从浙江热电的升级改造
看燃煤热电的生存之道、创新发展之路
浙江富春江环保热电 吴斌 陈耀东
摘 要:面临08年后煤价飞涨的困境,浙江热电在省经信委的政策鼓励指导下,热电企业共勉互励,抱团取暖,鼓舞信心,提振精神,下定决心,排除万难,狠抓了“千方百计拓展供热,奋力加快升级改造,实施优化运行精细管理”,优化了结构,技术和管理全面提升,一改原来高能耗、重污染的落后面貌,节能减排成效卓著,一批先进热电企业做到了:供电标煤单耗低于200mg/kwh;热效率高于80%;烟尘实现超低排放,取得了跨越式发展,展示了燃煤热电生存之道、创新发展之路,成为与燃气可比的“燃煤分布式能源”。本文列举了实例,以供借鉴、参考。
关键词:加快热电 升级改造 创新发展
前言 严重的雾霾天气,危害社会,影响健康,威胁生命,“节能减排、减少大气污染”,已成为与每个人息息相关最大的民生问题,还“蓝天碧水”是众所企望的生活环境。《国十条》重拳出击,下决心治理高能耗、重污染的落后产能,这既是机遇又是挑战,一些技术落后的燃煤耗能大户——热电企业,已处在风口浪尖上,众矢所向,与其被罚款以至强制关停,还不如趁早抓住现在经济低迷、钢价、煤价下跌,又背压机审批权下放的有利 时期,像浙江省一批先进热电企业那样,抓住机遇,痛下决心,淘汰落后,进行脱胎换骨的改造升级,不仅经济技术指标先进,还极大地增加了经济效益,老厂将唤发青春,实现了可持续的科学发展。“千方百计拓展供热,奋力加快升级改造,实施优化运行精细管理”,是燃煤热电最有效的生存之道、最具创新的发展之路。
一、浙江热电行业基本情况
浙江热电,都是随着改革开放,乡镇企业块状经济的热、电需求而建成的,现有129家,装机547万KW,由于历史原因和产业政策的影响,多以25MW以下的机组为主,“以热定电”的原则和严格的审批程序,热电厂的扩建均是渐进式的发展。成为布点散、规模小、炉群多的小热电,随着一次能源的紧缺,煤炭价格的不断飞涨,电价连续下降,环保监管越来越严,生产成本年年高涨的情况下,小热电抵御风险能力很差,再加上“上大压小”的误导,错误地把热电联产等同小火电予以打击,造成了热电企业生存的困难和发展道路的曲折。
浙江热电经历了08年煤价暴涨,全面亏损的困境,又面临世界金融危机的影响,还在“上大压小”的压力下, 受到等同“小火电”的打击,但是“与困难相随往往是发展的机遇”, 省政府激励政策及时出台,省市经信委的具体指导,浙江热电共勉互励,抱团取暖、鼓舞信心、提振精神、排除万难,一批热电企业狠抓了“千方百计拓展供热,奋力加快升级改造,优化运行精细管理”,优化了结构,技术和管理全面提升,一改原来高能耗、重污染的落后面貌,节能减排成效卓著,取得了跨越式发展,展示了燃煤热电生存之道、创新发展之路,
二、浙江热电2012年经济技术指标
序 号 |
热电企业 |
装机容量 万KW |
供电量 亿 Kwh |
供热量 万GJ |
总耗 煤量 万吨 |
供电标煤单耗 g/Kwh |
供热标 煤单耗 kg/GJ |
热电比 % |
热效率 % |
1 1. |
浙江热电 125家 |
411 |
173.5 |
34500 |
1831.0 |
290 |
38.5 |
552 |
72.0 |
2 2 |
绍兴热电 25家 |
96.8 |
36.8 |
9279 |
449.6 |
251 |
38.5 |
701 |
80.5 |
3 3 |
绍兴 天马热电 |
7.3 |
4.1 |
1245 |
54.7 |
176 |
38.5 |
846 |
86.9 |
4 4 |
大型热电厂 (设计值) |
2×30 |
30.2 |
1386 |
147.0 |
310 |
38.5 |
127 |
57.4 |
55 |
玉环发电厂 超超临界 |
100 |
50.0 |
0 |
137.7 |
275.3 |
0 |
0 |
45.0 |
分布式地方小热电,指标先进,不可或缺!更不能替代!
