燃煤电厂供热改造技术的相关探讨 任立幸

燃煤电厂供热改造技术的相关探讨任立幸
摘要：当前设计的燃煤供热方案对人们赖以生存的环境造成了严重影响，为了
改善供电机组性能，提出了较多供热改造技术。

然而，这些改造技术对于燃煤机
组性能改进是否有所帮助，成本能够得到有效控制，成为了当前重点研究内容。

鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对燃煤电厂供热改造技术的相关探讨提出
了一些建议，仅供参考。

关键词：燃煤电厂供热；改造问题；技术的相关探讨
引言
燃煤电厂供热改造是必要的、可行的;为保障机组安全稳定运行，供热改造应
充分考虑对汽轮机、锅炉及相关热力系统的影响，确定最大安全供汽量;发电机组
采用供热改造具有技术难度相对较低、投资少、回收期短、实施可行性强等特点，不仅具有良好的经济效益，还能大幅提高本地区的环保水平，实现可观的社会效益。

1、燃煤电厂供热改造技术
1.1纯凝改供热技术
此项技术在低压缸联通管加热处理中应用较多，将热网循环水集中到一起，
统一输送，形成较为完整的输送体系。

由于此项技术对管道抽汽压力要求较高，
如果直接加热循环，将造成大量蒸汽损失，严重浪费资源。

因此，这种技术在供
热改造工程中应用较少。

1.2高背压余热供热改造技术
该项技术应用于高压环境，通过提高排汽温度，改善供热运行效果。

在实际
应用中，对环境压力控制要求较高，并且需要对机组内部低压缸进行处理，更换
新的转子，此项改造技术应用成本偏高。

当机组处于非供暖期时，发电能量将有
所下降。

1.3背压小汽轮机供热改造技术
此项技术利用背压小汽轮机发电，经过排汽处理，实现对外供暖。

在实际应
用中，根据供热需求，调节蒸汽能量级别，以此充分利用能量，避免资源浪费。

对于非采暖时期的供热，可以解列供热系统，不再从低压缸中抽汽，使得汽轮机
逐渐恢复到正常运行状态。

此项技术的应用虽然初期的成本较高，但是后期成本
较低，在成本控制范围内。

另外，此项技术操作灵活，可以根据实际情况调节供
热改造方案，具有较强的供热能力。

因此，成为了供热改造工程的首要选择。

2、供热存在的问题分析
2.1供热热源缺口问题
根据历年建筑建成面积及城市总体规划，到2020年区域的供热面积约达到1
亿m2，随着燃煤锅炉的取缔，现有热源建设仍将无法满足未来城市发展的需要。

2.2节能改造缓慢
在现有技术创新和应用条件下，电厂循环冷却水或乏汽中有大量可利用的低
温余热，通过技术创新，充分挖掘热源资源的潜力，为供热系统的节能减排打造
新思路和发展方向。

同时建筑节能改造需进一步推进，仍有老旧建筑未进行节能
改造，建筑热耗量大，供热成本高。

2.3供热系统缺乏统一规划
针对供热现状及发展趋势，急需对供热系统进行资源整合，统一规划，主要
体现以下方面：燃气、燃煤两种能源方式的供热资源整合方向，燃气热电厂与燃
煤热电厂、燃气锅炉与燃煤锅炉、余热资源供应之间实现互为补充、统一协调，
制定适宜的供热系统发展的科学方向。

城市集中供热管网需统一规划：目前城市
集中热网建设现状严重滞后于城市的发展，城市热网建设缺乏统一规划；老旧管
网漏水损失、散热损失和水力不均匀损失较大。

2.4供热污染严重问题
按照燃煤电厂现状供热结构，采暖季供热标煤耗33.8kgce/（m2a），远高于
供热能耗平均水平20kgce/（m2a），因此造成目前的大气污染主要集中在采暖季，污染类型为煤烟型污染，采暖季燃煤供热造成的TSP及SO2全面超标，进入采暖
季后，二氧化硫的均值平均上升16.7%。

供热能耗高主要表现为：能源利用效率
高的热电联产比例低，供热能力没得到充分利用，燃煤锅炉仍然是供热主体，燃
煤锅炉供热能效偏低，尤其是中小型燃煤锅炉，供热效率低、供热成本高、污染
严重，且管网老旧、安全性差，这些中小型锅炉房已为供热系统带来安全隐患，
坚决取缔小型燃煤锅炉已经形成共识，且具有巨大的节能减排潜力。

3、燃煤电厂供热改造技术的相关探讨
3.1推广汽轮机及其辅机设备的节能改造
（1）推广汽轮机设备的节能改造。

推广汽轮机抽真空系统优化、轴封系统优化、凝泵、油泵变频改造、循环水泵双速改造、汽轮机通流间隙优化等节能技改
项目。

采用两阀滑压方式对阀序进行优化，可以降低煤耗约1.5g/kWh。

（2）大
力深化变频调速技术在电厂辅机的应用。

风机、泵类平方转矩负载，采用电动机
变频调速来调节流量，比用挡板、阀门之类来调节，可节电20%～50%。

一台
600MW超临界参数燃煤发电机组的部分风机水泵采用高压变频器调速装置，根
据实际测试数据，改造后的节电率在20%以上之间，节能效果显著。

3.2抓紧建设垃圾焚烧发电机组，大力发展大型燃煤机组耦合生物质发电技术 (1)抓紧建设垃圾焚烧发电机组。

目前，每天产生的生活垃圾逾9000吨，到2030年生活垃圾产生量每天将达16829吨，处理不当，极易造成“垃圾围城”现象。

合理布局，抓紧建设垃圾焚烧发电机组。

生活垃圾将进行无害处理，计划建6座
生活垃圾焚烧发电厂，大力发展大型燃煤机组耦合生物质发电技术。

以规模为
1x30MW的项目为例，项目建成后每年可消纳生物质资源为22.8万吨。

可全部为
玉米秸秆，折合消纳约70万亩地的玉米秸秆。

极大的缓解河南省秸秆田间直接
焚烧带来的大气污染问题。

(3)大力推广污泥焚烧发电技术。

采用燃煤机组耦合污
泥掺烧技术，利用燃煤锅炉烟气余热，采用直接接触干化工艺，对污泥加热干化后，直接混入锅炉制粉系统然后通过燃烧器喷入锅炉燃烧,实现污泥的资源化利用。

