热电联产技术.doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date热电联产技术热电联产技术 热电联产技术班级：热能09.3姓名： 学号： 热电联产技术热电联产：同时向用户供给电能和热能的生产方式，或是同时生产蒸汽和电力的先进能源利 用形式。热电联产它要求将热电站同有关工厂和城镇住宅集中布局在一定地段内，以取得最大的能源利用经济效益。西方和东欧国家发展热电联产已达较高水平，热电厂装机容量占电力总装机容量的30，用于工业生产和分区集中供暖各占一半。造纸、钢铁和化学（包括石油化学）工业是热电联产的主要用户，它们不仅是消耗电热的大用户，而且其生产过程中所排出的废料和废气（如高炉气）可作为热电联产装置的燃料。城市工业区及人口居住密集区也是发展热电联产的主要对象，但要注意对当地热负荷进行分析，一般热化系数不得低于0.5（工业热负荷年率用小数时在3500小时以上，居民冬季采暖不小于3个月）。热电厂的供热距离通常不超过58公里。对热电联产的燃料质量（主要是含硫、磷量）有较高要求，同时厂址要选在城市盛风的下风向，避免对城市环境的污染。技术概况电厂锅炉产生的蒸汽驱动汽轮发电机组发电以后，排出的蒸汽仍含有大部分热量被冷却水带走，因而火电厂的热效率只有3040。如果蒸汽驱动汽轮机的过程或之后的抽汽或排汽的热量能加以利用，可以既发电又供热。这种生产方式称为热电联产。这个过程既有电能生产又有热能生产，是一种热、电同时生产、高效的能源利用形式。其热效率可达8090，能源利用效率比单纯发电约提高一倍以上。它将不同品位的热能分级利用(即高品位的热能用于发电，低品位的热能用于集中供热)，提高了能源的利用效率，减少了环境污染，具有节约能源、改善环境、提高供热质量、增加电力供应等综合效益。技术特点热电联产的技术有多种，其中供热机组的类型有背压、抽汽背压、单抽汽、双抽汽、凝汽机打孔抽气，凝汽机低真空运行循环水供热等。另外还有如热、电、冷联产，以热电厂为热源，采用溴化锂吸收式制冷技术提供冷水进行空调制冷，可以节省电制冷的空调用电量。热、电、气联产，则是以循环流化床分离出来的800900°C热灰作为干馏炉中的热源，干馏新煤中挥发份生产煤气，正在进行的有35t/h循环流化床锅炉联产煤气的示范项目。热电联产有多种应用类型，其中包括：(1)大型热电厂(2)区域性热电厂，一个热电厂向几十户以上的企业供热。(3)企业建设的自备热电厂，为本企业或同时向周围其他企业供热。(4)多功能热电厂，即热电厂供热、供电、供煤气、供冷的同时，还利用炉渣生产建筑材料和化肥，用循环水的余热养鱼、养鳖等，进一步提高热电厂的综合经济效益，让热电厂变得更清洁。一 概述    热电联产，集中供热是提高能源利用率，节约能源的有效途径，并且具有减少污染，净化环境，提高供热质量，促进经济发展等优点，其良好的经济效益和社会效益越来越引起人们的普遍关注和高度重视。发展热电联产在一定程度上反反映了一个地区科技水平以及文明程度的重要标志，配合广州市提出的广州市青山碧水蓝天工程一年一小变，三年一中变，2010年一大变的城市建设目标，其目的在于改善广州市的城市面貌和生态环境，创建文明城市，建设现代化中心城市，为促进这两项目标的实现，把广州发展成为国际性现代化城市。    1998年广州市人民政府颁布第15号令广州市集中供热管理规定，从政策法规上鼓励热电联产，这是促进热电企业的发展，同时也是对城市规划，优化能源分布，净化环境，节约能源等多方面提出的目标要求。二 热电联产是建设现代化城市的必要手段    热电联产具有节约能源，改善环境，提高供热质量，增加电力供应等综合效益。热电建设是城市治理大气污染和提高能源利用率的必要手段。利用现有发电企业进行供热生产，有利于对城市能源配置的重组，将低效的工业锅炉取消，使城市整体能耗降低，达到环保节能的目的。