三、浙江热电节能减排成效显著
1·改造升级取得重大进展:
近三年来由省经信委直接核准了30个项目达93万千瓦;补办核准75万千瓦;正在 进行开展前期的,有92万千瓦,淘汰落后的链条炉改进和新装了89台共1130t/h容量的循环流化床锅炉,次高压及以上的机组已占77.6%,淘汰了38台抽凝机,改进安装高效背压机77台,高效背压机比重上升到44.3%,浙江热电改造升级,优化结构取得了长足的进步。
2.节能减排成效显著。
2006年浙江热电行业平均供电标煤单耗418克/千瓦时,2012年的供电标煤单耗290克/千瓦小时,下降了128克,下降31%,年节约标煤约230万吨,减少烟尘排放22770吨,减排二氧化硫排放7245吨,减排氮氧化物排放6821吨,节能减排成效显著。
四、政策鼓励、支持热电升级改造
1、2009年3月浙江热电专委会写了“关于加快发展区域热电联产,努力促进节能减排的政策建议”,提交全国人大十一届二次全会,定为1078号提案上报。
2、2009年9月国家能源局下达〔2009〕115号文,非常赞同“加快发展热电,促进节能减排”,对12条建议基本采纳并逐条答复,其中“关于简化审批手续加快热电有序科学发展”,明确答复“支持下放背压热电机组审批权限,并报请国务院批准”。
3、2010年8月浙江省经信委颁发了〔2010〕438号文《浙江省热电行业改造升级的指导意见》极大地推动了浙江热电行业的改造升级的步伐。
4、节能奖励:节约一万吨标煤,奖励300万元。
5、治污补贴:脱硫、脱硝项目总投资的70%政府补贴,热电厂自负30%。
6、环保电价补贴:达标排放,每kwh补贴 脱硫1.5分、脱硝1.0分、精除尘0.2分。
7、贯彻落实《国十条》,淘汰10t/h及以下燃煤小锅炉,大力推进热电联产集中供热。
浙江热电:一靠政策支持,二靠升级改造,经济技术指标先进,节能减排成效显著!
五、浙江热电发展很不平衡
“2013年度浙江省高耗能行业单位产品能耗指标红黑榜
(2014年6月9日浙江日报公布)
红 榜:先进企业 黑 榜:落后企业
绍兴嵊州热电158.8克/千瓦时; 桐庐信雅达热电 481.4克/千瓦时
上虞杭协热电164.1克/千瓦时; 嘉兴中华化工热电 466.0克/千瓦时
绍兴咸亨热电166.9克/千瓦时; 杭州富阳高桥热电 426.0克/千瓦时
绍兴天马热电172.3克/千瓦时; 湖州统一能源热电 397.5克/千瓦时
绍兴美佳热电188.7克/千瓦时; 德清绿能热电 385.7克/千瓦时
浙江热电行业发展很不平衡,的确还有一些早年前建成的热电厂,由于供热偏少,又历史原因,确实存在着:设备陈旧,技术落后,管理粗狂,效率低,能耗高,脱硫除尘简易,环保不能达标,污染重,加上煤价不断上涨,环保费用加重,频频出现亏损,勉强 维持,有的还是中温中压机组和链条锅炉为主的落后配置;这类热电厂资金短缺,得过且 过勉强渡日,椐不完全统计还有1/3。
也有的热电企业,虽投产不久,由于业主经验不足,未能科学决策;设计套老图纸,低档次配置;制造单位以次充好忽悠业主;安装赶进度,偷工减料;投产后故障不断,设备出力不足,指标落后,又供热量少,造成不断亏损,难以为继。这些困难企业,举步艰难,又始终下不了决心改造,得过且过,无所作为,仍在等待观望。
六、落后的热电,只有改造升级才有出路,“要一步到位、十年不落后”。
“ 改造升级”是环境保护的需要、是节能减排的需要、更是热电企业自身生存发展的需要,不改造死路一条!因此 热电企业要坚定不移推进结构调整,加快改造升级,切实转变热电发展方式,不断创新,进一步增强地方热电的核心竞争能力,正当目前经济低迷,煤价、钢价明显下跌,以及背压机审批权下放的有利时期,地方热电应“抢抓机遇,奋力推进,改造升级,创新发展”,只有努力做强热电自身,才能立于不败之地。改造升级要做到下列四个创新,才能达到效率高、速度快、投资省、效益好的最佳目标。
