摘要：热电联产与调峰锅炉联合供热，是目前北方民用采暖负荷供热的主流方式。通过运行方式的优化，有效提高能源利用效率，推进节能减排工作，实现企业效益最大化。多点供热确保供热安全，提高企业抗风险能力。
关键词：热电联产；调峰锅炉；优化运行方式；安全效益
一.前言
满洲里地处内蒙古东部，属北方严寒地区。满热里热电厂承担市区近900万平米的采暖负荷，占市区总采暖面积的90%。热电厂现有七台75t/h中温中压CFB锅炉配套五台12MW供热机组及六台29MWCFB调峰热水锅炉，是典型的小型热电联产与调峰锅炉联合供热项目。市区冬季最低室外温度达-40℃，采暖时间232天，由于供暖时间长、室外气温低，单位供热消耗相对较大，加之当地热价偏低，劳务用工成工高，供暖企业安全生产压力及经营压力较大。因此，在保证供热质量、提供优质服务的前提下，合理优化运行方式，积极内部挖潜，节能减排、降本增效至关重要。
二.集中供热技术路线
北方地区，为保障冬季民生采暖，改善空气质量，减少大气污染物排放，宜采用热电联产、区域锅炉、生物质、垃圾焚烧、风电、地热热泵等多种方式集中供暖，结合当地实际情况进行工程应用。
2.1集中供热技术路线对比
（1）热电联产集中供暖，充分利用各级热能，应用最多。大型热电联产机组供热能力制约于发电负荷，不能完全满足全口径供热需要，近期的汽轮机低压转子光轴改造及低压缸零出力供热改造等热电解耦技术在一定程度缓解了“发电、供热矛盾”，但其需要参与电力电量平衡、纳入国家电力建设规划，受政策及用电负荷影响，近期建设难度较大。小型背压供热机组“以热定电”运行，煤耗低，技术成熟，运行稳定，但初末寒期发电量较少，无工业负荷时非采暖期被迫停运，设备利用小时数偏低，投资具有一定的风险，应结合原用设备联合运行、统一考虑经营核算。
（2）热水锅炉集中供暖，可取消分散的小锅炉房，提高锅炉热效率，改善城区空气质量。适宜在采暖面积不大的小型城市或乡镇推广，或与热电联产机组联合供热。
（3）生物质及垃圾焚烧集中供暖，可利用废弃物发电，变废为宝，解决社会问题。但规模较小，无法满足大面积采暖需求。
（4）风电、地热集中供热，属可再生能源，但投资较大，供热能力小，技术趋于成熟，具有一定的推广示范价值。
2.2集中供热产业政策分析
1）2014年9月12日，国家发改委、环保部、能源局联合印发《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》的通知，文件指出“在中小型城市和热负荷集中的工业园区，优先建设背压式热电机组”；并鼓励各地因地制宜制定背压式热电机组税费支持政策，加大支持力度。
2）2016年3月22日，国家发展改革委、能源局、住建部、环保部联合印发了关于印发《热电联产管理办法》的通知，文件指出“对于城区常住人口50万以下的城市，釆暖型热电联产项目原则上釆用单机5万千瓦及以下背压热电联产机组”。“积极推进热电联产机组与供热锅炉协调规划、联合运行。调峰锅炉供热能力可按供热区最大热负荷的 25%-40%考虑[1]。热电联产机组承担基本热负荷，调峰锅炉承担尖峰热负荷”。
2.3多热源联合运行
满洲里城区现有采暖面积约1000万平米，常住人口20万以下，适宜背压机组加调峰锅炉联合供热，符合国家供热产业政策。
三．运行方式优化
以2018至2019采暖期为例，论述运行方式优化方案。热电厂四台背压机及六台29热水锅炉供热能力488MW，为进一步释放供热能力，严寒期两台背压机组停运，改减温减压运行，最大供热能力527MW。其中热电厂区域供热面积600万平米,调峰锅炉区域供热面积300万平米。
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3.1供热现状