同时也可以解决能耗的可调性和使用管理技术提高等问题。    发展热电联产要比热电分产节能。大型火力发电厂理论热效率是41%，实际运行只有36%-39%左右，而热电联产项目的热效率要求大于45%，实际运行时达60%左右，工业锅炉平均运行热效率仅50%左右，既浪费能源又污染环境，而热电联产信集中供热的锅炉运行热效率一般达90%，从效能比可知到热电联产的节能效果是巨大的。    1发展热电联产，是城市现代化建设的方向    要建设现代化中心城市，首先就要城市规划，可以说是带强制性的规划，类似拓宽道路，美化周边环境规划一样，发展热电联产，对城市内部分区域进行净化规划，将城市内的企业包括生产企业和服务企业中能源生产设备进行净化处理，只有取消企业内的工业锅炉，才能保证城市区域的噪音和灰尘二大污染大幅度减少，达到净化环境的目的。而改用热电厂的热网向周边各个热用户进行蒸气供热，就可以达到这一目的。    热电联产实际上是将城市内各企业的能源生产能力转移到热电厂，由热电厂承担能源生产，同时也承担了主要是噪声和粉尘的污染。热电厂相对于分散的工业锅炉供热在降低污染，降低排污量，保护环境方面的效果是非常显著的。各用热单位若采用自备工业锅炉必然造成锅炉数量多，规模小，没有条件进行精心的运行控制和严格的排污处理，燃烧排放物不能综合利用，热源点的环境污染问题得不到有效的改善。由于热电厂属于专业化生产，配有先进的静电除尘设备和各种受监控的排污系统，使环境污染程度大大降低到国家标准之内。减少各企业因投资少而进行超标排放的现象。据此可知，热电联产并不单只是热电厂的任务，而是全市各类有关企业的共同任务，也是带强制性的城市规划任务。    2集中供热，提高市区能耗的可控性对于城市内各个用热企业，都存在因生产和业务发展变化而出现能耗的变化，采用集中供热后，所产生的显著经济效益将使热用户受益。   A  降低投资风险    现代化管理要求尽量降低投资风险。例如投资一个蒸气量10t/h的配气站连厂房所用约80万元左右，而投资同等蒸气量的锅炉要130万，外加备用设备和厂房一般达300万以上。通过比较可知，投资一个配气站可使能耗投资大幅度降低，特别是在生产和业务调整变化时，尤为显著，用气量增大只要不得10万元左右增容设备费就可以加大用气量，当用气量减少，企业在能耗的投资风险由于基数低而降到最低。   B降低能耗设备带来的环境污染风险    凡工业锅炉的设备配套肯定有燃油，燃煤储备设备和遍布市区的受压容器的问题，而这些问题大量存在于城市中心或居民区，往往会产生易燃易爆的风险，而对于现代化的都市，工业锅炉的粉尘和含硫烟气排放，热源和噪声等污染都会造成人群工作和居住环境污染的风险。只有采用集中供热，才能彻底根除城市区域内的上述风险，净化环境，实现蓝天计划。三集中供热，加强热网管理和质量监控由热电联产的企业进行热网管理和用户配汽站管理，大大提高了用热企业的管理技术等级，从原来的低压等级管理上升为高压等级管理。原来各用户分散管理改为集中管理，由于热电联产企业属于专业化生产，配有高压等级的维修队伍，使在热网管理模式上专业化得到加强，热网的设备维修施工都按照有关规程规范进行监控，对热网设备的缺陷都能迅速反馈并及时修复。既保证了热用户的需求又将设备检修风险大幅降低，使热用户不必配备维修人员和机具而提高经济效益。    1集中供热，提高用热管理水平热电联产实现了由热电厂经热网向用户供热，而热网的施工和运行都集中到热电厂所属的热力公司负责。由于属专业化生产管理，所以能够提高管理水平和扩大管理范围，以及充实管理项目，以广州发电厂所属下广州市环城热力有限公司为例，该公司现管理范围分东西片二大热网。东片热网以员村热电有限公司为中心，分为员电东线和西线二大管线，向员村地区半径五公里范围内的各类生产和服务性企业供热。西片热网以西村发电厂为中心，分为荔湾线，流花线，罗涌线，啤酒厂线等主要管线，向半径五公里范围内的各类生产和服务企业供热。    