沈 鋼

（天津天?？毓捎邢薰?天津 300301）

隨著各地?zé)犭娐?lián)產(chǎn)行業(yè)的不斷發(fā)展，適時(shí)出臺(tái)的《國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于修改<產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年本）>有關(guān)條款》中將“鼓勵(lì)類采用30萬(wàn)千瓦及以上集中供熱機(jī)組的熱電聯(lián)產(chǎn)，以及熱、電、冷多聯(lián)產(chǎn)”修改為“采用背壓（抽背）型熱電聯(lián)產(chǎn)、熱電冷多聯(lián)產(chǎn)、30萬(wàn)千瓦及以上熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組”。本次調(diào)整的重點(diǎn)是，背壓（抽背）型熱電聯(lián)產(chǎn)被列入鼓勵(lì)類項(xiàng)目，國(guó)家在政策上予以支持、鼓勵(lì)。對(duì)于關(guān)注熱電行業(yè)的人們來(lái)講，背壓型熱電機(jī)組今后的發(fā)展方向如何，其優(yōu)勢(shì)在哪里，制約條件主要有哪些，面對(duì)這些問(wèn)題，試與同行做如下探討。

1 以熱定電、熱電聯(lián)產(chǎn)，節(jié)能優(yōu)勢(shì)明顯

2014年3 月初，經(jīng)過(guò)多年精心籌備的天津港保稅區(qū)海港熱電廠2號(hào)背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組首次并網(wǎng)一次成功并正式投入發(fā)電運(yùn)行，據(jù)了解，這是近年來(lái)天津市乃至華北地區(qū)唯一獲得審核批準(zhǔn)的純背壓式發(fā)電機(jī)組熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目。一般來(lái)講，在諸多火電廠的發(fā)電運(yùn)行中，純背壓型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組因?yàn)椴淮嬖诶淠鞯臒釗p耗，可以實(shí)現(xiàn)能源的高效利用，較大幅度提高熱電廠運(yùn)行效率。背壓型機(jī)組是通過(guò)熱負(fù)荷情況來(lái)調(diào)整發(fā)電負(fù)荷的發(fā)電機(jī)組，氣輪機(jī)進(jìn)多少汽，機(jī)組就排出多少汽，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“以熱定電”原則，機(jī)組的熱效率普遍可高達(dá)80%-90%，遠(yuǎn)高于目前國(guó)內(nèi)的大型超超臨界機(jī)組40%左右的熱效率，是名副其實(shí)的節(jié)能環(huán)保型機(jī)組。

以往國(guó)內(nèi)許多的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組以抽汽機(jī)組為主，簡(jiǎn)單講抽汽機(jī)組是在汽輪機(jī)上打個(gè)洞，以便抽出一部分蒸汽用于對(duì)熱用戶提供熱源，而其余剩余的蒸汽可用來(lái)發(fā)電。這種類型機(jī)組優(yōu)點(diǎn)在于：可以根據(jù)外界電負(fù)荷和熱負(fù)荷的變化進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，使機(jī)組達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的，但其不足之處在于抽汽機(jī)組在凝汽運(yùn)行時(shí)，會(huì)有相應(yīng)的冷源損失，熱效率會(huì)有明顯降低。而背壓機(jī)組不設(shè)冷凝器所以不存在冷源損失，熱效率最高。其不足之處在于機(jī)組電負(fù)荷完全依賴于外界熱負(fù)荷，機(jī)組調(diào)節(jié)能力相對(duì)較差，當(dāng)熱負(fù)荷較低時(shí)，背壓機(jī)組效率會(huì)下降，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益降低。天津港保稅區(qū)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了穩(wěn)定的熱用戶體系，經(jīng)過(guò)多方充分論證，適時(shí)開(kāi)展純背壓機(jī)組熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，可以說(shuō)是實(shí)現(xiàn)區(qū)域節(jié)能減排目標(biāo)責(zé)任的具體體現(xiàn)，事實(shí)上，純背壓機(jī)組如果沒(méi)有穩(wěn)定的熱用戶體系作支撐，發(fā)電工作會(huì)受到很大制約，甚至?xí)斐删薮罄速M(fèi)。從相關(guān)途徑了解到，國(guó)內(nèi)有些地方為了滿足本地電負(fù)荷需求，熱電廠只能在背壓機(jī)組上開(kāi)個(gè)口子，將蒸汽對(duì)外排空，造成嚴(yán)重浪費(fèi)。從上述分析來(lái)看，沒(méi)有穩(wěn)定熱用戶用汽量的支撐，盲目投建背壓機(jī)組項(xiàng)目存在很大弊端。