(一)要创新思路,实现五个转变
从发电为主转向供热为主;要千方百计拓展供热。
从低参数机组为主转向高压参数及以上的机组为主;
从链条炉为主转向环保而高效的循环流化床锅炉运行为主;
从抽凝机为主转向高效反动式背压机为主;
从传统辅机和常规仪表转向高效辅机和计算机DCS自动控制技术。
(二)创新理念:实现高环保、高效率、高效益的跨越式发展
1、要千方百计拓展供热,降低管损3%以下。争取更大的效益。
2、要高效脱硫、脱硝,精细除尘,环保达标。
3. 要“以热定电,科学配置”,关键是匹配。
4. 要“以高代低,以大代小,以先进代替落后”。 关键是采用高效环保锅炉和高效反动式背压机。
5. 要“优化运行”,关键是背压机运行为主,机炉负荷率80%以上。
6. 要“精细管理”(六项管理):
①加强煤炭的全过程管理; ②坚持运行的优化管理;
③做好设备的完好管理; ④细化全员的成本管理;
⑤重视环保的达标管理; ⑥确保安全的严格管理。
7. 要“开发新产品,开拓新市场”,延伸产业链。 (如:焚烧垃圾、焚烧污泥、
焚浇桔杆 的发电;供热水、供冷冻水等)
8. 要转型升级,创新发展新兴能源(如分布式能源、冷热电三联供、热电煤气多联供等)
(三) 创新措施∶改造扩建,必须采用当前成熟的先进技术
1. 背压机为主,并采用高效、低汽耗的反动式汽轮机。
2. 采用低磨损、低能耗、高效率的第二代流化床锅炉。
3. 采用30公里长输热网工程的先进技术,双层铝箔夹纳米保温新材料,
抗干扰涡街流量计等。
4. 采用节能辅机:节能风机、节能水泵、节能电机、节能变压器等
5. 采用高效大湿法脱硫、CNCR和SCR混合式脱硝、电袋复合式除尘装置、湿式电除尘
装置。
6. 采用变频调速技术;磁力耦合调速装置。
7. 采用汽动给水泵及其余汽利用;废汽热量的全部回收利用。
8. 采用热泵和吸收式换热器; 蓄热器及移动蒸汽供热。
9. 采用先进水处理技术和中水回用,做到零排放。
10. 采用DCS自动控制及电气综合自动保护技术。
例1、采用低磨损、低能耗、高参数、高效率的第二代循环流化床锅炉
现有热电联 产机组改造升级的成熟经验,是采用新的第二代循环流化床锅炉技术,其具有低磨损、低能耗、高参数、高效率的特点,是用清华大学定态设计模型,进一步优化结构、降低炉膛床压,保持物料浓度平衡,减少物料流化动力,減少磨损,从而降低一二次风压头,降低风机电耗,系统辅机的优化选配等等,大大降低厂用电率。
优点:①节电:30%
②节煤:3%
③稳定运行:年投远率不低于8000小时 ;连续远行不低于6000小时
④脱硝投资减半;远行成本减3/4。
例2. 选用节能、高效的反动式汽轮机,
①引进西门子技术的反动式汽轮机, 具有优点:
1).技术先进,热化发电率高,‘火用’效率高:
2).结构 坚固、轻巧: 为多级(是常规冲动式的3倍 )转鼓型整锻转子 ;
坚固、轻巧、振动小,运行稳定可靠,
3).汽耗低8—12%,节能显著,
4).多发电8—12%,经济效益好,
5).还可以根据用户要求“量体裁衣”,个性化设计不同规格的反动式汽轮机
②反动式与冲动式汽轮机比较:
1).高温高压机组;当供热89t/h进汽114t/h;反动式发电15000kw,冲动式发电12911kw
反动式多发电2089kw;年多发电1504万kwh(+16%);年效益602万元。