3.3锅炉系统节能优化
对锅炉余热的有效运用，能够确保电厂的生产质量满足相关要求。

在煤炭转
化为电能期间，所形成的高温会导致气体的溢出，从而对环境造成破坏，而想要
改善这一情况，就要在锅炉系统中加入余热处理设备，以提升锅炉系统的运行质量。

比如，可以往锅炉的尾端安装冷凝水循环设备，这样就能够将生产期间所形
成的有害物全部进行吸取。

还可以对生产所形成的热量进行回收利用，从而加强
资源的使用率。

某些电厂还全面使用锅炉系统的余热，并往系统里安装指定的节
能器，这很大程度的降低了有害物质的排放量，加强了其在热动系统中的循环效果。

除此之外，为了能够提升锅炉高温废水的使用效率，防止因为进行降温处理
而导致能源受到损耗，就要对高温废水进行回收，以此降低对水资源的消耗，提
升水的使用率。

同时，还要往锅炉系统当中安装排污扩容器，并对高温废水的热
量进行二次使用，而且最好把其热量合理的灌入到热动系统里。

另外在排水的尾
端安设泠却器，不但可以合理的使用废水用量，而且还能够让受到冷却的废水进
入到接下来的水循环当中，这样就可以提升对水资源的使用率。

对锅炉所排放的
高温烟气也要采取合理的节能措施。

过去电厂在生产期间，主要是把高温烟气不
经处理就进行排放，这不但会损失烟气热量，而且还会消耗大量的资源，并破坏
附近的环境质量。

所以一定要在锅炉的尾端加入低压省煤器，然后进行合理的设置，以达到凝结水循环的效果，这样一来，就会在还没有损失热气热量的时候将
其进行全部的吸取。

另外还要以此为基础，使用指定的节能器来吸取所排放的烟
气热量，并利用好相关的程序来给废气进行加热，然后传送进热循环当中。

3.4方案比较
方案1：3×130t/h+1×60MW抽背机组，比较内容：产品的成熟性;锅炉为通用
容量规格有相当数量的运行业绩，汽机为近几年供热主流机组;产品设计、设备制
造经验均非常成熟。

机炉匹配及供热的可靠性:机炉匹配合理。

终期规模平均热负
荷3炉1机运行时，锅炉负荷率合理，任何1台锅炉故障检修均不影响正常供热，运行灵活，供热的可靠性好。

运行的经济性：锅炉效率较高、发电标煤耗较低、
年发电量较高，经济性较好。

运行的灵活性：一台锅炉故障时需要启动原有
130t/h中温中压锅炉减温减压保证供热。

初始投资：投资和占地面积大，拆除及
需要保留的建筑较复杂，汽机间需要改建。

原有系统利用率：基本不可用，全部
需要推倒新建。

方案2：2×220t/h+1×80MW背压机组，比较内容：产品的成熟性;锅炉为通用容量规格有相当数量的运行业绩，汽机为近几年供热主流机组;产品设计、设备制造经验均非常成熟。

机炉匹配及供热的可靠性:机炉匹配合理。

平均热
负荷2炉1机运行时，锅炉负荷率合理，1台锅炉故障检修，影响供热能力，运
行较灵活，供热的可靠性较好。

运行的经济性：锅炉效率较高、发电标煤耗较低、年发电量较高，经济性较好。

运行的灵活性：一台锅炉故障时需要启动调峰热水
锅炉或原有130t/h中温中压锅炉减温减压保证供热。

初始投资：投资和占地面积
较大，需要拆除垃圾电厂建筑及附属设施，全部新建。

原有系统利用率：除了水
处理系统可部分利旧，其余需要全部新建。

故本供热改造方案技术路线制定、主
要能量转换设备选择、技术参数设定基本合理，能量转换、能源利用效率较高，
环保效果较好，是可行的技术路线。

3.5经济分析
采暖收入：改造后采暖季年供热量增加约36.36万GJ，供热单价为20元/GJ （含税），年采暖收入为727.2万元。

售电收入：改造后年厂用电耗减少约187.5万kWh，节省的厂用电量计入上网电量，上网电价为0.317元/kWh（含税），则
年售电收入为59.44万元。

年收入合计为786.64万元。

煤耗：改造后年煤耗量增
加约1.88万t，燃煤配比按原煤40%、矸石30%、煤泥30%计算，原煤单价371
元/t，矸石单价120元/t，煤泥单价90元/t。

年燃煤费用增加397.43万元。

本项
目年均销售收入786.64万元，年均总成本费用397.43万元，年均利润总额
389.21万元，年均所得税97.31万元，年均净利润291.9万元。

项目总投资
818.78万元，回收期2.81年，项目经济效益良好。

结束语
综上所述，围绕燃煤供热改造问题展开研究，通过对比多项供热改造技术的
性能、成本、应用要求，选取燃煤电厂供热改造技术的核心方案，通过计算，确
定参数及汽轮机抽气量等，形成完整的改造方案。

实践应用结果表明，提出的改
造方案可以有效节约煤资源，减少空气污染。

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