万台燃煤锅炉改用清洁能源，对尚未改造的燃煤锅炉，北京市2002年共推广使用低硫优质煤800万吨。《太原市清洁能源规划》通过国家科技部、环保总局的专家评审“规划”要求不生产高硫分，高灰分煤，禁止原煤直接进入用户。拆小锅炉，发展集中供热。太原市人民政府下发了《2003年拆除和整治燃煤锅炉的通告》，规定在7月31日前完成160台燃煤锅炉的拆除和整治任务，并实行日报制度，对逾期未完成自拆和整治任务的单位，要在媒体上曝光，逾期不拆的锅炉全部予以强行拆除，并没收拆除之设备。上海市卢湾区在1999年建成“基本无燃煤区”的基础上，经过两年努力，2002年完成区内4t/h以下燃煤锅炉清洁能源替代工程，使全区清洁能源的比例达96.8%，成为上海首个“无燃煤区”，区域内民用燃气普及率为了100%，大气环境质量保持在二级以上。乌鲁木齐大力实施“兰天工程”，拆小锅炉，发展热电联产集中供热，综合治理大气污染，使该市环境质量有很大提高。2002年前10个月达到三级和好于三级的天数达89.22%,达到二级和好于二级的天数达63.5%,多年未见的大气质量一级天数也达13天。沈阳为控制燃煤污染，实施工队了拆除千根烟囱工程，新增集中供热600万平米。2002年沈阳市环境空气质量达到优良的天数，从上年的73天，增加到170天，占全年总天数的47%，创30年来最好水平。成都市不断加大清洁能源推广和监督执法力度有效控制污染，到2003年6月全市己累计改造，取缔燃煤锅炉，茶炉441台，燃煤生活灶13467口，每年减少燃煤35万吨，烟尘排放1.76万吨，SO2排放0.562万吨。5、式能源建设己进入工程开发阶段最近几年我国天然气的生产和消费基金均呈快速增长态势，但到2002年天然气的生产量也只占全国能源生产量的3.2%，而消费量也仅占全国能源消费量的2.7%。而我国天然气的储量仅占世界储量的1.2%,人口则占世界总人口的20%,人均天然气仅为世界平均值的13.2%。最近报纸和电视上宣传“西气东输”工程，天然气进京第二条管线的建设和天然气勘探开发的新消息增多，可能有人认为我们