李小婷 江門市新會仁科環(huán)保有限公司

近幾年，我國許多地區(qū)頻繁出現(xiàn)霧霾天氣。形成霧霾天氣的污染物排放源頭有很多，包括工廠排放的廢氣、汽車尾氣、路面的揚(yáng)塵等，甚至烹飪的油煙也被考慮在內(nèi)。在諸多的污染源中，煤炭消耗所排放的大氣污染物最引人注意，其中小型工業(yè)鍋爐由于配備的環(huán)保設(shè)施落后，大氣污染物排放量相當(dāng)大。整治工業(yè)鍋爐，是下一步環(huán)境治理的重要且有效的手段。我國政府出臺的《大氣污染防治行動計(jì)劃》以及《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》等政策文件，都對整治燃煤小鍋爐，支持發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)和集中供熱提出了明確的規(guī)定。

本文選取廣東省某工業(yè)園區(qū)——廣東銀洲湖紙業(yè)基地發(fā)展集中供熱作為案例，具體了分析工業(yè)集中供熱對節(jié)能環(huán)保的貢獻(xiàn)，并介紹集中供熱對供熱方和用熱方的好處。

1 案例背景

廣東銀洲湖紙業(yè)基地是國家級循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)園區(qū)，該紙業(yè)基地循環(huán)經(jīng)濟(jì)規(guī)劃的主要思路是：將該區(qū)域原有的新會雙水發(fā)電廠改造為熱電廠，使之成為基地的公用能源供應(yīng)島，集中供熱、供電、供冷，實(shí)現(xiàn)能源的循環(huán)利用。建設(shè)集中工業(yè)給水廠和集中污水處理廠，進(jìn)行集中供水、污水處理和排放，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。建設(shè)集中固體廢棄物處理系統(tǒng)，進(jìn)行集中固廢處理，實(shí)現(xiàn)固體材料的循環(huán)利用。遵循這種循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建紙業(yè)基地的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，至2013年底，造紙園區(qū)共有10個(gè)造紙企業(yè)，其中7個(gè)造紙廠建成投產(chǎn)，造紙產(chǎn)能達(dá)119萬t/a，銷售額達(dá)48.3億元；3個(gè)造紙廠在建，產(chǎn)能40萬t/a，預(yù)計(jì)2014年底全部投產(chǎn)。新會雙水電廠2×150MW機(jī)組進(jìn)行了可調(diào)整抽汽改造，最大供熱能力達(dá)390t/h，已建成蒸汽管網(wǎng)達(dá)7km，是一個(gè)比較成熟的通過熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展集中供熱的工業(yè)園區(qū)。

2 節(jié)能減排效果

集中供熱是該紙業(yè)基地發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)最基礎(chǔ)的循環(huán)鏈。發(fā)電廠和造紙廠都需要蒸汽，發(fā)電使用的是高溫、高壓的過熱蒸汽，蒸汽壓力等級越高，發(fā)電效率越高。發(fā)電廠只是利用蒸汽的焓降做功發(fā)電，無法利用蒸汽凝結(jié)成水過程中排放的汽化潛熱，這部分熱量通過冷卻水釋放到環(huán)境中，稱之為冷端損失；造紙廠使用的是壓力在1～2MPa的飽和蒸汽，這種蒸汽雖然仍具備做功發(fā)電能力，但發(fā)電效率較低。造紙廠并不利用蒸汽的做功能力，而是利用蒸汽的汽化潛熱來干燥紙產(chǎn)品。發(fā)電和造紙對于蒸汽品質(zhì)要求的不同，為蒸汽的梯級利用提供了條件，熱電廠將高壓蒸汽用來高效發(fā)電，而將發(fā)電后的低壓蒸汽供給造紙廠充分利用汽化潛熱，提高了蒸汽的能源利用率。

本案例集中供熱的節(jié)能效果非常明顯，造紙廠的蒸汽原來由鍋爐效率70%、無脫硫設(shè)施的小鍋爐產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)之后，使用的蒸汽由鍋爐效率90%、脫硫效率90%先進(jìn)的大鍋爐產(chǎn)生。集中供熱的節(jié)能量計(jì)算方法（按1kg 低壓蒸汽為單位計(jì)算）：汽輪機(jī)的抽出的低壓蒸汽的焓值大約是2800kJ/kg，造紙廠使用后排放的凝結(jié)水的焓值為547 kJ/kg，則大鍋爐與小鍋爐比較產(chǎn)生1kg 低壓蒸汽的節(jié)能量為：（2800-547）÷70%-（2800-547）÷90%=715.24kJ。另外，汽輪機(jī)的排氣焓為2568kJ/kg，不供熱時(shí)這部分熱量全部以冷端損失的形式浪費(fèi)掉，供熱后，汽化潛熱被造紙廠利用，這部分節(jié)能量為：（2568-547）÷90%=2245.56kJ，考慮到集中供熱蒸汽管網(wǎng)損耗率大約5%，最終確定集中供熱提供1kg低壓蒸汽的節(jié)能量折算成標(biāo)準(zhǔn)煤為：（715.24+2245.56）÷29400×(1-5%) =0.096 kg標(biāo)準(zhǔn)煤。2013年該紙業(yè)基地集中供熱量為1086322t，按上述方法計(jì)算的節(jié)能量約為104200t標(biāo)準(zhǔn)煤。