2 目前和未來(lái)發(fā)展態(tài)勢(shì)將進(jìn)一步促進(jìn)鼓勵(lì)政策的深入實(shí)施

無(wú)論目前和未來(lái)，節(jié)能和環(huán)保工作都將是人類需要不斷去研究、探索和解決的重要課題。當(dāng)前國(guó)家將背壓型熱電聯(lián)產(chǎn)列為鼓勵(lì)類項(xiàng)目，主要是基于：一是國(guó)內(nèi)外多年的熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)的不斷總結(jié)和成功實(shí)例的表現(xiàn)，使人們對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組有了更加充分的了解和認(rèn)識(shí)。二是隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，一些省市，尤其是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)形成了相對(duì)穩(wěn)定、用汽量較大的熱用戶體系，這為該區(qū)域推進(jìn)實(shí)施背壓型機(jī)組熱電聯(lián)產(chǎn)運(yùn)行創(chuàng)造了良好的外部條件。

隨著認(rèn)識(shí)的提高，現(xiàn)在一些熱電廠在應(yīng)用背壓機(jī)組的同時(shí)，應(yīng)用抽汽凝汽機(jī)組配套使用，具體做法是背壓型機(jī)組作為基本負(fù)荷運(yùn)行，抽汽凝汽機(jī)承擔(dān)負(fù)荷調(diào)節(jié)使用，這對(duì)于大型熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目是一個(gè)很好的取長(zhǎng)補(bǔ)短配置。從節(jié)能效果來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)背壓熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組在滿負(fù)荷運(yùn)行情況下，發(fā)電標(biāo)煤耗低于200克/千瓦時(shí)，而抽汽凝汽機(jī)組的發(fā)電標(biāo)煤耗一般在400克/千瓦時(shí)左右，但通過(guò)兩類機(jī)組的合理調(diào)配和使用可以實(shí)現(xiàn)最佳經(jīng)濟(jì)效益。在具備相關(guān)條件的地區(qū)，采用純背壓機(jī)組實(shí)施熱電聯(lián)產(chǎn)無(wú)疑是最經(jīng)濟(jì)的做法。以天津港保稅區(qū)和空港經(jīng)濟(jì)區(qū)為例，上述兩區(qū)域已經(jīng)實(shí)施運(yùn)行和正在建設(shè)的熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目全部是純背壓型機(jī)組，其能夠?qū)崿F(xiàn)全背壓機(jī)組運(yùn)行主要有兩個(gè)原因：一是區(qū)域已經(jīng)形成了穩(wěn)定且規(guī)模較大的熱用戶市場(chǎng)，機(jī)組熱負(fù)荷有足夠的保障；二是提供熱源的設(shè)備均為高效節(jié)能環(huán)保型循環(huán)硫化床鍋爐，且鍋爐配置規(guī)模按照不同配送汽量配備，實(shí)現(xiàn)了熱負(fù)荷變化的調(diào)節(jié)，確保實(shí)現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，熱電企業(yè)自身獲得良好發(fā)展空間。海港熱電廠此次2臺(tái)新型1.5萬(wàn)千瓦背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組+4臺(tái)75噸高溫高壓高效環(huán)保型循環(huán)流化床鍋爐并網(wǎng)發(fā)電后，年均發(fā)電煤耗率僅為181 g/k W·h,優(yōu)于國(guó)內(nèi)火電企業(yè)平均發(fā)電煤耗率324 g/k W·h的水平，每年可節(jié)約標(biāo)煤約3.5萬(wàn)噸，減排SO2474.6噸，煙塵60噸，并在國(guó)家關(guān)于脫硝環(huán)保新規(guī)出臺(tái)之前，應(yīng)用控制循環(huán)流化床燃燒技術(shù)和采用選擇性非催化還原（SNCR）方式嚴(yán)控氮氧化物生成量，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。,同時(shí)通過(guò)優(yōu)化鍋爐機(jī)組運(yùn)行管理,如使鍋爐排煙溫度每降低10℃,供電標(biāo)煤耗可降低1.7 g/k W·h，節(jié)能降耗挖掘潛力較大。

不可否認(rèn)的是，相對(duì)于抽凝發(fā)電機(jī)組來(lái)講，純背壓發(fā)電機(jī)組由于缺少實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)積累等諸多原因，有關(guān)部門對(duì)背壓機(jī)組缺少深入研究，在建設(shè)和發(fā)電過(guò)程中缺乏實(shí)質(zhì)上的經(jīng)濟(jì)支持和鼓勵(lì)，但可以相信，在致力于建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的今天，人們對(duì)熱電聯(lián)供方式有了更深層次的認(rèn)識(shí)，這對(duì)背壓型熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展來(lái)講可以說(shuō)是巨大的機(jī)遇。

