從石獅熱電廠的實踐看熱電聯產集中供熱的優越性
1.前言
發展熱電聯產,集中供熱是我國能源政策的重要組成部分。從1953年至今,經過四十多年來發展,全國熱電事業已頗具規模。由于種種原因,福建省的區域供熱發展不是很快,除廈門杏林集中供熱區外,只有部分企業的自備熱電廠。石獅熱電廠是根據石獅市對能源利用和城市污染控制的要求,建設和發展起來的,至今一年多的時間里已取得了初步的成效。
2.石獅市大堡和伍堡工業區簡況
石獅市祥芝鎮的大堡和伍堡兩個工業區是以漂染、水洗為主要產業,造紙、電鍍、化工為輔助產業。這些企業生產工藝過程均需使用壓力0.4Mpa(表壓)、溫度140℃的蒸汽。據調查,到1999年底,大堡工業區共有17家用熱單位,備有燃煤小鍋爐29臺,蒸發量為90t/h,燃油鍋爐4臺,蒸發量為22t/h,另有5家新建廠無鍋爐。伍堡工業區有燃煤小鍋爐15臺,蒸發量為75t/h,燃油鍋爐6臺,蒸發量38.8t/h。兩工業區平均用汽量為116.5 t/h。由于這些行業煙塵和污水給城市造成嚴重的污染,石獅市政府規劃決定建立大堡——伍堡污染集中控制區,加大防治力度。現工業區內的部分企業是從市內遷出的。石獅熱電廠就是在這樣的條件下產生。
石獅熱電廠位于大堡工業區內,1998年底建成一號機組2×35t/hCFB鍋爐+1×6000kW抽凝式汽輪發電機組。2000年4月二號機組1×75t/hCFB鍋爐+1×6000kW抽凝式汽輪發電機組投入試生產。該廠目前共有3條供熱管線,1#、2#供熱管線向大堡工業區供熱,主管徑均為Φ377,1#、2#供熱管線最長各約1.5公里,供熱參數為壓力0.68MPa(表壓)、溫度200℃。3#供熱管線向伍堡工業區供熱,主管徑為Φ426,最長距離為3.9公里。供熱參數為壓力0.78MPa(表壓)、溫度200℃。目前熱電廠有熱用戶15家,平均供熱負荷已達65t/h,最大負
荷已近80t/h。根據熱負荷的發展,熱電廠正準備擴建一臺75t/hCFB鍋爐和一臺6000kW背壓式汽輪發電機組。
3.石獅熱電廠的建成取得了初步成效
3.1 節約能源
石獅熱電廠采用循環流化床(CFB)鍋爐,其效率一般都在80%以上,遠遠高于工業小鍋爐。1999年,我廠2臺CFB鍋爐全年運行平均熱效率為75%,熱網效率為92%,若不計廠內管道損失,供熱標煤耗為49.42kg/GJ。而工業小鍋爐效率按60%計,若不計廠內管道損失,其標煤耗為56.83kg/GJ。熱電廠全年供熱量874977GJ,僅此可節約標煤6483.58噸。
由于實行熱電聯產,高位熱能用于發電,抽汽供熱減少了冷源損失,提高了熱能的利用率。2000年上半年發電標煤耗接近400g/kW,與100MW機組能耗相近。
3.1 改善環境質量
分散小鍋爐一般容量小,排煙濃度高,除塵設備效率低,而且低煙囪排放,對周邊環境空氣質量明顯造成影響。隨著經濟的發展,生產能力逐年增長,小鍋爐也隨之增加,勢必加重對大氣污染。而熱電廠的鍋爐容量大,熱效率高,煙氣經過效率高達99.4%的靜電除塵器處理和采用80米高煙囪集中排向高空擴散、稀釋和凈化.采用循環流化床鍋爐還可以在爐內脫硫和控制NOX生成,減少有害氣體排放物.此外實行集中供熱可實現灰渣集中處理,綜合利用,避免分散小鍋爐房灰渣隨處堆放,污染環境.表1和表2分別列出由福建省煤炭設計院測算的熱電廠建成后的污染物排放量和煙氣排放對環境的影響與工業區內原有小鍋爐的對比。
表1 小鍋爐分散供熱污染物排放與熱電廠對比
表2 小鍋爐分散供熱煙氣排放對環境影響情況與熱電廠對比
3.3 節約寶貴的土地資源
工業區內務企業的鍋爐房連同儲煤場,要占用一定面積的場所.實行集中供熱后,各企業可把原鍋爐房及配套場所拆除用于擴大再生產,為企業自身創造經濟效益,新建廠可以不建鍋爐房,節約用地。
3.4 提高供熱質量,促進生產發展
小鍋爐由于設備條件限制和煤質變化,不易保證供熱質量,壓力和溫度波動較大,大大影響了生產工藝和產品質量.熱電廠對外供熱參數穩定,扣除熱網損失,到達用戶其參數足夠滿足要求。經過一年的試運,用戶普遍反映由于熱電廠供熱連續、參數穩定,每個染色工藝過程比原來節省20分鐘,生產能力提高了,而且布的上色牢度有了明顯的提高,著色均勻光滑,布的質量比原來提高了一個檔次,增強了市場競爭力.
