供热考察报告_1

1 / 18 供热考察报告 基于余热回收型热电联产新技术考察报告 按照市委、市政府的要求，带着如何利用基于余热回收型热电联产技术对我市供热系统进行优化升级改造的课题， 11 月 15-17 日，在市循环经济工作领导小组办公室主任张刚的带领下，由市供暖办主任姜纯辉、阜新市热力总公司副总经理孔繁丽、阜新发电有限责任公司技术专工胡丽敏和雷海东、阜新金山煤矸石热电有限公司技术员唱千等组成的专题考察组一行 7人，在北京中科华誉能源技术发展有限责任公司能源技术总监的陪同下，赴山西省华电大同第一热电厂和大同煤矿集团、北京京能热电股份有 限公司石景山热电厂、清华城市规划院能源规划设计研究所等地学习考察。现将学习考察情况报告如下： 一、学习考察情况 大同第一热电厂和大同煤矿集团供热系统优化改造基本情况。为满足新增 200 万平方米供暖面积的冬季采暖需求，大同市政府实施了网源一体的供热系统优化改造，即对大同第一热电厂热电机组和大同煤矿热网换热站同时进行基于吸收式换热的热电联产供热改造。我们从大同市政管理委员会供热科获悉：改造项目提出初期受到了多种阻力，面对热电公司资金短缺、对技术可行性及经济效益的质疑、热网换热站不具备改造条 件、施工工期紧张等问题，市政府采2 / 18 取果断的态度，力排众议，并出面筹集部分资金，全面协调各方面积极配合项目改造工作，最终确保项目按期施工完成。现该项目已经取得了显著的经济效益和丰厚 的社会效益。大同市政府已经着手在全市大力推广该项新技术，要在全市形成市区两大热源集中供热，超大温差超大半径供热管网全城覆盖，联网运行并全线自动监测，矿区一处热源集中供暖，热网大温差高效运行。 1、大同第一热电厂 2 135MW 热电机组在平均抽汽量已经接近额定抽汽能力情况下，采用清华城市规划院能源所研发、经中国工程 院评审通过的“基于吸收式循环的热电联产供热专利技术”，通过安装“两台 HRU85 型余热回收机组”，回收低温乏汽余热，在不新建热源、不增加污染物排放的情况下，机组供热能力由 400 万平方米提高至 600 万平方米。经过三个月实际运行分析，该供热改造项目完成后，两台机组总供热量可达 360MW，其中采暖抽汽供热量万吉焦，乏汽余热供热量万吉焦，在没有新增热源的情况下，使机组供热能力增加了，提高了 49%，相当于少建 4 台 35MW 集中供热燃煤锅炉。节约万吨标准煤，按大同当地使用煤质及除尘效率 90%计算，年可减少烟尘排放 538 吨， SO2 排放 1266 吨，NOX 排放 410 吨， CO2 排放 21 万吨。 2、同煤集团对热网换热站进行部分改造，在有条件的 14 个换热站，新建 18 台“吸收式换热机组”与原有的板3 / 18 式换热器并联，正常工况下运行吸收式换热机组，原板式换热器备用。改造后一次网供、回水温度由原来的 90/50oC 变为 105/37oC，温差提高了 28oC，一次网的输送能力大幅提高，满足了新增供暖面积的需求。 大同市网源一体改造项目总投资约 9300 万元，每采暖季乏汽 余热回收量 179 万吉焦，按照 15 元 /吉焦计算，收益2685 万元 ，静态投资回收期约为年左右。 石景山热电厂项目改造情况。该厂总装机 4 200MW，全部为供热机组，承担 3200 万的供暖任务，在严寒期已达到甚至超过额定抽汽量。由于有新增供暖面积，亟需扩大热电厂的供热能力。为此采用清华大学首创的“基于吸收式换热的热电厂余热回收供热技术”提取循环水中的废热用于供暖，即将凝汽器循环冷却水低温废热予以回收利用。项目新建 10 台吸收式热泵，回收余热能力 82MW。在不建新热源的情况下新增 160 万供暖面积，解决了供暖能力不足问题。 京能石景山热电厂循环水余热利用 项目工程总投资8600 万元，年节能收益 2800 万元，投资回收期在 4 年以内。 清华城市规划院能源规划设计研究所考察学习情况。