2).次高压改高压;当供热89t/h进汽108 t/h;次高压冲动式发电9217kw,高压反动式
发电15000kw,高压 反动式年多发电4164万kwh, (+45%) 年效益1665万元
③ 衢州东港热电各汽轮机进气量与汽耗比较
编号 |
汽轮机型号 |
额定进气量 |
备注 |
|||||
哈汽(冲动式) |
青汽(冲动式) |
杭汽(反动式) |
||||||
进气量 |
汽耗 |
进气量 |
汽耗 |
进气量 |
汽耗 |
|
||
#1 |
C12-4.9/0.981 |
107 |
8.92 |
92.0 |
7.67 |
|
|
|
#2 |
B15-4.9/0.981 |
189 |
12.61 |
172.5 |
11.51 |
156 |
10.41 |
|
#3 |
B6-4.9/0.981 |
89 |
14.83 |
70.1 |
11.68 |
63.8 |
10.63 |
|
#4 |
B15-8.83/1.1 |
|
|
132.5 |
8.83 |
114 |
7.60 |
|
#5 |
B18-8.83/1.1 |
|
|
|
|
148 |
8.22 |
|
#6 |
B18-8.83/0.981 |
|
|
|
|
134 |
7.44 |
|
例3.千方百计拓展供热的措施
① 20-30公里长输热网专利技术;
②冷热电三联供;
③用溴化锂制冷机代替电力压缩式冷冻机;
④用中压蒸汽替代导热油对印染布匹定型;
⑤ 改造旧热网,采用环网供热,节能支架,一体式旋转补偿器,
先进新型保温材料,双层铝箔夹纳米保温新材料等。
例4.提高供热能力的措施:
① 抽改背;
②多喷嘴压力匹配器;
③热泵技术;“基于吸收式换热的余热回收技术”和 “超大温差供热技术”;
④闪蒸汽回收技术;
⑤余热回收利用; 蓄热器及移动蒸汽供热;
(四)创新指标,十年不落后
改造后热电厂的经济技术指标必须超前, 才能保证十年不落后
v 限 额 值 目 标 值 最终目标
1.烟尘排放 <30㎎/m3 <20㎎/m3 <10㎎/m3
2.二氧化硫排放 <100 ㎎/m3 <50 ㎎/m3 <35㎎/m3
3.氮氧化物排放 <100 ㎎/m3 <100 ㎎/m3 <50㎎/m3
4.综合热效率 >70% >80% >85%
5.供热标煤单耗 <40.5kg/GJ <39.0kg/GJ <38.5kg/GJ
6.供电标煤单耗 <270g/kwh <220g/kwh <200g/kwh
7.吨汽供电量 >100kwh/t >140kwh/t >150kwh/t
8.吨汽毛利 (根据当地的汽、电、煤价格决定)
七、“改造升级”要达到效率高、速度快、投资省、效益好的最佳目标
老厂的改造要“应厂之宜,结合实际”,充分利用原有资源,又确保供热和发电安全
的前提下,进行多、快、好、省地升级改造。
例如:利用原锅炉基础和钢架,利用原汽机厂房和基础……等
1.将35t/h中温中压链条锅炉改造成50t/h低磨损、高效的高温高压流化床锅炉;
2.将65t/h中温中压链条锅炉,改造成130t/h低磨损高效的高温高压流化床锅炉;
3.将75t/h中温中压高速的流化床锅炉,改造成90t/h低磨损、高效的高温高压
流化床锅炉;
4.将抽凝式汽机改造成高效反动式背压机;
5.将冲动式背压机改造成高效反动式背压机
6.将抽凝式汽机改造成双功能(抽凝兼背压)机,应对昼夜热负荷变化大的工况;
7.将抽凝式汽机改造成低参数后置机,在晚上热负荷低时开机,保背压机稳定运行;
8.淘汰落后高能耗的落后辅机,采用用效率高的节能辅机,做到合理匹配;
升级改造 要精心设计,注重细节,创精品项目
