大唐魯北發(fā)電有限責(zé)任公司 陳繼軍

化工園區(qū)作為一個(gè)產(chǎn)能和耗能的密集型區(qū)域，對(duì)熱能的需求較大。隨著國(guó)家《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》實(shí)施，在魯北化工園區(qū)內(nèi)，企業(yè)的自備機(jī)組將面臨關(guān)停態(tài)勢(shì)，這為大唐魯北發(fā)電公司成為園區(qū)唯一熱源并進(jìn)行大流量集中供熱創(chuàng)造良好的外部環(huán)境。本文對(duì)化工園區(qū)集中供熱途徑進(jìn)行探討。

魯北化工園區(qū)由分散式供熱向集中式供熱轉(zhuǎn)變的背景分析

國(guó)家層面

黨的十八大站在歷史和全局的戰(zhàn)略高度，做出“大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)”的戰(zhàn)略決策。習(xí)近平總書記在黨的十九大報(bào)告中指出，加快生態(tài)文明體制改革，建設(shè)美麗中國(guó)。2018年國(guó)務(wù)院出臺(tái)的《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》指出，對(duì)開發(fā)區(qū)、工業(yè)園區(qū)、高新區(qū)等進(jìn)行集中整治，限期進(jìn)行達(dá)標(biāo)改造，減少工業(yè)集聚區(qū)污染；完善園區(qū)集中供熱設(shè)施，積極推廣集中供熱?；@區(qū)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，同時(shí)也是生態(tài)文明建設(shè)的主要參與者。截至2019年6月27日，山東省分四批共認(rèn)定75家化工園區(qū)、10家專業(yè)化工園區(qū)，魯北化工園區(qū)入選山東省第一批化工園區(qū)和專業(yè)化工園區(qū)名單。因此，魯北化工園區(qū)由分散式供熱向集中式供熱轉(zhuǎn)變，是落實(shí)國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略部署和打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃的積極實(shí)踐。

行業(yè)層面

2019年國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局出臺(tái)的《關(guān)于深入推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革 進(jìn)一步淘汰煤電落后產(chǎn)能 促進(jìn)煤電行業(yè)優(yōu)化升級(jí)的意見》指出，單機(jī)5萬(wàn)千瓦及以下的純凝煤電機(jī)組，大電網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)，單機(jī)10萬(wàn)千瓦級(jí)及以下的純凝煤電機(jī)組應(yīng)實(shí)施淘汰關(guān)停?；@區(qū)只有關(guān)停用熱大戶的自備小機(jī)組，確定以國(guó)有發(fā)電公司為供熱主體，發(fā)展大型機(jī)組集中供熱，才能符合國(guó)家供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革要求，推動(dòng)化工園區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。魯北化工園區(qū)由分散式供熱向集中式供熱轉(zhuǎn)變，是落實(shí)國(guó)家供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、促進(jìn)煤電行業(yè)優(yōu)化升級(jí)的縮影和寫照。

地方層面

2020年2月山東省濱州市無(wú)棣縣政府印發(fā)的《無(wú)棣縣重點(diǎn)煤耗企業(yè)煤炭消費(fèi)壓減工作方案》指出，2019～2020年煤炭消費(fèi)壓減量173.83萬(wàn)噸。魯北化工園區(qū)主要耗能企業(yè)均承擔(dān)了壓減任務(wù)。《方案》也明確了自備小機(jī)組關(guān)停目標(biāo)，要求大唐魯北發(fā)電公司做好與園區(qū)內(nèi)各蒸汽需求企業(yè)的管網(wǎng)建設(shè)，并盡快進(jìn)行鍋爐改造，簽訂供汽合同，確保滿足各企業(yè)蒸汽需求。在化工園區(qū)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)大型機(jī)組集中供熱，不僅能降低煤炭消耗量，完成煤炭壓減任務(wù)，還有利于降低污染物的排放量，污染物排放由“多面”縮減為“一點(diǎn)”，契合當(dāng)前環(huán)保要求。

魯北化工園區(qū)內(nèi)主要企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模及用汽需求

山東魯北企業(yè)集團(tuán)

橫跨化工、建材、電力、輕工、有色金屬等行業(yè)，擁有年產(chǎn)100萬(wàn)噸氧化鋁聯(lián)產(chǎn)50萬(wàn)噸化學(xué)品鋁、25萬(wàn)噸鈦白粉、100萬(wàn)噸復(fù)合肥、30萬(wàn)噸磷銨、40萬(wàn)噸硫酸、60萬(wàn)噸水泥、2萬(wàn)噸碳酸鋰、3萬(wàn)噸磷酸鐵鋰碳正極材料聯(lián)產(chǎn)3萬(wàn)噸磷酸鐵、100萬(wàn)噸原鹽、2500噸溴素等產(chǎn)業(yè)，是目前世界上較大的磷銨、硫酸、水泥聯(lián)合生產(chǎn)企業(yè)之一。用熱需求320噸/時(shí)。

