摘 ?要:隨著我國科技的不斷發(fā)展和改革,很多熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)也得到了迅速發(fā)展。而當(dāng)下隨著熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,人們對其要求也越來越高,如何才能更好的使熱電技術(shù)得到優(yōu)化,成了我國最為主要的工作內(nèi)容之一。文章主要介紹了熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀以及其熱電聯(lián)產(chǎn)的主要優(yōu)勢,并對其未來發(fā)展趨勢進(jìn)行分析,希望這些介意可以給我國的熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來一定的幫助。
關(guān)鍵詞:熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè);能源系統(tǒng);熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組;發(fā)展趨勢
引言
熱電聯(lián)產(chǎn)是熱電聯(lián)合能量生產(chǎn)的一種簡稱,它主要是指將某種燃料的化學(xué)能進(jìn)行科學(xué)的轉(zhuǎn)變后,成為一種高品位的熱能,并通過這種熱能來進(jìn)行發(fā)電,同時將一些在汽輪機(jī)中早已做了功的一些低品位熱能,在按質(zhì)利用熱能原則的基礎(chǔ)上,將其作用于對外部的供熱上面,從而實(shí)現(xiàn)熱盡其用的效果。從我國長遠(yuǎn)發(fā)展的角度上來看,當(dāng)下在一次性能源上我國還存在著十分緊缺的問題困擾,為了解決這個問題就必須使電力建設(shè)的效率得到提高,同時也要保護(hù)環(huán)境以及對能源消耗進(jìn)行降低。而熱電聯(lián)產(chǎn)的環(huán)保、安全、經(jīng)濟(jì)、可靠,可以很好的幫助我國的電力建設(shè)節(jié)約能源、優(yōu)化能源以及改善環(huán)境。
1 熱電聯(lián)產(chǎn)火電機(jī)組在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀
世界上首臺熱電聯(lián)產(chǎn)汽輪發(fā)電機(jī)組是1905年由英國所制造,也是從這時候供熱機(jī)組開始的它的創(chuàng)新歷程;直至現(xiàn)今,在熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電比例上,國外也一直將其水平保持在一個相對較高的程度上。在熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電比例上美國在2008年的比例為8%,而歐盟在熱電聯(lián)產(chǎn)的平均發(fā)電比例上達(dá)到了10%,在全國發(fā)電量的比例中丹麥?zhǔn)鞘澜缟蠠犭娐?lián)產(chǎn)發(fā)電量最高的國家,它的發(fā)電量達(dá)到了52%,此外2005年發(fā)電量僅為5%英國也增加到了如今的7%。
在我國的五十年代末到六十年代初時開始建設(shè)燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電站,例如當(dāng)時通過前蘇聯(lián)的幫助而建設(shè)的武漢青山熱電廠、富拉爾基熱電廠以及洛陽熱電廠等。我國在1953年到1967年中,在火電機(jī)組中6MW以上的供熱機(jī)組已經(jīng)幾乎占據(jù)了20%,而隨著我國十年動亂的發(fā)生,大幅度的降低了我國熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)的容量,最低時下降到了1500MW,在火電裝機(jī)容量中僅僅才占到5.8%。而隨著動亂的結(jié)束,我國開始了“六五”計(jì)劃,這也致使我國的熱電聯(lián)產(chǎn)在發(fā)展上又邁向了一個全新的階段,不斷增長的裝機(jī)容量,也增長了它在我國發(fā)電機(jī)組總?cè)萘恐械谋戎?。一直?005年,在總裝機(jī)容量上,我國6MW以上的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組已經(jīng)達(dá)到了近7×107kW,在我國的總裝機(jī)容量上,其占有的比例已經(jīng)達(dá)到了15%,在我國的工業(yè)供熱量上承擔(dān)了將近80.5%,而在我國民用的采暖供熱量上承擔(dān)了26%。當(dāng)下我國所有運(yùn)行的熱電廠中,太原第一熱電廠是目前規(guī)模最大的一個熱電廠,它有著1.386×106kW的裝機(jī)容量[1]。在當(dāng)下隨著我國各地在工業(yè)園中逐漸興起的集中供熱和溴化鋰集中制冷技術(shù),以及我國逐漸落實(shí)的關(guān)停小火電機(jī)組政策,我國的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組也將又一次迎接到其發(fā)展的黃金時期。
2 熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展優(yōu)勢
2.1 熱電聯(lián)產(chǎn)的低能耗
在火電廠中鍋爐、汽輪機(jī)以及發(fā)電機(jī)這三大主機(jī)中,在效率上鍋爐最高可達(dá)94.8%,汽輪機(jī)能夠達(dá)到90%,發(fā)電機(jī)效率最高可達(dá)99%,結(jié)合這三大主機(jī),他們的總效率能夠達(dá)到85%。而傳統(tǒng)的火電廠中,由于“冷源損失”的存在,導(dǎo)致其效率最多也就達(dá)到41%到45%,這種效率對能源造成了大量的浪費(fèi)。在對外供熱上熱電聯(lián)產(chǎn)運(yùn)用的是做了功的蒸汽,同時也將發(fā)電廠的冷源損失進(jìn)行合理的利用,從而大大提高了熱效應(yīng),效益最高可達(dá)80%。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示,我國平均發(fā)電對標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗得到332g/(kW·h),而按照熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電熱效率一倍高于傳統(tǒng)火電效率來進(jìn)行計(jì)算,在發(fā)電所使用的標(biāo)準(zhǔn)煤消耗上熱電聯(lián)產(chǎn)大約能夠節(jié)約166g/(kW·h)。全國熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組總?cè)萘吭?010年達(dá)到1.2×105MW。按照每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1×103/MW進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的節(jié)煤量計(jì)算,全國在2010年這一年期間就節(jié)約了將近1.2×108t的標(biāo)準(zhǔn)煤量[2]。