2集中供热，加强质量安全监控集中供热由热电厂负责施工和运行管理，而热电厂企业本身的蒸汽生产设备一般都分为高，中，低三类压力等级，而热网部分的受压容器和管道属于低压级别，所以热电厂本身可以轻易地对热网进行完善的管理，从技术能力到工作人员素质都具备条件对热网设施进行管理，而且会严格执行有关规范。    以环城热力有限公司为例，该公司持有市技监局受压容器施工资格证，并有强力和精干的施工维修队伍。如在去年下半年，对员电热网和西电热网进行了十一家企业的配汽站设备安装和沿线近五公里热网管线施工，全部投运成功。由于热力公司本身有质量体糸监控整个施工过程，热网中管线和设备的安装工艺经市技监局锅检所监检合格，确保了施工质量和设备安全运行。只有加强质量安全监控，才能保证热电联产的发展。四 总结热电联产，集中供热是一个既具有经济效益，又有环境效益和社会效益的新行业，是国家政策鼓励的节能降耗模式。要使广州市建设成为现代化中心城市，就必须建立热电联产，集中供热，净化环境。上文所述，关于热电联产对供方和用户双方的切身利益都有利，我们没有理由不加快发展。因此，我们将继续努力会同各用户企业一起，克服狭隘的本位思想，顾全大局，努力拓展热网发展，加快实现建设现代化中心城市的宏伟目标。能源可持续发展的重要举措    热电联产、集中供热以及进一步发展到热电联产、热冷并供，利用高新科学技术，充分发挥电力供应的综合效益，不仅是能源产业的一项革新，而且有深远而又显著的环境效益，是能源可持续性发展的重要举措。一、关于可持续发展：    在国家计委、经贸委、建设部、环保总局联合发布的关于发展热电联产的规定中第一句话就指出“为实现两个根本性转变，实施可持续发展战略，促进热电联产事业的健康发展，落实”，已对热电联产、集中供热的环境保护意义作了高度概括。    因为可持续发展是当代人类确立的一种全新的社会发展观，是人类经济发展、生产与生活实践应当遵循的原则。可持续发展，不仅是字面上要不断发展的意思，而有更深远含义：是既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。也就是说我们既要顾虑到当代发展的需要，也要为后代人的发展需要留下足够的空间，不能危及子孙后代不断发展的需要。     可持续发展的观念产生于上世纪八十年代，当人类在科学技术不断发展中从地球上获取空前的物质资源以使其生活质量得到极大提高与丰富的同时，却发现地球上隐藏着威胁人类健康生存的危机。在上世纪40至60年代曾不断发生震惊世界的区域性大规模污染事件；近二三十年又发现全球性环境问题，如气候变暖、臭氧层空洞、酸雨等。环境问题成了人类共同关注的重大问题，人类对社会发展的模式提出了质疑，发出了人类可能面临生态危机的警告。在1972年6月瑞典祈德哥尔摩联合国人类环境会议上发表了人类环境宣言；1983年联合国组织了200多各类世界级科学家，用了900天时间，考察世界各地之后写成名为我们共同的未来的报告，其核心思想就是指出了当代人类的发展既要考虑当今的需要，但是也要顾及到子孙后代生存与发展的需要。二可持续发展的能源观念：    能源是我人类生存与发展最基本的需要。“对持续发展来说，一种安全和持续能源道路至关重要。”“将来的发展关键取决于那些可以长期获取而又能不断增加其数量的能源，这些能源必须安全可靠又不污染环境”。这种能源，最理想的是可再生能源，如水力能、太阳能、风能、海洋能等。但除水力能源以外，其它可再生能源尚不足以支持我们生产生活的大量需要。事实上目前的主要能源是传统的，靠燃烧煤和石油等不可再生的矿产资源转化而来。对于传统能源，可持续发展观点认为关键是能源效率，是在能源产生与应用过程实行低能耗，高效率技术，要把投资的努力以建设更多的一次能源供应设施转向发展和提高效能的末端服务设备。