3.5 改善投資環境
熱電廠的建立,改善了工業區內的空氣質量,同時由于工業區內有了現成的供熱熱源及供水、供電、污水處理廠等一套完善的設施,創造了良好的投資環境,吸引更多投資商來此投資。僅1999年大堡工業區就新建、擴建需要蒸汽的工廠4家.
4.石獅熱電廠建成并取得成效的原因
4.1 政府的正確決策和扶持
石獅市建市十年來經濟取得飛躍的發展。在經濟發展的同時,必須加強環境保護,以確保城市的可持續發展。建立熱電廠,實行集中供熱就是市政府為保護環境的重要舉措。石獅熱電廠從立項、審批到建設以至生產經營都得到石獅市政府、祥芝鎮政府及有關各村委會的大力支持和配合.省、市政府和有關部門在確定熱電廠上網電價和汽價上,也按國家鼓勵發展熱電聯產的政策給予合理的價位,使熱電廠在作貢獻的同時也獲得一定的經濟效益.
4.2 投資者的卓有遠見和決心
石獅熱電廠是由福建省煤炭工業總公司、北京神華潔凈煤技術有限公司和泉州萬祥房地產開發有限公司(民營)共同投資。一期工程總投資1.5億人民幣.由于投資者的智慧,看準該項目的發展前景及回報,不僅決定投資而且在工程建設中,資金基本上均能按計劃到位,保證了工程順利進行,按期完成。
4.3 機爐選型正確
我省主要生產無煙煤,而福建無煙煤揮發份低,著火溫度高,灰熔點低.但煤價比外省煙煤低.為充分利用本省煤炭資源,降低生產成本和SO,的排放,熱電廠在規劃中就確定采用循環流化床鍋爐。根據我省多年來在應用循環流化床鍋爐中所積累的經驗和教訓,改進了鍋爐設計并取得成功。事實證明鍋爐選型是正確的.特別是75t/h循環流化床鍋爐投入運行,使人們進一步認識了它的優勢。
為合理的利用能源及調配供熱負荷,在熱電廠一期工程中選擇了二臺6000kW抽凝式汽輪發電機組。井決定在即將擴建的二期工程中配備一臺6000kW背壓式汽輪發電機組來帶基本負荷,以進一步降低能耗。從目前的運行情況看,這一選擇是合理的.
5.體會
5.1 石獅熱電廠的建設和大堡——伍堡供熱區的形成,表明在城鎮工業區實行熱電聯產和集中供熱是可行的。由于在市場經濟的條件下,工業區內熱負荷的發展有其不定性,因此必須加強前期調查研究,做好工業區熱力規劃.在確定熱電廠的規模上必須十分謹慎,既考慮目前的供熱需求,還應預計發展的可能,在實際運作中逐步發展.為減少投資的風險,建設的規模略滯后于熱負荷的發展較為穩妥.為滿足正常的供熱需要,可以選擇已建的條件較好的小鍋爐作為調峰和檢修備用.
5.2 熱電聯產,集中供熱的生命力,不僅在于它可以取得良好的節能和環境效益,更重要的是應使投資者可得到合理的回報,并給熱用戶以實惠。能否取得經濟效益,首先應得到政府有關部門有力的政策支持。優良的熱電工程設計(含熱力外管),尤其是機爐的正確選型至關重要。同時還需要熱電廠自身加強基建和生產經營管理,降低損耗.
6.結束語
石獅熱電廠投運一年多來的業績,顯示了熱電聯產、集中供熱的優越性。今后,我們要繼續努力把這顆新苗培植好。同時也希望在我省沿海以及其他地區的城鎮有條件的工業區得到推廣,為我省的經濟發展作出貢獻.
參考文獻
1,福聲省電力勘測設計院 福建省石獅市大堡工業區區域熱電廠工程可行性研究報告書
2,福建省煤炭工業設計院 福建省石獅市大堡工業區區域熱電廠工程環境影響報告書
文章作者:石獅熱電有限責任公司(362700) 張孝強 熊正德