2.2 熱電聯(lián)產(chǎn)可以使煤的污染物排放得到減少
在很多能源中,如石油、天然氣等,煤炭相對于這些能源在使用的過程中有毒物質(zhì)的排放量最大,比如二氧化碳、煙塵以及氮氧化物等。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查顯示,在我國的大氣污染物中,煙塵污染的80%都是來自于煤的燃燒,二氧化碳污染中87%和氮氧化物污染中的67%都是來自于煤的燃燒[3]。而運(yùn)用熱電聯(lián)產(chǎn)可以是煤的熱效率得到明顯提升,使能源得到節(jié)約,從而在相同電能和熱能的對外供應(yīng)過程中,就可以讓燃煤量得到有效降低,從而使得污染排放得到顯著的減少,讓大氣污染得到有效降低。
3 熱電聯(lián)產(chǎn)在我國未來的發(fā)展趨勢
3.1 多元化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模
在我國熱電聯(lián)產(chǎn)在未來的發(fā)展主流上就是這種大容量、高參數(shù)的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。就目前來看,我國已經(jīng)投入運(yùn)行的抽汽凝汽機(jī)組中最大的背壓機(jī)組得到50MW,最大的凝氣采暖兩用機(jī)組為300MW,同時我國也正在規(guī)劃和組建600MW級別的凝氣采暖兩用機(jī)[4]。從當(dāng)下我國電力工業(yè)的形式和發(fā)展來看,大容量供熱機(jī)組在綜合熱效率上也具有很高的程度,而這種較高的綜合熱效率不僅可以使工業(yè)熱負(fù)荷和溴化鋰制冷用汽得到高效穩(wěn)定的大量提供,還能讓供電能源上提供清潔、環(huán)保、高效,從而使我國當(dāng)下工業(yè)發(fā)展急需大量的用電和用汽的需求得到很好地滿足。
當(dāng)下出現(xiàn)一種新興的且很有發(fā)展前景的發(fā)電和能源利用方式,這種系統(tǒng)就是分布式能源系統(tǒng)。它是通過網(wǎng)絡(luò)的組成形式將大量的微型和小型的熱電冷系統(tǒng)進(jìn)行組合,對傳統(tǒng)的一些高壓輸電線路、大型火電廠、有多個供熱鍋爐房形成的傳統(tǒng)能源系統(tǒng)以及多層電壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)成等從根本上得到改變。這種分布式能源熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)最為主要的幾個特點(diǎn)分別是:首先,它具有非常小的投資規(guī)模,可以在用戶的附近進(jìn)行全面分布;其次,對一些客戶在需求上的特殊性做到很好的滿足,從而有益的補(bǔ)充了電網(wǎng)和熱網(wǎng);然后,具有非常高的能源利用率,還能對能源進(jìn)行可利用可再生;最后,在噪音污染上非常的低[5]。目前我國對分布式能源熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)正在進(jìn)行大力的探究,已經(jīng)有兩臺分布式能源電子被廣東省電力設(shè)計(jì)研究給設(shè)計(jì)了出來,目前這兩臺分布式能源電站正在被進(jìn)行研究。
3.2 多元化的能源利用技術(shù)
雖然煤炭和石油、天然氣等一些其他能源相比較,它對環(huán)境的污染是最大的一個,但是就目前社會背景來看,煤炭能源還是我國最為主要的一種能源。因此,為了更好地使用煤炭就必須要對其造成的環(huán)境污染進(jìn)行有效克制,在我國今后發(fā)展的過程中應(yīng)該對清潔燃燒技術(shù)進(jìn)行大力的發(fā)展。熱電聯(lián)產(chǎn)使用的鍋爐是CFB鍋爐,其最位主要的功能就在于可以有效的控制氮氧化物和二氧化碳的排放和產(chǎn)生,脫硫率在運(yùn)用過爐內(nèi)脫硫燃燒技術(shù)過后,可以達(dá)到90%。
4 結(jié)束語
綜上所述,熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅僅能夠使得能源得到有效節(jié)約,也能夠很好地減少煤炭對大氣的污染程度。因此,只有合理的運(yùn)用好熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè),就能使我國的電力建設(shè)空間得到進(jìn)一步的提升。
參考文獻(xiàn)
[1]高慧云,肖寧.我國熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢[J].發(fā)電設(shè)備,
2010,6:467-469.
[2]賈小黎,逄錦福,王敏,等.我國建設(shè)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目主要問題研究[J].中國能源,2008,11:18-22.
[3]劉志平.我國熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J].中國能源,1998,9:6-10+23.
[4]王振銘.我國熱電聯(lián)產(chǎn)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中國電力,1999,10:68-71.
[5]馬巖.林間剩余物熱電聯(lián)產(chǎn)綜合開發(fā)關(guān)鍵裝備與技術(shù)研究[J].生物質(zhì)化學(xué)工程,2006,S1:32-37.
作者簡介:張磊洋(1988-),女,河南省駐馬店市人,工作單位:國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作河南中心,職務(wù):專利審查員,研究方向:熱能與動力工程方向。