集中供熱在污染物減排方面也有貢獻(xiàn)。假設(shè)煤炭的含硫量為1%，并且有80%的硫轉(zhuǎn)化成SO2隨著煙氣排放，對于用于造紙的1kg低壓蒸汽，如果由未安裝脫硫設(shè)施的小鍋爐產(chǎn)生，則排放的SO2量為：（2800-547）÷70%÷29400×1%×2×80%=1.75×10-3kg。如果由脫硫效率90%的大鍋爐產(chǎn)生，則排放的SO2量為：（2800-547）÷90%÷29400×1%×2×80%×(1-90%)=1.36×10-4kg，則集中供熱用于造紙的1kg低壓蒸汽與小鍋爐供熱相比，減排SO2的量為1.75×10-3-1.36×10-4=1.61×10-3kg，按此計(jì)算2013年該紙業(yè)基地集中供熱減排SO2的總量為1748.98噸。

3 供熱方收益

集中供熱的供熱方一般指擁有熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的熱電廠，就本案例而言，供熱方新會雙水發(fā)電廠在利用集中供熱的過程中得到了以下好處：

3.1 增加收入

電廠原來不供熱時(shí)，只有銷售電力的收入。供熱后，原來的冷端損失變成了資源，銷售給下游造紙廠，增加了收入。2013年，新會雙水發(fā)電廠因?yàn)楣嵩黾愉N售收入17.7%。

3.2 抵御經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)

“市場煤，計(jì)劃電”的經(jīng)營環(huán)境給燃煤火電企業(yè)帶來很大的經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)，這種經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)在供熱之后可以得到緩解。因?yàn)楣I(yè)供熱的價(jià)格由供需雙方?jīng)Q定，在煤炭價(jià)格上升時(shí)，熱電廠可以要求提高工業(yè)供熱的價(jià)格。新會雙水發(fā)電廠在2008年也出現(xiàn)了虧損，但是由于供熱的原因減少了虧損的額度。

3.3 電網(wǎng)的優(yōu)先調(diào)度

《 關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》中規(guī)定：供熱機(jī)組參加調(diào)峰要在保證供熱的前提下進(jìn)行，背壓機(jī)組不參加調(diào)峰；電力調(diào)度必須充分考慮供熱負(fù)荷因素，不得以電量指標(biāo)限制熱電廠對外供熱，更不得迫使熱電廠減壓減溫供汽。這些規(guī)定對于熱電廠運(yùn)行非常有利。另外，目前實(shí)行的節(jié)能發(fā)電調(diào)度政策也將熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組排在比較靠前的位置。對于本案例的新會雙水發(fā)電廠，2014年兩臺熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組在廣東省192臺發(fā)電機(jī)組中排序?yàn)?3和34位，排序比較靠前。如果是相同容量不供熱的燃煤發(fā)電機(jī)組，排序大約為175位。排序靠前就意味著可以獲得更多的發(fā)電量指標(biāo)，這是熱電聯(lián)產(chǎn)給熱電廠帶來的實(shí)實(shí)在在的好處。

4 熱用方的收益

集中供熱對于熱用方也有很多好處，以本案例中的造紙廠為例，分析如下：

4.1 用熱成本降低

用熱方通過集中供熱獲得的熱能是由高效率的大鍋爐提供的；熱用方不用再投資建設(shè)鍋爐車間，減少了投資和土地占用。用熱方不需要配置與鍋爐運(yùn)行相關(guān)的管理人員和工人，減少了人工成本?；谝陨显颍摷垬I(yè)基地的用熱方使用蒸汽的成本比分散供熱低50%，因此，集中供熱是一個(gè)雙贏的模式。

4.2 用熱靈活有保障

如果各造紙廠自己供熱，會有很多麻煩。如造紙生產(chǎn)線減產(chǎn)時(shí)鍋爐要低負(fù)荷運(yùn)行，造紙機(jī)臨時(shí)檢修時(shí)鍋爐要保壓運(yùn)行，鍋爐檢修時(shí)造紙廠要停產(chǎn)等。而采用集中供熱后，只需要一根管道就可以獲得生產(chǎn)所需的蒸汽，用多用少，隨意調(diào)節(jié)。因?yàn)闊犭姀S大型的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組可以通過調(diào)整抽汽的方式實(shí)現(xiàn)供熱量的靈活調(diào)節(jié)。

4.3 緩解生存壓力

環(huán)保要求的提高和政府關(guān)停小鍋爐的政策要求，對于分散供熱的企業(yè)是很大的壓力，對于那些規(guī)模比較小且用熱成本占總成本高的企業(yè)，這種壓力甚至是致命的。如果不選擇集中供熱，換成天然氣或電力等清潔能源供熱，由于成本過高，這些企業(yè)可能在激烈的市場競爭中被淘汰。因此，集中供熱是用熱企業(yè)最佳的選擇。

5 結(jié)語

在工業(yè)園區(qū)通過熱電聯(lián)產(chǎn)實(shí)施集中供熱，替代原來分散的燃煤鍋爐，不僅符合國家節(jié)能減排的相關(guān)政策，而且能夠給供熱方和用熱方帶來顯著的效益，應(yīng)該大力推廣。