供热区域内共有三处热源，分别是热电厂、一二分厂调峰锅炉房。热电厂现有5台12MW机组（其中1号抽凝机组煤耗高停运）、7台75t/h 循环流化床锅炉，额定采暖蒸汽压力 0.49Mpa、温度 230℃ ，汽动热网循泵（流量 2000T/h，扬程 96m）3 台 ， 一二分厂现分别为 3×29MW 热水锅炉。一次高温网设计供回水温度均为 110/70℃。
3.2初末寒期热电厂承担全部负荷
四台背压机组运行供热能力314 MW。满足室外日平均温度5℃至-10℃、最大热指标34W/m2、900万平米采暖负荷需求。期间热电厂替代了300万平米的调峰锅炉区域采暖供热。
9月20日至11月15日累计供热消耗系数0.00961GJ/m2，3月15日至5月10日累计供热消耗系数0.1102GJ/m2。热电厂供热厂用电率5.86kwh/GJ，调峰锅炉供热厂用电率7.5kwh/GJ，因供热厂用电率、电价之差，节约外购电费240万元，上网电量增加2250万KWh，增加利润450万元。
3.3采暖中期热电厂及调峰锅炉陆续启动运行
11月16日至11月30日累计供热消耗系数0.0507GJ/m2，3月1日至3月15日累计供热消耗系数0.0440GJ/m2。因供热厂用电率、电价之差，节约外购电费55万元，上网电量增加500万KWh，增加利润100万元。
3.4严寒期热电厂2台背压机组运行加减温减压器及调峰锅炉运行
两台背压机组3台减温减压器及六台29MW热水锅炉调峰运行供热能力527 MW。满足室外日平均温度-10℃至-31℃、最大热指标58.6W/m2、900万平米采暖负荷需求。
停运两台背压机组，增加供热面积68万平米。热费收入增加1745万元，供热成本增加800万元，上网电量减少2000万KWh，减少利润400万元。合计增加利润545万元。
3.5与联众电厂互联互通
为进一步增加供热能力并相互提供供热安全保障。与联众电厂在天桥东路与阜城街交汇处DN500主网联通，可增加供热能力17.5mw，设置双向流量计，趸购热量供热。
3.6 事故情况下的运行方式变更
区域内最大设备为热电厂75t/h锅炉，其故障停运时减少供热能力44.7MW，该区域供热温度降低1-2℃。热电厂可通过降低电负荷的方式保证供热质量，或向调峰锅炉切改负荷。剩余设备供热能力大于75%，满足规范要求。
3.7指标完成情况
根据统计，四台12MW背压机年利用小时4000小时以上，热电比达85.76，综合供电煤耗155g/Kwh,供热煤耗41.18g/GJ(同口径核算:综合供电煤耗184.4g/Kwh,供热煤耗40g/GJ),全厂的经济技术指标及热效率均处于领先水平。
四．存在的问题
1、现有背压机组及调峰锅炉容量偏小，尤其是调峰锅炉运行近20年，年度检修及更改费用投入相对较大。
2、厂外调峰锅炉生产运行所需电量与本企业上网电量进行抵扣的政策未得到落实。
3、冬季频繁操作供热一次管网截断阀门具有一定的风险。
结论：
通过联合供热、运行方式优化，提高了供热安全性和经济性，年增加利润1390余万元。背压机组与调峰锅炉联合运行，在超高压电网外送通道未形成之前,满足满洲里市当前的采暖需求，通过运行方式优化，提高了安全性和经济性，做到可持续发展。随着供热面积的不断增加及原用落后产能的淘汰，应前瞻性考虑热源的建设工作。建设大型坑口热电联产机组，与现有背压机组联合供热，盘活存量资产，做优新增资产，确保项目技术先进、指标领先、效益显著，实现高质量发展。
参考文献：
【1】于国荣 《热电联产集中供热热源方案的探索》
论文作者:华海峰 张阳 李菲 刘云龙
论文发表刊物:《中国电业》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/16
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