紀(jì)林林

（32181 部隊(duì)，陜西 西安 710000）

熱電廠作為集中供熱必不可少的部分，其作為公益性的基礎(chǔ)設(shè)施可以顯著地提升人民生活質(zhì)量，建設(shè)熱電廠有利于提高能源的利用率，治理大氣污染。目前我國(guó)燃料供應(yīng)以及能源利用主要是以煤炭為主，熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)作為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要設(shè)施，具有顯著的環(huán)保及節(jié)能效應(yīng)。

1 熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)的重要性

在20 世紀(jì)50年代，我國(guó)是以東歐國(guó)家以及前蘇聯(lián)援助的熱電廠為基礎(chǔ)，實(shí)行了熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱，奠定了新中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及電力事業(yè)的未來(lái)發(fā)展。供熱占據(jù)能源消耗的絕大部分，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)供熱能耗占據(jù)能源消耗的10%，然而我國(guó)目前使用的供熱系統(tǒng)所能提供的綜合能效只有不到40%，按照理想能效為80%計(jì)算，還有40%的提升空間。采取有效措施提高供熱效率是我們目前面臨的眾多挑戰(zhàn)之一。

對(duì)于城市來(lái)說(shuō)，熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱可以提供可靠、穩(wěn)定的熱源，同時(shí)可以改善環(huán)境、增加電力供應(yīng)、節(jié)約能源、提高總體的綜合效益，與傳統(tǒng)的分散式供熱相比較有很多優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于實(shí)現(xiàn)集中供熱來(lái)說(shuō)，建設(shè)熱電廠是很重要的部分，其可以顯著地提升人民的生活質(zhì)量。因此，發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)事業(yè)意義重大。建立自備發(fā)電站對(duì)于化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，可以顯著的節(jié)約能源，為環(huán)保事業(yè)做出貢獻(xiàn)[1]。

2 我國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 我國(guó)的熱力市場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

21 世紀(jì)初，我國(guó)的終端熱力主要是依靠飽和或過(guò)熱的蒸汽以及可作為熱源的熱水。建筑供熱部門以及工業(yè)部門是熱力能耗的主體，尤其是工業(yè)企業(yè)，每年的熱力能耗量是占據(jù)總熱力能耗量的50%以上。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前，鍋爐供熱是大部分工業(yè)企業(yè)的熱力來(lái)源，比重約占全國(guó)的熱力能耗總量的72%。熱力能耗的另一個(gè)重要主體是居民的采暖，目前的趨勢(shì)顯示，居民采暖的熱力消費(fèi)速度增長(zhǎng)比工業(yè)部門快，在熱力消費(fèi)全國(guó)總量的占比逐漸增大。

2.2 我國(guó)的熱電聯(lián)產(chǎn)市場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

近20年來(lái)，我國(guó)的熱電聯(lián)產(chǎn)市場(chǎng)的進(jìn)展非常順利。目前，我國(guó)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)容量在世界排名前列，火電裝機(jī)容量中熱電聯(lián)產(chǎn)所占的比重逐漸提升，從20 世紀(jì)末至21 世紀(jì)初，增長(zhǎng)了2%。截至2007年初，供熱機(jī)組單臺(tái)6 MW 及以上的機(jī)器超過(guò)2 600 臺(tái)。目前，熱電聯(lián)產(chǎn)承擔(dān)了全國(guó)總供熱蒸汽量的81%左右，承擔(dān)了熱水采暖的供熱量30%左右。熱電聯(lián)產(chǎn)與熱電分產(chǎn)相比，可以顯著提升能源效率，節(jié)能能力可提高6 700 萬(wàn)tce。熱電聯(lián)產(chǎn)供熱機(jī)組提供的熱量主要是針對(duì)北方15 個(gè)左右省市的傳統(tǒng)采暖地區(qū)，熱電廠不僅供熱給居民的采暖，還面向工業(yè)蒸汽。

與此同時(shí)，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組供熱量在南方地區(qū)以及非傳統(tǒng)采暖地區(qū)增長(zhǎng)速度較快，滿足了飛速提升的工業(yè)熱力需求以及居民的采暖需求。但是上海、江蘇、浙江等地區(qū)雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)集中供熱，但是熱電聯(lián)產(chǎn)的集中供熱對(duì)象主要仍是面向工業(yè)部門[2]。