3 未來(lái)面臨大型機(jī)組強(qiáng)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)

任何事物的發(fā)展都有其雙重性，背壓型機(jī)組熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展前景也絕非平坦，通常情況下，背壓型機(jī)組裝機(jī)容量較小，一般在5萬(wàn)千瓦以下，如目前正在施建中的天津空港經(jīng)濟(jì)區(qū)4×75 t/h循環(huán)流化床鍋爐+2×7 MW背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組改造項(xiàng)目和已先期通過(guò)國(guó)家審批的2×240 t/h高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐+2×25 MW背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組熱電聯(lián)產(chǎn)工程均屬此種情況。在目前不少地區(qū)追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模的同時(shí)，也將發(fā)電機(jī)組大型化列為發(fā)展方向，優(yōu)先選擇大型機(jī)組，60萬(wàn)千瓦以下的純發(fā)電機(jī)組項(xiàng)目通過(guò)審批的可能很小，而通常情況下，非熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)容量為30萬(wàn)千瓦及以下機(jī)組虧損情況很普遍，由于此類機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行中很難達(dá)到設(shè)計(jì)效率值，就容易使人片面認(rèn)為發(fā)電規(guī)模越小，越不經(jīng)濟(jì)，進(jìn)而對(duì)規(guī)模較小的背壓機(jī)組發(fā)展產(chǎn)生疑慮甚至排斥，由此來(lái)看，大型機(jī)組在短時(shí)期內(nèi)保持強(qiáng)勁發(fā)展態(tài)勢(shì)的情形不會(huì)改變，背壓機(jī)組發(fā)展面臨很大壓力，小型背壓發(fā)電企業(yè)面臨被大型機(jī)組企業(yè)兼并的可能性也日益凸顯，因此背壓發(fā)電機(jī)組的出路不能靠爭(zhēng)大，而是靠做優(yōu)、做強(qiáng)。做優(yōu)就是在整個(gè)生產(chǎn)工藝過(guò)程中從節(jié)能降耗方面下工夫，提高發(fā)電廠的熱經(jīng)濟(jì)性，使熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)保持行業(yè)領(lǐng)先，努力降低生產(chǎn)運(yùn)行成本。天津港保稅區(qū)、空港經(jīng)濟(jì)區(qū)熱電企業(yè)的做法是通過(guò)加強(qiáng)管理，優(yōu)化運(yùn)行指標(biāo)，建立完整的生產(chǎn)運(yùn)行、管理綜合考評(píng)體系，使各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)趨于行業(yè)領(lǐng)先，各類污染物排放指標(biāo)均優(yōu)于國(guó)家和天津市規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)中充分利用中水和污水再生循環(huán)利用，基本實(shí)現(xiàn)供熱、發(fā)電零污染、零排放。做強(qiáng)就是通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)水平，采用先進(jìn)工藝，保持行業(yè)穩(wěn)固地位。舉例來(lái)講，當(dāng)前蒸汽供熱管道無(wú)論從質(zhì)量還是保溫技術(shù)都已日臻成熟，現(xiàn)實(shí)中已從原有的供蒸汽半徑為5公里，擴(kuò)展到20公里甚至以上的情況并不鮮見(jiàn)，要發(fā)展就要有空間，通過(guò)利用先進(jìn)技術(shù)手段搶占生存空間，是謀求發(fā)展的重要方式，可以說(shuō)背壓機(jī)組發(fā)展的前提是要確保擁有穩(wěn)定的熱用戶體系，實(shí)現(xiàn)做強(qiáng)的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

利用背壓發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，是熱電行業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，但在這一進(jìn)程中，需要多層面完善和改進(jìn)諸多政策和技術(shù)上的問(wèn)題，可以說(shuō)前途光明、道路曲折。與此同時(shí)采用配套的先進(jìn)鍋爐燃燒設(shè)備和智能優(yōu)化的控制技術(shù)，尤其是對(duì)一些關(guān)鍵邏輯和控制變量實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行不斷修正也至關(guān)重要，實(shí)現(xiàn)鍋爐機(jī)組熱效率的提高、對(duì)各類污染物排放進(jìn)行多變量的動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制，確保污染物排放量達(dá)標(biāo)，以期實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。