無(wú)棣鑫岳化工集團(tuán)有限公司

涉足能源、化工、電力、建材、物流、機(jī)械七大行業(yè)，擁有年產(chǎn)15萬(wàn)噸鹽酸、30萬(wàn)噸環(huán)氧丙烷、45萬(wàn)噸氯、3萬(wàn)噸環(huán)氧氯丙烷等產(chǎn)業(yè)，是一家以石油化工為產(chǎn)業(yè)龍頭的大型企業(yè)集團(tuán)。用熱需求310噸/時(shí)。

山東三岳化工集團(tuán)

擁有三套年產(chǎn)8萬(wàn)噸環(huán)氧丙烷、33萬(wàn)噸燒堿、4.5萬(wàn)噸丙二醇甲醚、5萬(wàn)噸丙二醇甲醚醋酸酯、5萬(wàn)噸合成樹脂、8萬(wàn)噸3號(hào)溶劑生產(chǎn)線，是一家以有機(jī)化合物生產(chǎn)為主的大型企業(yè)集團(tuán)。用熱需求160噸/時(shí)。

山東魯渝博創(chuàng)鋁業(yè)有限公司

采用先進(jìn)的低溫拜耳法生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)冶金級(jí)氧化鋁。擁有年產(chǎn)50萬(wàn)噸氧化鋁生產(chǎn)線，計(jì)劃通過(guò)技改擴(kuò)能后年產(chǎn)值達(dá)到140萬(wàn)噸。目前用熱需求120噸/時(shí)。

魯北化工園區(qū)的熱源情況

大唐魯北發(fā)電公司

現(xiàn)有2臺(tái)330兆瓦燃煤熱電機(jī)組，屬于直調(diào)公用機(jī)組，配套2臺(tái)1020噸/時(shí)燃煤鍋爐。最大供熱能力500噸/時(shí)。

山東魯北企業(yè)集團(tuán)

自備1臺(tái)220噸/時(shí)鍋爐，配套25兆瓦背壓機(jī)運(yùn)行；1臺(tái)420噸/時(shí)鍋爐，配套100兆瓦抽凝汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行。最大供熱能力320噸/時(shí)。

無(wú)棣鑫岳化工集團(tuán)有限公司

自備1臺(tái)410噸/時(shí)鍋爐，配套50兆瓦背壓機(jī)運(yùn)行；1臺(tái)460噸/時(shí)鍋爐，配套100兆瓦純凝機(jī)和50兆瓦純凝機(jī)運(yùn)行。最大供熱能力500噸/時(shí)。

三岳化工有限公司

自備1臺(tái)425噸/時(shí)燃煤鍋爐，配套25兆瓦背壓機(jī)運(yùn)行；1臺(tái)425噸/時(shí)燃煤鍋爐，配套25兆瓦背壓機(jī)和50兆瓦純凝機(jī)運(yùn)行。最大供熱能力320噸/時(shí)。

山東魯渝博創(chuàng)鋁業(yè)有限公司

自備2臺(tái)240噸/時(shí)鍋爐，分別帶1臺(tái)25兆瓦背壓機(jī)運(yùn)行。最大供熱能力340噸/時(shí)。

綜上看出，目前魯北化工園區(qū)主要用熱企業(yè)均有自備鍋爐機(jī)組，自身供熱能力滿足生產(chǎn)需求。有些企業(yè)聯(lián)合成立了熱力公司，便于供熱統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)供熱資源集約化。

2020年2月份以來(lái)，無(wú)棣縣政府積極響應(yīng)山東省煤炭壓減、小機(jī)組關(guān)停政策，出臺(tái)煤炭壓減、小機(jī)組關(guān)停方案。根據(jù)方案，魯北化工園區(qū)小機(jī)組將逐步關(guān)停，主要企業(yè)的用熱需求由大唐魯北發(fā)電公司集中解決，推動(dòng)園區(qū)供熱由分散式向集中式轉(zhuǎn)變。

大唐魯北發(fā)電公司集中供熱的途徑

目前，大唐魯北發(fā)電公司最大供熱能力500噸/時(shí)。2019年實(shí)現(xiàn)供熱量179.86萬(wàn)噸，平均供熱負(fù)荷205噸/時(shí)，為無(wú)棣縣減少32.02萬(wàn)噸煤炭消費(fèi)指標(biāo)（經(jīng)測(cè)算，大唐魯北發(fā)電公司每提升100噸/時(shí)供熱負(fù)荷，全年降低煤炭消耗量16萬(wàn)噸）。

現(xiàn)實(shí)中，大唐魯北發(fā)電公司供熱負(fù)荷遠(yuǎn)未到最大供熱能力，供熱負(fù)荷提升空間大，且大唐魯北發(fā)電公司現(xiàn)有的最大供熱能力暫不能滿足園區(qū)企業(yè)總的用熱需求，因此，本文探索以下幾種途徑提升供熱能力，以滿足園區(qū)企業(yè)的用熱需求。