2.3 我國(guó)的集中供熱系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

截至2006年初，我國(guó)的660 個(gè)城市中，配備集中供熱設(shè)施的地區(qū)約為330 個(gè)城市。集中供熱的面積占全國(guó)建筑總面積約為6%左右，超過(guò)25 億m2，鋪設(shè)的熱水供熱管網(wǎng)超過(guò)7 萬(wàn)km，蒸汽管網(wǎng)1.5 萬(wàn)km。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)占集中供熱的總供熱量的48%，區(qū)域鍋爐房占集中供熱的總供熱量的50%左右。熱電聯(lián)產(chǎn)占蒸汽的供熱量的80%，區(qū)域鍋爐房占蒸汽的供熱量的18%。熱電聯(lián)產(chǎn)占熱水的供熱量的30%，區(qū)域鍋爐房占熱水供熱量的70%。由此可以看出，對(duì)于區(qū)域鍋爐房來(lái)說(shuō)，熱水的供熱方式具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于熱電聯(lián)產(chǎn)來(lái)說(shuō)，蒸汽供熱為主要的熱源[3]。

目前，我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始示范性地應(yīng)用熱電冷聯(lián)供熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由發(fā)電設(shè)備、熱回收設(shè)備、制冷設(shè)備和蓄能設(shè)備等組成。將發(fā)出的電力與熱能利用的比作為某一特定用途的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

目前，我國(guó)的上海、北京、廣州等城市已經(jīng)開(kāi)始燃?xì)馐綗犭娎渎?lián)供熱技術(shù)的示范應(yīng)用。其中大部分都是應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)、辦公樓、學(xué)校等商業(yè)性建筑中。燃?xì)馐綗犭娎渎?lián)供熱技術(shù)示范項(xiàng)目有上海的浦東機(jī)場(chǎng)、北京的燃?xì)饧瘓F(tuán)等，其主要以燃?xì)廨啓C(jī)以及天然氣內(nèi)燃機(jī)為核心設(shè)備。截至2006年末，超過(guò)380 萬(wàn)kW 的熱電冷聯(lián)的示范項(xiàng)目已經(jīng)投產(chǎn)[4]。

3 節(jié)能技術(shù)在熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用

我國(guó)的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱事業(yè)自改革開(kāi)放以來(lái)得到了飛速的發(fā)展，在社會(huì)發(fā)展以及推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)方面起到了重要作用，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以及熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱事業(yè)推動(dòng)發(fā)展必不可少的部分。

3.1 新型保溫材料技術(shù)

為了減少熱源輸送至用戶處過(guò)程中的熱量損失，供熱公司不斷引進(jìn)新型保溫材料制作成的傳輸管道，大多數(shù)為硅酸鋁棉和改良后的無(wú)極陶瓷制成。這2 種材料無(wú)異味，無(wú)毒副作用，可以根據(jù)需要制成不同直徑、長(zhǎng)度的供熱管道以及各種形狀的保溫瓦塊等，這2 種材料制成的保溫制品，不僅降低了熱損耗，在價(jià)格上也更便宜。

3.2 紅外線納米節(jié)能涂料技術(shù)

由于紅外線高溫納米材料具有耐氧化、耐腐蝕、抗高溫的特點(diǎn)，部分研究機(jī)構(gòu)利用紅外線高溫納米材料作為原料制成涂料，通過(guò)在鍋爐壁上涂上該涂料來(lái)延長(zhǎng)鍋爐使用時(shí)間，通過(guò)熱平衡測(cè)試結(jié)果表明，燃?xì)忮仩t在刷節(jié)能涂料后節(jié)能約1%，燃煤鍋爐節(jié)能約2%。涂刷紅外線高溫納米節(jié)能涂料后，與涂刷普通防氧化腐蝕涂料相比，的鍋爐腐蝕速度減緩大約30%，極大地減少了替換鍋爐帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。

3.3 煙氣余熱回收技術(shù)

鍋爐排出的煙氣溫度大致在95℃～135℃，可以作為熱量很高的余熱源。通過(guò)回收煙氣余熱可以提高熱源2%以上的供熱能力。世界上很多國(guó)家均使用金屬熱交換材料作為煙氣余熱回收裝置的主要材料，目前市面上最常見(jiàn)的煙氣余熱回收裝置有回旋式換熱器、導(dǎo)熱管換熱器、熱媒介質(zhì)換熱器等，通過(guò)這些裝置可以將排出的煙氣溫度吸收再利用，提高一次回水溫度15℃以上。除此之外，一些高水平的科研機(jī)構(gòu)還提出了深度煙氣余熱回收技術(shù)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該項(xiàng)技術(shù)的使用可以回收更多煙氣中的熱量。