要精心施工,确保质量,创优良工程
要精心管理,多快好省,建一流热电
进行脱胎换骨的改造,也要精打细算,充分利用原有资源,不仅综合热效率能提高12-15%,而且投资可减少2/5,进度提前1/3,总之结合实际的改造升级,节能减排成效显著,经济效益非常好。是多、快、好、省的升级改造方式。
八、“升级改造”要爭取国家政策支持
国家能源局新版“发展热电联产指导意见”明确指出: 热电联产要以改善环境,提高能源利用效率和保障供热为 目标,按照“科学规划,以热定电,先改后建,分步实施” 的原则,加快热电联产的发展。背压机组的审批权己下放各省, 将会简化核准程序,加快评审核准进度 还明确规定: 背压机组不参加电网调度,所发电量全部上网; 还有节能奖励……等诸多优惠政策。
升级改造项目要爭取:“热电联供,电力就地消化”,避免不必要的,重建新升压变电站的浪费和变捐、线捐的增加。
地方热电应抓住机遇,奋力推进“改造升级、创新发展”
九、“国十条”的出台,既是热电行业发展的新机遇,又是严峻的挑战
最近国务院出台了大气污染防治“国十条”措施,国家环保部又颁布了《大气污染防治行动计划》,各省、市也颁布了“大气环境污染整治行动计划”,举国上下将大张旗鼓掀起“大气环境污染整治”的高潮,特别剑指PM2.5的治理,这是关系到国家富强、每个人健康生存的头等大事,全面吹响了“呼吸保卫战”的号角,是动真格的硬指标、硬任务。“国十条”的出台,既是热电行业发展的新机遇,又是严峻的挑战:“国十条” 第一条就是“全面整治燃煤小锅炉,规定2015年前淘汰10t/h及以下燃煤小锅炉”。关停小锅炉将会给集中供热提供巨大商机;“国十条”又规定:抓紧重点污染源的治理:燃煤火电厂必须在2015年前全部脱硫、脱硝治理和精细化除尘治理达标。
因此各热电企业要抓住机遇,在自己供热的30公里范围内,千方百计拓展供热,主动出击,做好服务,确保质优,可靠供热。同时,应加快改造升级,提高热效率,提高供热能力,做好环保达标,不断提高自身的核心竞争能力,为推进热电行业的技术进步、创新发展作出努力,为整治大气环境污染,创建兰天碧水环境,作出不懈努力!!
十、“改造升级”的成功实例
1).绍兴嵊州热电“创新改造”的实例:
该厂勇于探索,敢于创新,停运中温中压4炉3机,先后于08年、12年建成高压CB18-8.83/0.785和超高压B20-12.7/0.785二台反动式汽轮发电机组,以及130t/h和150t/h高效循环流化床锅炉,使供电标煤单耗从510g/kwh,下降到160g/kwh,取得了节能减排和经济效益的双丰收。
2. 绍兴美佳热电“脱胎换骨改造”的实例:
率先谋划升级改造计划,决心大,工作实,措施得力,进度快,三年来,拆 除4台次高压中温的链条炉,改建4台90t/h高温高压循环流化床锅炉, 建2台25MW高压机组,又将05年才投产的2台次高压中温130t/h循环流化床锅炉,改造成高温高压循环流化床锅炉和相匹配的背压机,进行了脱胎换骨的全面改造升级,不仅环保达标,供电标煤单耗降到190g/kwh,综合热效率提高到82.8%,发电量大幅度提高,吨汽供电量达151kwh/t,经济效益 翻了一翻,取得了节能减排和提高经济效益的极好效果,老厂又唤发青 春 ,是升级改造的样板,值得借鉴和学习。
3.衢州东港环保热电“扭亏为盈”的实例:
2005年8月投产,配有四炉(4*75t/h)三(B6+2*C15),总装机容量为36MW,建厂以来,由于热用户不足,设备配置不当,连年亏损(08年亏损 3703万元,09年亏损1414万元),造成流动资金缺失,银行不予贷款,企业无力技改,合资方撤资退股,企业难以为继,在十分困难的情况下,集团公司,聘用专家,倾全集团之财力,独撑门户,力挽危机,动员全厂职工和干部,心往一起想,劲往一起使,以抓好三个重点八项管理为主线,结合本厂实际。先后推出十项措施。
