沈 鋼

（天津天?？毓捎邢薰?天津 300301）

隨著各地熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)的不斷發(fā)展，適時出臺的《國家發(fā)展改革委關(guān)于修改<產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄（2011年本）>有關(guān)條款》中將“鼓勵類采用30萬千瓦及以上集中供熱機組的熱電聯(lián)產(chǎn)，以及熱、電、冷多聯(lián)產(chǎn)”修改為“采用背壓（抽背）型熱電聯(lián)產(chǎn)、熱電冷多聯(lián)產(chǎn)、30萬千瓦及以上熱電聯(lián)產(chǎn)機組”。本次調(diào)整的重點是，背壓（抽背）型熱電聯(lián)產(chǎn)被列入鼓勵類項目，國家在政策上予以支持、鼓勵。對于關(guān)注熱電行業(yè)的人們來講，背壓型熱電機組今后的發(fā)展方向如何，其優(yōu)勢在哪里，制約條件主要有哪些，面對這些問題，試與同行做如下探討。

1 以熱定電、熱電聯(lián)產(chǎn)，節(jié)能優(yōu)勢明顯

2014年3 月初，經(jīng)過多年精心籌備的天津港保稅區(qū)海港熱電廠2號背壓式汽輪發(fā)電機組首次并網(wǎng)一次成功并正式投入發(fā)電運行，據(jù)了解，這是近年來天津市乃至華北地區(qū)唯一獲得審核批準的純背壓式發(fā)電機組熱電聯(lián)產(chǎn)項目。一般來講，在諸多火電廠的發(fā)電運行中，純背壓型熱電聯(lián)產(chǎn)機組因為不存在冷凝器的熱損耗，可以實現(xiàn)能源的高效利用，較大幅度提高熱電廠運行效率。背壓型機組是通過熱負荷情況來調(diào)整發(fā)電負荷的發(fā)電機組，氣輪機進多少汽，機組就排出多少汽，實現(xiàn)了真正意義上的“以熱定電”原則，機組的熱效率普遍可高達80%-90%，遠高于目前國內(nèi)的大型超超臨界機組40%左右的熱效率，是名副其實的節(jié)能環(huán)保型機組。

以往國內(nèi)許多的熱電聯(lián)產(chǎn)機組以抽汽機組為主，簡單講抽汽機組是在汽輪機上打個洞，以便抽出一部分蒸汽用于對熱用戶提供熱源，而其余剩余的蒸汽可用來發(fā)電。這種類型機組優(yōu)點在于：可以根據(jù)外界電負荷和熱負荷的變化進行相應調(diào)節(jié)，使機組達到經(jīng)濟運行的目的，但其不足之處在于抽汽機組在凝汽運行時，會有相應的冷源損失，熱效率會有明顯降低。而背壓機組不設(shè)冷凝器所以不存在冷源損失，熱效率最高。其不足之處在于機組電負荷完全依賴于外界熱負荷，機組調(diào)節(jié)能力相對較差，當熱負荷較低時，背壓機組效率會下降，導致經(jīng)濟效益降低。天津港保稅區(qū)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了穩(wěn)定的熱用戶體系，經(jīng)過多方充分論證，適時開展純背壓機組熱電聯(lián)產(chǎn)項目，可以說是實現(xiàn)區(qū)域節(jié)能減排目標責任的具體體現(xiàn)，事實上，純背壓機組如果沒有穩(wěn)定的熱用戶體系作支撐，發(fā)電工作會受到很大制約，甚至會造成巨大浪費。從相關(guān)途徑了解到，國內(nèi)有些地方為了滿足本地電負荷需求，熱電廠只能在背壓機組上開個口子，將蒸汽對外排空，造成嚴重浪費。從上述分析來看，沒有穩(wěn)定熱用戶用汽量的支撐，盲目投建背壓機組項目存在很大弊端。

2 目前和未來發(fā)展態(tài)勢將進一步促進鼓勵政策的深入實施

無論目前和未來，節(jié)能和環(huán)保工作都將是人類需要不斷去研究、探索和解決的重要課題。當前國家將背壓型熱電聯(lián)產(chǎn)列為鼓勵類項目，主要是基于：一是國內(nèi)外多年的熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展經(jīng)驗的不斷總結(jié)和成功實例的表現(xiàn)，使人們對熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機組有了更加充分的了解和認識。二是隨著國內(nèi)經(jīng)濟社會的發(fā)展，一些省市，尤其是經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)形成了相對穩(wěn)定、用汽量較大的熱用戶體系，這為該區(qū)域推進實施背壓型機組熱電聯(lián)產(chǎn)運行創(chuàng)造了良好的外部條件。