對(duì)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)隔板進(jìn)行改造

將汽輪機(jī)中壓缸模塊整體更換（即中壓內(nèi)外缸、中壓轉(zhuǎn)子和動(dòng)葉片、中壓隔板和汽封體及汽封環(huán)），對(duì)各抽汽口尺寸及管路安裝走向重新布置。改造后，單機(jī)最大供熱能力提升至400噸/時(shí)。經(jīng)調(diào)研，該方案已在大唐遼源電廠成功實(shí)施，單機(jī)供熱能力有較大提升，成效顯著。大唐魯北發(fā)電公司主要通過(guò)此途徑提升供熱能力。

采用鍋爐過(guò)熱器復(fù)合循環(huán)供汽方式

調(diào)研分析華能新疆輪臺(tái)電廠、粵電珠海電廠的復(fù)合循環(huán)供汽參數(shù)技改設(shè)計(jì)方案，咨詢西安熱工設(shè)計(jì)院專家，結(jié)合大唐魯北發(fā)電公司機(jī)組實(shí)際情況，鍋爐過(guò)熱器復(fù)合循環(huán)供汽方式具有可行性。改造后，單機(jī)最大供熱出力提升至450噸/時(shí)。此途徑為大唐魯北發(fā)電公司提升供熱能力的備選方案。

對(duì)熱電解耦進(jìn)行改造

經(jīng)調(diào)研，華能德州電廠正在實(shí)施熱電解耦技術(shù)改造，以期提升供熱能力。若大唐魯北發(fā)電公司實(shí)施熱電解耦技術(shù)改造，需增加汽輪機(jī)六抽管道和高旁供熱管道，增加協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)和防脫硝退出的旁路管路。改造后，單機(jī)最大供熱能力提升至350噸/時(shí)。此途徑為大唐魯北發(fā)電公司提升供熱能力的備選方案。

探索新建2臺(tái)350兆瓦熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組

2017年山東省政府發(fā)布的《山東省加強(qiáng)和規(guī)范自備電廠監(jiān)督管理實(shí)施方案》指出，鼓勵(lì)自備電廠實(shí)施容量替代。煤電小機(jī)組較多的企業(yè)，可通過(guò)新建背壓供熱機(jī)組或容量替代新建高效煤電機(jī)組等方式對(duì)現(xiàn)有機(jī)組進(jìn)行整合，優(yōu)先支持容量替代比例高的項(xiàng)目列入煤電發(fā)展規(guī)劃。建設(shè)2臺(tái)350兆瓦熱電聯(lián)產(chǎn)燃煤機(jī)組替代園區(qū)現(xiàn)存的自備煤電小機(jī)組符合國(guó)家政策要求，是大唐魯北發(fā)電公司提高供熱能力的主要途徑。2020年2月份，大唐魯北發(fā)電公司成立了項(xiàng)目開發(fā)部，配備專職人員負(fù)責(zé)推進(jìn)新建2臺(tái)350兆瓦熱電聯(lián)產(chǎn)燃煤機(jī)組前期項(xiàng)目，積極爭(zhēng)取納入政府“十四五”規(guī)劃，列入山東省能源局和國(guó)家能源局煤電機(jī)組發(fā)展計(jì)劃，取得2臺(tái)350兆瓦熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組路條。

建設(shè)集中供熱管線

聯(lián)系有口碑好、資質(zhì)高的設(shè)計(jì)院，與用汽需求企業(yè)共同設(shè)計(jì)供熱管線建設(shè)方案，推動(dòng)供熱管線建設(shè)。此外，在商務(wù)方面，按照《無(wú)棣縣重點(diǎn)煤耗企業(yè)煤炭消費(fèi)壓減工作方案》要求，盡快與園區(qū)用汽需求企業(yè)簽訂供熱合同。

大唐魯北發(fā)電公司集中供熱效益測(cè)算

經(jīng)測(cè)算，每提升100噸/時(shí)供熱負(fù)荷，一年可增加供汽量260萬(wàn)吉焦，供熱利潤(rùn)超過(guò)1億元；按照年發(fā)電量30億千瓦時(shí)，可降低供電煤耗12克/千瓦時(shí)，一年節(jié)省標(biāo)煤36萬(wàn)噸；按照2019年燃料市場(chǎng)單價(jià)657.36元每噸，一年可降低燃料成本約2.37億元?？梢姡纱筇启敱卑l(fā)電公司向魯北化工園區(qū)進(jìn)行集中供熱，可大幅度降低生產(chǎn)成本，企業(yè)盈利能力得到顯著增強(qiáng)。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展不應(yīng)是對(duì)資源和生態(tài)環(huán)境的竭澤而漁，生態(tài)環(huán)境保護(hù)也不應(yīng)是舍棄經(jīng)濟(jì)發(fā)展的緣木求魚，而是要堅(jiān)持在發(fā)展中保護(hù)、在保護(hù)中發(fā)展。大唐魯北發(fā)電公司將積極響應(yīng)政府號(hào)召，與魯北化工園區(qū)企業(yè)開展合作，力爭(zhēng)早日簽訂供熱合同，在技術(shù)上，探索新上火電機(jī)組、熱電解耦改造、汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)隔板改造、等途徑增強(qiáng)供熱能力，擴(kuò)大供熱規(guī)模，既滿足園區(qū)用熱需求，又提高盈利水平，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。