清华大学建筑技术科学系付林教授给我们简明扼要地介绍了基于吸收式换热的热电联产新技术的研发及其优势，并对我考察组提出的技术上疑问予以解答。 付林教授介绍说：通过深入研究和分析目前我国热4 / 18 电联产集中供热系统存在的问题，为充分挖掘其节能潜力，经过四年多的探索，我们研发出了“吸收式换热机组”和“电厂余热回收专用热泵机组”等专利新产品，使吸收式换热从理论构想到工程实践迈出了关 键的一大步。完整的基于吸收式换热的新型热电联产集中供热技术由以下两个核心技术环节构成： 1、基于吸收式换热的超大温差供热技术 充分利用一次网高温热水的做功能力，借助核心设备 吸收式换热机组，显著降低一次网回水温度，即在保持二次网运行参数不变的情况下，使一次网供回水温度由传统的 120 /60变为 120 /20，供回水温差由 60提高到100。 2、基于吸收式换热的余热回收技术 在热力站实现超大温差换热的基础上，设置在热电厂首站内的核心设备 电厂余热回收专用热 泵机组，通过独创的热泵内部循环设计，在保证体积紧凑的前提下，将多台机组逐级升温的功能高度集成，大幅提升电厂内余热回收系统的经济性。在不考虑调峰热源加入的情况下升温幅度高达70-80，考虑调峰的情况下，能够实现 110的升温能力，对传统热泵技术实现了重大突破。回收大量低温循环水余热后，使得系统供热能耗大幅降低。 “基于吸收式换热的新型热电联产集中供热技术”5 / 18 有以下突出优势： 充分回收利用电厂余热，提高电厂供热能力 30%以上； 大幅降低热电联产热源综合供热能耗 40%； 可提高既有管网输送能力 80%，降低新建管网投资30%以上； 用户二次网运行参数不变，热力站工程改造量小，利于快 速大规模推广应用； 系统通过简单切换，夏季还可实现供冷。 针对我们考察组人员提出的疑问，付教授作了解答。 1、大同热电一厂是空冷热电机组，而我们市热电企业都是水冷机组，建“余热回收专用热泵机组”后能保证风机安全运行所需的最低真空度吗？付教授答复：在实际运行中发电机组和供热机组各有一个最佳真空度范围，平衡两者后取一个最佳值，即可在获得最佳 效益的同时保证机组安全高效运行。 2、发电要求背压低，而供热却恰恰相反，怎么解决这一矛盾？付教授说，对于发电从理论上来讲背压低比较好，但是相对于每个机组它都是不同的个案，设计时必须与汽轮机设计方进行深入讨论，较核经济背压值，全面考虑综合效益。 3、冷却水余热利用后水温会进一步降低，那么冬季6 / 18 运行时出现结冰怎么办？付教授解释，水塔结冰主要和循环水量大小有关，如果我们在运行中全部回收循环水余热，可不再利用水塔，即使没有达到全部回收，也可以关闭大部分水塔，仅留一两座运行。 4、只 改造电厂机组不改换热站机组，也可以增加供暖面积，所以不改换热站行不？付林教授答复，如果只单纯对热源进行改造，而不改热网换热站，那么热网的传输能力就会制约整个供热系统供暖能力，即热源新挖掘出来的供热能力无法借由热网充分向外部提供，只有网源一体改造，才能使综合效益最大化，热源和热网企业同时受益。 德国、丹麦热电联产集中供热考察报告 建设部组织的中国城市供热考察团，一行 12 人于1995 年 3 月 25 日至 4 月 10 日对德国和丹麦的热 电联产集中供热事业进行了专题考察。在德国期间考察了两个予制保温管 厂、两个热电厂和 一个热力公司。在丹麦期间考察了一个热力公司、一个热电厂、一个设计院、一个予制保温 管厂、两个能源研究所、一个仪表厂、一个水处理厂和区域供暖协会。由于时间短，考察单 位多，均不够深入，现仅将本人的一点收获与体会介绍出来，供关心热电事业的同行们参考 。做为以前各位出国考察的补充。 德国 7 / 18 东西德国合并后，成为欧洲的大国，人口近 8000 万。在西欧属第一位。国土面积在西欧仅次 于法国。德国的工业很发达。在资本主义世界中属经济强国，其人均国民总产值已超过美国 ，仅次于日本。国民总产值仅次于美国和日本，排行第三。 