① 治十项措施。: 转变观念,以热定电; 调整机构,理顺关系;
拓展供热,降低管损; 改造升级,背压为主;
整顿现场,改变面貌; 排查缺陷,组织攻关;
制定目标,落实责任; 优化运行,精细管理;
培训考试,评级升资; 编制规划,创新发展。
② 东港热电“半年见成效,二年大变样”
经上述措施实施半年后,同样的设备、同样的人员,还减少机炉运行(由4炉3机减为3炉1机运行)不仅使企业扭亏为盈,走出困境,而且企业取得了较佳的经济效益和节能降耗的优异业绩,步入良性发展轨道,并将进一步抓紧升级改造,仅用一年时间,新建了高温高压二炉二机(2*150t/h循环流化床锅炉和B18汽轮发电机组),以高环保、高效率、高效益的优良配置,初见成效,实现了“半年见成效,二年大变样”的跨越式创新发展。实践证明,改造升级创效益,先进技术出效益,精细管理得效益。
③ 因此,热电厂必须紧紧抓住“拓展供热,升级改造,精细管理”三个重点
制度不在于多,机构不在于复杂,人员也不一定都要高学历,贵在于持之以恒的坚持;贵在于认真负责、一丝不苟地落实;贵在于进行实实在在结合本厂实际的改革和改造;贵在于进行与时俱进的不断发展。 细节决定成败,成功在于坚持。
结束语:
不进则退,落后的产能将会在全球低碳减排的风浪中被永远淘汰,落后的热电也会在举国上下的节能减排高潮中消声匿迹,因此地方热电要认清形势,看清方向,勇于进取,不断创新,采用先进技术,先进设备,增强核心竞争能力,奋力推进“改造升级,创新发展”,不断降低单耗,提高一次能源利用效率,实现烟尘超低排放,提高热电的经济效益,使弱小的热电健康、科学发展,能在激烈的市场竞争中,永远立于不败之地。为打赢节能减排的攻坚战作出不懈的努力,为治理大气环境污染,创建兰天碧水工程,作出不懈努力!!
1.“淘汰小锅炉,实行全面集中供热,消除雾霾天气,防治大气污染,改善环境空气质量”,是
最大的民生工程,应以地方政府为主导,予以政策支持,保证热电先行 。
2.小热电经历多次打压,能顽强生存至今,靠的是勇于进取,不断创新,采用“千方百计拓展 供热,
努力加快改造升级,实施优化运行和精细管理”,增强了核心竞争能力;一批先进热电做到供电标煤
单耗低于200mg/kwh,烟尘实现超低排放,证明了小热电指标先进,不能或 缺,更不能替代,成为
“具有中国特色的燃煤分布式能源”;全国各地的小热电,要以先进热电为榜样,加快淘汰小锅炉,
实行全面集中供热,消除雾霾天气,为防治大气污染,改善环境空气质量,作出应有的貢献。
3.小热电的升级改造,需要设备制造单位创新思路,加快研发,为热电厂提供可靠的先进技术,
先进设备,特别是烟气精细治理成套的先进设备。
4.设计单位,科研院所,应独立自主,提供优质、先进的设计,确保竣工验收达到预期效益。
“地上本没有路,走得人多了,便有了路!”
让我们共同努力,为防治大气污染,改善环境空气质量,作出应有的貢献!
作者:吴斌(1967.09-):浙江富阳人,中南财经政法大学硕士研究生,工程师、高级济师 ,浙江省
高级经济师协会副会长,现 任浙江富春江环保热电股份有限公司董事长, 长期从事
热电联产和垃圾发电的 技术和领导管理工作。
陈耀东 中国电机工程学会热电专委会委员,绍兴市电机工程学会秘书长、长期从事热电和
垃圾发电的技术管理工作,曾先后担任绍兴新民热电;浙江天马热电;浙江暨阳热电;
浙江富春江环保 热电,等的的总工程师。