隨著認識的提高，現(xiàn)在一些熱電廠在應用背壓機組的同時，應用抽汽凝汽機組配套使用，具體做法是背壓型機組作為基本負荷運行，抽汽凝汽機承擔負荷調(diào)節(jié)使用，這對于大型熱電聯(lián)產(chǎn)項目是一個很好的取長補短配置。從節(jié)能效果來看，目前國內(nèi)背壓熱電聯(lián)產(chǎn)機組在滿負荷運行情況下，發(fā)電標煤耗低于200克/千瓦時，而抽汽凝汽機組的發(fā)電標煤耗一般在400克/千瓦時左右，但通過兩類機組的合理調(diào)配和使用可以實現(xiàn)最佳經(jīng)濟效益。在具備相關(guān)條件的地區(qū)，采用純背壓機組實施熱電聯(lián)產(chǎn)無疑是最經(jīng)濟的做法。以天津港保稅區(qū)和空港經(jīng)濟區(qū)為例，上述兩區(qū)域已經(jīng)實施運行和正在建設(shè)的熱電聯(lián)產(chǎn)項目全部是純背壓型機組，其能夠?qū)崿F(xiàn)全背壓機組運行主要有兩個原因：一是區(qū)域已經(jīng)形成了穩(wěn)定且規(guī)模較大的熱用戶市場，機組熱負荷有足夠的保障；二是提供熱源的設(shè)備均為高效節(jié)能環(huán)保型循環(huán)硫化床鍋爐，且鍋爐配置規(guī)模按照不同配送汽量配備，實現(xiàn)了熱負荷變化的調(diào)節(jié)，確保實現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能和經(jīng)濟運行，熱電企業(yè)自身獲得良好發(fā)展空間。海港熱電廠此次2臺新型1.5萬千瓦背壓式汽輪發(fā)電機組+4臺75噸高溫高壓高效環(huán)保型循環(huán)流化床鍋爐并網(wǎng)發(fā)電后，年均發(fā)電煤耗率僅為181 g/k W·h,優(yōu)于國內(nèi)火電企業(yè)平均發(fā)電煤耗率324 g/k W·h的水平，每年可節(jié)約標煤約3.5萬噸，減排SO2474.6噸，煙塵60噸，并在國家關(guān)于脫硝環(huán)保新規(guī)出臺之前，應用控制循環(huán)流化床燃燒技術(shù)和采用選擇性非催化還原（SNCR）方式嚴控氮氧化物生成量，實現(xiàn)達標排放。,同時通過優(yōu)化鍋爐機組運行管理,如使鍋爐排煙溫度每降低10℃,供電標煤耗可降低1.7 g/k W·h，節(jié)能降耗挖掘潛力較大。

不可否認的是，相對于抽凝發(fā)電機組來講，純背壓發(fā)電機組由于缺少實際運行數(shù)據(jù)積累等諸多原因，有關(guān)部門對背壓機組缺少深入研究，在建設(shè)和發(fā)電過程中缺乏實質(zhì)上的經(jīng)濟支持和鼓勵，但可以相信，在致力于建設(shè)資源節(jié)約型社會的今天，人們對熱電聯(lián)供方式有了更深層次的認識，這對背壓型熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展來講可以說是巨大的機遇。

3 未來面臨大型機組強勢競爭態(tài)勢

任何事物的發(fā)展都有其雙重性，背壓型機組熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展前景也絕非平坦，通常情況下，背壓型機組裝機容量較小，一般在5萬千瓦以下，如目前正在施建中的天津空港經(jīng)濟區(qū)4×75 t/h循環(huán)流化床鍋爐+2×7 MW背壓式汽輪發(fā)電機組改造項目和已先期通過國家審批的2×240 t/h高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐+2×25 MW背壓式汽輪發(fā)電機組熱電聯(lián)產(chǎn)工程均屬此種情況。在目前不少地區(qū)追求經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模的同時，也將發(fā)電機組大型化列為發(fā)展方向，優(yōu)先選擇大型機組，60萬千瓦以下的純發(fā)電機組項目通過審批的可能很小，而通常情況下，非熱電聯(lián)產(chǎn)裝機容量為30萬千瓦及以下機組虧損情況很普遍，由于此類機組在實際運行中很難達到設(shè)計效率值，就容易使人片面認為發(fā)電規(guī)模越小，越不經(jīng)濟，進而對規(guī)模較小的背壓機組發(fā)展產(chǎn)生疑慮甚至排斥，由此來看，大型機組在短時期內(nèi)保持強勁發(fā)展態(tài)勢的情形不會改變，背壓機組發(fā)展面臨很大壓力，小型背壓發(fā)電企業(yè)面臨被大型機組企業(yè)兼并的可能性也日益凸顯，因此背壓發(fā)電機組的出路不能靠爭大，而是靠做優(yōu)、做強。做優(yōu)就是在整個生產(chǎn)工藝過程中從節(jié)能降耗方面下工夫，提高發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性，使熱經(jīng)濟指標保持行業(yè)領(lǐng)先，努力降低生產(chǎn)運行成本。天津港保稅區(qū)、空港經(jīng)濟區(qū)熱電企業(yè)的做法是通過加強管理，優(yōu)化運行指標，建立完整的生產(chǎn)運行、管理綜合考評體系，使各項經(jīng)濟指標趨于行業(yè)領(lǐng)先，各類污染物排放指標均優(yōu)于國家和天津市規(guī)定標準，生產(chǎn)中充分利用中水和污水再生循環(huán)利用，基本實現(xiàn)供熱、發(fā)電零污染、零排放。做強就是通過加強技術(shù)水平，采用先進工藝，保持行業(yè)穩(wěn)固地位。舉例來講，當前蒸汽供熱管道無論從質(zhì)量還是保溫技術(shù)都已日臻成熟，現(xiàn)實中已從原有的供蒸汽半徑為5公里，擴展到20公里甚至以上的情況并不鮮見，要發(fā)展就要有空間，通過利用先進技術(shù)手段搶占生存空間，是謀求發(fā)展的重要方式，可以說背壓機組發(fā)展的前提是要確保擁有穩(wěn)定的熱用戶體系，實現(xiàn)做強的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

利用背壓發(fā)電機組實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，是熱電行業(yè)未來的發(fā)展趨勢，但在這一進程中，需要多層面完善和改進諸多政策和技術(shù)上的問題，可以說前途光明、道路曲折。與此同時采用配套的先進鍋爐燃燒設(shè)備和智能優(yōu)化的控制技術(shù)，尤其是對一些關(guān)鍵邏輯和控制變量實際運行狀況進行不斷修正也至關(guān)重要，實現(xiàn)鍋爐機組熱效率的提高、對各類污染物排放進行多變量的動態(tài)優(yōu)化控制，確保污染物排放量達標，以期實現(xiàn)良好的經(jīng)濟和社會效益。