由于历史的原因，东西德存在着差距。第一次到德国的人，仅从道路交通和住宅建筑也可明 显的看出，东德落后于西德，但现在东德部分在大兴土木加紧建设。 此次考察中未接触全国性热电联产集中供热的学术团体。对全面的资料也接触不多，仅从有 关报导中得知：德国 1991 年区域供热量为 1961 万吉焦，其中原西德为 1118万吉焦，其中热电 联产供热量为 67%。原东德为 843 万吉焦，其中热电联产供热量为 41%。可见原西德的热电联 产较 东德发达。 德国的能源工业受八大能源公司控制，并承担了德国的 80%的电力供应。在德国 13000 万千瓦 总装机容量中，燃煤发电占 %，可见仍是火电占主导地位。 原西柏林集中供热由贝瓦格公司经营，负责西柏林100%的电力供应， 15%的供热量。其余则 由 燃煤、油和天然气的小锅炉供应。该公司经营 8 个发电厂，其中 7 个为热8 / 18 电厂。 8 个电厂的 总装机为 2233MW，供热能力为 1918MW，总供热面积为 1300 万平米，热网总长 374 公里。 1、重视节能与环保 德国工业化程度的很高，工业化历史久远，当然又是一个耗能大国。在德国期间所到之处均 是道路良好畅通，城市街道整洁卫生。从未发现脏乱差之处。房间的暖气片入口装有温控伐 ，人员外出关上，下班回来再打开，非常节能。我们住的旅馆一开始的感到晚上回来有点凉 ，后来才知是服务员在我们外出时，关上了温控伐，可见节能宣传已深入到群众中。 据说早在 30 年代，德国就已有帝国政府的能源法，现在实施的能源法中也保有 1935 年的能源 法内容。能源法中的特色之一是：权力和责任相结合。如果政府部门发布的法规导致了企业 的损失，则政府负责赔偿有关部门查明的经济损失。由于有法律保证。在制订各项规定中均 有明确的规定，例如对节能型环保的电源：风力发电、小水电、垃圾发电，热电厂和太阳能 发电等，允许无条件并入所在区域的电力系统，对其发电量，发电时间不作限制，收购电价 也较高，以保证这些节能环保型电源的健康发展。德国采取上述措施，大电网可能经济上要 受损失。但对国家从节能与环保角度来看，则是完全正确的。 由于德国能源缺乏，政府感到能源形势严峻，有压9 / 18 力又由于工业发展，能耗增加，自产能源 比重不断下降，到 1990 年已 下降至 25%，因而制订的措施是有效的。在德国的一些城市的供 热系统的中，均有垃圾发电厂，并与热电厂联网运行，承担基本负荷。垃圾发电厂能正常运 行，一是政府制订的政策，保证发电上网，给予各方面的优惠。另一方面，城市居民在扔 垃圾时，已将垃圾分类，扔入不同的垃圾桶中。为分类燃烧和综合利用提供了有利条件。 这些都说明德国在节能与环保方面的措施得力并已深入民心取得实际效果。 2、予制保温管 在德国共参观两个予制保温管厂，其一为专门生产供输送蒸汽用保温管，另一个生产输送热 水 用保温管的异型件。 FW 蒸汽予制保温管厂： 该厂专门生产供输送蒸汽的予制保温管。除可输送蒸汽外，水、油、化工管道用予制保温 也可生产。据介绍已商品化可供应的予制保温管可耐温 400 C。正在试验可供600 C 的予制 管。厂内有专门的试验研究机构，对予制保温管的参数，应用范围和生产技术等每年均在改 进。 该厂生产的予制保温管其表面套管有黑加克和钢管两种。用黑加克是因为其吸光。在太阳下 长时间日晒不会10 / 18 产生裂纹。用双层钢管是为提高予制保温管强度，保证严密性。为阿姆斯特 丹热电厂生产的 900mm 予制保温管。其外层钢管为 1600mm，以供穿河敷设。管道的保温 材料为岩棉。在岩棉保温层与外层钢管之间有一个间隙，抽真空，以保证良好的保温性能。 在内层钢管表面，装有塑料滚动支持环，园周方向装有三个，保证内外层钢管之间的间隙。 据厂家介绍，该厂生产的予制保温管、保温性能良好，可保证温降 C/kM。 保温结构请见图 1。 福尔达予制保温管厂： 该厂现为 ABB 集团成员厂。