利用热电联产、集中供热就是提高能源未能服务设备的一种极好的方式。为此，在我们发展到进入小康社会的广州，完全有条件也应该推行集中供热的做法。三集中供热的可持续发展意义：    集中营供热对节省资源、节约能源的效益是十分显著的。据广州首先在荔湾区北部推行集中供热的广州发电厂介绍，推行热电并供后，发电厂产生 的能源得到充分利用，锅炉热效率提高到底90%以上，而分散小锅炉最高效率只有65%。 此 外每生产一吨蒸汽，就可节省标准煤55.5kg，节约自来水1.1吨。对于一个区域，可节省的 资源更加可观，广电在前期集中供热的厂达到37户，已节省煤炭达到每年4万吨，自来水 80万吨。另一方面又为用户带来提高产量、降低成本、减少因自建供热锅炉而必须的用地、设 备、污染治理、资金投入，运作管理与维护、劳动安全等一整套繁杂事项的困扰，受益非浅；其中仅就节省环境污染防治投入，就相当于自建供热锅炉的1525%。如果环保要求作进一步的脱硫治理，环保投入更高达2535%。显而易见集中供热对于电厂或受热用户都是极为可取的能源产供模式，既能节省资源、能源，又能提高能源效率及社会生产效率，完全符合可持续发展能源观的精神，体现了电厂及用户在共同实施可持续发展战略。四集中供热的环境效益：    由于节能、节省煤炭，因而首先大大减少排放到大气环境中的污染物，从而改善我们的生存环境，提高生活环境质量。根据广州发电厂提供的节煤量推算，每节省1吨煤，就可减少排入环境的粉尘77.3kg、二氧化硫约34.5kg、二氧化氮9.1kg、废渣97kg,废水约20吨。仅广电的前期集中供热，每年已减少排放到荔湾区上空的粉尘3092吨、二氧化硫约1380吨、二氧化氮364吨；排出废渣3880吨。    如果广州市区集中供热分期实施规划能如期实现，那么首期每年可减少外排粉尘10755.2吨、二氧化硫4801吨、二氧化氮1266吨。到2010年广州市5个热源点全面实现集中供热后，每年减少外排约3.08万吨、二氧化硫约1.38万吨、二氧化氮0.36万吨。粉尘、So2、NO2等是广州空气污染的主要污染物。    在上世纪80年代初完全未推行集中供热时，荔湾北路至西村，烟囱林立、乌烟瘴气，有216条高度45米的烟囱，锅炉、窑炉328台，每日排出的粉尘高达112吨；荔湾区每月尘的自然沉降量高达每平方公里19.7吨,最高的1975年高达33.2吨；在西场至荔湾北路一带走过,即时路面留脚印、衣领积黑尘,除了尘,还有：NOX、CO、HC甲醛等有害物体，超标都十分严重。荔湾区居民呼吸道发病率、肺癌死亡率均为各区最高，达23.5/10万,五年增加量达34.6%,是极严重的空气污染后果。    通过环境质量分析，1980年我们向政府提出了很有针对性的控制和改善城市大气环境污染的对策建议：首先是发展市区的区域集中供热，其中优先从广州电厂改造开始，然后逐步考虑黄埔电厂、广州造纸厂、芳村广钢，对相当工业集中点，如员村则新建热电厂等。当时鉴于荔湾区大气污染严重，以及广州电厂具有较成熟的条件，建议近期迅速组织实施热电联产的改造。其次的对策还提出改革民用燃料构成，大力推行城市燃气（石油气及管道煤气）等。    在市政府与企业的共同努力下，广州市的大气环境质量已得到根本性的改善。当实现了广州电厂的热电联产及荔湾区中山路以北的首期集中供热后，西村对已减少锅炉63台、烟囱48条；荔湾区的降尘量已从81年的19.07吨/k月减至1990年的13.37吨/k月；2000年又远一步降低至9.46吨/k月、二氧化硫浓度分别为0.114mg/m3、0.110mg/m3、0.038mg/m3,荔湾区空气质量的改善已是有目共睹的。全市5个热源点全面供热后，广州市还可以减少锅炉170台、烟囱154条。随着大面积减少分散自建的锅炉烟囱排出的大量粉尘、二氧化硫等，再结合其它污染的整治，广州市的环境空气质量一定更好。蓝天工程的实现，集中供热功不可设。-