3.4 蓄熱罐技術(shù)

蓄熱罐是用于儲(chǔ)備熱能的裝置，在用熱負(fù)荷較低時(shí)吸收多余的熱量自身貯存，在用熱負(fù)荷較高時(shí)，釋放自身貯存的熱量用于供熱。該技術(shù)的使用，不僅可以使熱源在用熱負(fù)荷起伏不定的情況下保持供熱平穩(wěn)，還可以提高經(jīng)濟(jì)型和供熱系統(tǒng)的抗干擾能力，還能夠在集中供熱系統(tǒng)發(fā)生熱泄露時(shí)起到及時(shí)的補(bǔ)水供熱的作用。

3.5 地溝型聚氨酯預(yù)制保溫管技術(shù)

地溝型聚氨酯預(yù)制保溫管的構(gòu)成包括鋼結(jié)構(gòu)件、高密度聚乙烯外殼和聚氨酯保溫層。這3 種材料組成的整體結(jié)構(gòu)能在很大程度上減少地溝等惡劣環(huán)境浸泡下的損壞，并且能很好的保持原有性質(zhì)，除此之外，其連接接縫的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)的管道連接方式。在實(shí)際使用中，有效地減少了由于管道鋪設(shè)原因帶來(lái)的管網(wǎng)熱損失，且鋪設(shè)簡(jiǎn)單，維護(hù)成本較低，大大減少了施工周期，提高施工作業(yè)的安全性。

4 節(jié)能技術(shù)在熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)應(yīng)用的要求

“分步實(shí)施、統(tǒng)一規(guī)劃、規(guī)模適度以及以熱定電”是熱電聯(lián)產(chǎn)建設(shè)規(guī)模以及規(guī)劃必須遵循的原則[5]。其主要任務(wù)是在符合節(jié)約能源、改善環(huán)境、提高供熱質(zhì)量要求的前提下供熱。目前，由于人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)減少工業(yè)有害氣體以及液體的排放、環(huán)境治理方面關(guān)注度逐漸提升。熱電站的經(jīng)濟(jì)效益以及生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、電廠對(duì)灰渣的綜合利用以及處理等方面密切相關(guān)，目前，使國(guó)內(nèi)已經(jīng)將灰渣廣泛利用在新型材料、化學(xué)添加劑、水泥混凝土、砌塊、筑路、鋪地磚、制造建筑保溫材料中。例如大連華能電廠燃用22 992 kJ/g 以上優(yōu)質(zhì)煤，灰渣質(zhì)量好，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)100%灰渣利用率，且供不應(yīng)求。此外，熱電集團(tuán)香海電廠、春海電廠，正考慮建設(shè)水泥生產(chǎn)線。電廠的灰渣除了自己生產(chǎn)砌塊外，剩余的還部分地送往水泥廠。

節(jié)能技術(shù)在供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用除了上文提出的幾點(diǎn)措施外，還需要在系統(tǒng)中主要位置安裝熱工儀表，其可以實(shí)時(shí)地記錄、了解系統(tǒng)的耗能情況，以便在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)可以及時(shí)采取必要的措施解決問(wèn)題。還須使用正確的設(shè)備，設(shè)置完善、切實(shí)可行的系統(tǒng)操作流程，嚴(yán)格執(zhí)行定期維修，停爐保養(yǎng)制度，保證設(shè)備完好，杜絕“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象的發(fā)生。在鍋爐房水處理過(guò)程中，要嚴(yán)禁鍋爐直接補(bǔ)自來(lái)水或河水。對(duì)于鍋爐燃料，應(yīng)該采用分層燃燒技術(shù)，以此改善鍋爐燃燒情況。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)今時(shí)代，為了順應(yīng)可持續(xù)發(fā)展理念，我國(guó)實(shí)行了熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱。與傳統(tǒng)的分散供熱相比，熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱不僅具有較高的能源利用率，還具有優(yōu)異的節(jié)能效益。因此，大力發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)，對(duì)于推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都具有重要的意義。對(duì)于未來(lái)工業(yè)發(fā)展以及居民供熱方面的提升都具有較深的影響。