原分工不生产直管的予制保温管，现在也生产部 分 直管，主要产品是生产管件 和直埋敷设的报警系统。目前正在研制可耐温 350 C 的供工业用 汽，地上敷设的予制保温管。据测试当输送 300 C 蒸汽时，管外表温度仅 40 C，予制保温 管的外套，也有黑加克和钢管两种。以予制保温管内装有导线，以供检测泄漏之用，导线每 120 150 米，装有一控制系统，可供检查。在供化工用的予制保温管中，装有导线，则为加 热用，以保持恒温。另一侧装有检测用导线。 该厂研制的耐 300 C 予制保温管，其保温结构为复合保温层。内层保温材料为发泡玻璃，用 特殊 胶与钢管粘11 / 18 接，外层保温为聚氨脂 发泡保温，最外层为白铁皮保护层。，如用于直埋，则用黑加克塑料保护管。 该厂的一项专利技术，在 300mm 及以下管道，可直接弯成 90，因而可节省投资。 厂内有试验室和完整的检验制度，保证产品质量。参观时现场表演予制保温的发泡时间与温 度 对质量的关系，实践证明，发泡的温度以 20 C 为最佳，管表面有水份时也影响发泡质量。 由此使我们体会到，目前我国遍地开花的现场浇注的予制保温管很难保证工程质量，应走 工厂化 批量生产道路。接头与异型件也是我们直埋敷设的薄弱环节，而德国有 专门生产厂批 量 供应，从生产工艺看， 使我们确信管件的质量是可靠的，直埋敷设的质量是可以信任的， 但该厂的产品价格也是比较贵的。例如管经 250300mm 耐温 200 C 的予制保管 3873 马克 /米。国内工程只能立足于国内， 选用国产的工厂化批量生产的予制保温管。 3、 EVO 热电厂 该厂 1988 年投产、装有两台燃煤锅炉， 110t/h、116bar、 530 C，一台抽汽式汽轮机 59700k w、 113bar、 535C。 锅炉为德国产循环流化床锅炉，循环倍 率为 10，返12 / 18 料灰用天然气加热到 650 C 进入炉膛。锅 炉下部有斜置的水冷冷渣器，进口水温 28 C，灰渣可达 60 C，除尘器为布袋。热网加热器 为卧式。三台，热网循环水泵为变速泵，冬季供水温度 130 C 回水 70 75 C，夏季供水温 度 75C。热电厂内供热系统中装有 8000 立米热水蓄热器一座，可供 85 C 热水，维持 8 小时 的 对外供热。热电厂供热半径为 10 12km 供应 2 万户家庭的采暖和生活热水，该 热电厂供应当地 50%的热用户，其余用户由另两上个热源厂供热。 热电厂的锅炉与汽轮机均装在封闭 的主厂房内，汽轮机则还有大型的保护罩，将整个机组全 包起来。机炉与热网共用一个控制室。锅炉密封性能好、未见漏灰现象。锅炉外墙全部由钢 板 包装，非常整洁漂亮。锅炉上煤由电脑控制，保证入炉的煤灰比例。冷渣器下来的灰渣，进 入灰渣罐，可存放两星期供制造水泥之用 )。 该热电厂自动化水平很高、全厂运行人员只有 60人，车间每班运行只有 4 人，其中一人为值 班工程师。全厂倒班运行的只有 25 人。 4、 Riesa 热力公司 瑞爱沙市已有 870 年历史，以钢铁工业发达闻名，居民有万人， 其中 1 万人在钢铁工业工 作。 90 年东西德合并后，当地大的工厂差不多全倒闭了，因为产品卖不出去，13 / 18 热力公司的热 负 荷也大为减少。后来在原有工业基础上，更新设备发展生产，市政建设也大步前进，新建街 道，购物中心和公用设施等，也新建了热电厂。 该热力公司原为国营企业，东西德合并后，政府把企业还给居民，从 1991 年开始，成为独立 的完整的公司，向当地供电供热。该热力公司的一个特点是：不仅供电供热，还负责本市的 自来水和天然气供应，还有一个交通部门负责管理当地的港口和机场。市政府 要求该公司负 责全市的公用设施， 24 小时为居民服务。据热力公司经理讲：经营发电供热略有盈利，其他 企业亏损，全公司每年保持由帐面平衡，可以不交税。如果公司盈利，则要上交省政府 20% ，上 交市政府 50%，他也不想多赚钱。 当地的电热价格由省政府控制，利润很少，成本占售价的 %。电价为 250 马克 /千千瓦时热价为 80 90 马克 /兆瓦 当地 75%的居民已实现集中供热，热网系统用了 10公里予制保温管。二次管网有 22 公里，供 热系统中有一个热电厂、 4 个小的热源厂和 15 个热力站。燃料有煤、 天然气、油、重油，其 中烧煤的工程将改造为烧天然气。参观时正在建设一座燃气轮机联合循环热电厂。 14 / 18 该公司自动化水平提高，负责全市的天然气仅 15人，负责全市供电系统也是 15 人，全公司仅 147 人，而全年产值 7000 万马克。 丹麦 丹麦的总面积为 43000 平方公里，相当于瑞士的面积，与德国接壤，最近的邻居是瑞典和挪 威。丹麦国土面积不大，地理条件却很复杂，岛屿多，海岸线长。丹麦人口五百一十万， 70 %住在城市。首都哥本哈根 140 万人。全国人均住房面积 51 平 米。当地气温较低，年平均的气 温 8C。夏季 7 月平均气温仅 17 C，采暖期很长，将近 8 个月。东港市集中供热调研报告 东港市热电联产、集中供热工程是东港市一项重大的民生和环保工程，是东港市环境基础设施建设和创建环保模范城重点项目之一。东港市政府于 2016 年 6 月 25 日与东港市新源热力有限公司签订了投资建设经营东港市集中供热项目协议书，使社会各界期盼已久的城市集中供热改造工程进入实质性操作阶段。此项工程计划总投资 4 亿元人民币，建设供热首站一座，二级换热站 52 座，铺设供热管网40 余 公里。设计供热能力约 700 万平方米，供热范围将覆盖整个城区，实行 24 小时循环供热，保证供热效果。 15 / 18 整个工程自 2016 年 7 月开工以来，在市委市政府的正确领导和华能丹东电厂及东港市新源热力有限公司的紧密配合下，集中供热工程顺利开展。目前已实现东港市建城区范围内集中供热全覆盖，建成换热站 52 座，供热管网 40余公里，集中供热面积达 665 万平方米，集中供热项目取代城区内大中取暖锅炉 150 多台，大气环境质量明显得到改善。此项工程做为东港市重点大气污染减排项目， 2016 年底经环保部污染减排核查组核查确认，共削 减二氧化硫：吨，削减氮氧化物吨，为东港市乃至丹东地区“十二五”污染减排做出了突出贡献。东港市热电联产集中供热工程的建设，使港城大气环境质量得到明显提升，东港市两座空气环境自动监测让自去年底运行以来，经监测各项大气 环境指标良好，环境空气质量全部为优良，为建设“大气秀美”新丹东和“文明、幸福、魅力”新东港奠定坚实的基础。 二、存在的问题 1、虽然集中供热整体推进较快，大型取暖锅炉大部已取缔拆除，但集中供热范围内的许多中小型取暖锅炉还没有被取缔。 2、目前华能电厂为 唯一热源，还没有备用热源。 3、集中供热主要是为冬季取暖提供热源，但浴池等常年经营性用热和气的问题还没有解决。 16 / 18 4、各类工业园区集中供热还有待推进。我市的集中供热仍处于起步阶段。比如：辽宁再生资源产业园入驻企业达 10 多家，但由于园区偏僻，目前仍没有实施集中供热。 5、供热企业管理水平和服务质量有待提高。通过两年来供热情况看，供热企业管理水平和服务质量达不到社会要求，有的地方温度不达标、维修不及时等现象时有发生，造成群众反映强烈，这将在一定程度上也影响了我区集中供热事业发展 。 三、工作建议 根据我市集中供热的发展现状和存在问题，我们认为，要继续保持我区集中供热的健康发展，既需要政府的引导和推进，更需要规划、建设、供热等部门严格监管、供热企业的共同努力去实现。主要对策和建议有： 从改革供热管理体制入手，构筑城区集中管理的新格局。理顺体制是关系我区供热事业健康发展的核心问题和首要问题。一是积极推进供热管理体制改革。成立以主管区长为组长，区规划、建设、供热、环保等部门为成员单位的城市集中供热领导小组，对城区集中