我国热电联产的发展现状与前景的分析

我国热电联产的发展现状与前景的分析

摘要：我国热电联产最近几年得到飞速发展，热电联产装机容量已跃居世界前三名，是国家确定的十大重点节能工程之一。是节能降耗的主力军。但在发展中还存在一些问题，急需解决，以利健康发展，以便在节能减排的生产实践中发挥更大作用。

关键词：热电联产节能经济

一、热电联产的介绍

热电联产是指同时生产电、热能的工艺过程，是发电厂既生产电能，又利用汽轮发电机作过功的蒸汽对用户供热，较之分别生产电、热能方式节约燃料。以热电联产方式运行的火电厂称为热电厂。对外供热的蒸汽源是抽汽式汽轮机的调整抽汽或背式汽轮机的排汽，压力通常分为0.78～1.28兆帕(MPa)和0.12～0.25MPa两等。前者供工业生产，后者供民用采暖。

热电联产系统的类型由驱动整个系统的设备(即牵引机)的类型决定。热电联产系统牵引机包括活塞式发动机、燃气轮机、蒸汽轮机、微型汽轮机以及燃料电池等。这些牵引机能够使用多种燃料，包括天然气、煤、油以及替代燃料，以产生轴输出功率或机械能。尽管牵引机产生的机械能通常用于驱动发电机发电，它还可以用于驱动压缩机、泵、风机等旋转设备。热电联产系统产生的热能可以直接或间接地用于生产蒸汽、热水、用于干燥的热空气、或者用于过程冷却的冷冻水。

二、热电联产的优点

1.节约能源效果明显

热电联产机组相对于热电分产，避免了冷凝损失，提高了能源利用效率。热电联产使用的锅炉都是大型锅炉，而且以亚临界锅炉、高压锅炉、循环流化床锅炉居多，运行时锅炉效率可以稳定在88%-91%，此时供热的标准煤耗在40千克／吉焦左右。一般在热负荷较稳定的情况下，一台5万千瓦的热电机组抽汽供热时煤耗可以低于300克／千瓦时，比全国火电平均供电煤耗345克／千瓦时低很多。如果考虑热电联产集中供热替代供热的中小型锅炉，则节能量更大。据测算，热电联产与热电分产相比热效率高30%，集中供热比分散小锅炉供热效率高50%。

2.保护环境作用突出

燃煤工业锅炉由于锅炉单台容量小(平均单台容量仅为3.4吨/

小时)、烟囱低(一般在40米以下)、除尘效率差，给城市带来了严重的环境污染问题。据测算，供热小锅炉每年向大气排放二氧化硫640万吨、烟尘800万吨，向地面排放灰渣8700万吨，产生的污染占燃煤污染总量的1／3。而热电联产由于锅炉容量大，烟囱在80米以上且均有除尘设备，较大的厂还有静电除尘和脱硫装置，污染物排放总量低。按当前热电联产装机规模初步估算，热电联产相对于热电分产，每年可减少二氧化硫排放120万吨，减少灰渣排放1470万吨。

3.节约用地提高效益

分散供热小锅炉不仅都要单独建设锅炉房，而且每个锅炉房还需要配备相应的储煤场和灰场，占用了大量的城市土地资源。集中供热

的热电厂一般都在城市周边或工业园区，按照国家土地集约化管理的要求，热电联产的建设不仅减少了大量的分散小锅炉占地，提高了土地的使用效率，而且减少了城中—居民区的噪音，可创造良好的社会效益。另外，热电联产机组一般都建在热负荷中心，与用户很近，热电厂的上网电量也可就近消化。通过热电厂供电补足区域供电，既省钱又安全，减少了输、变电工程费用，降低了电网的线损率，提高了企业的经济效益。

4.煤种适应性更强

根据我国目前的煤炭供应情况，能够完全燃用设计煤种的锅炉不多，尤其是国家关停了部分不合格煤矿后，冬季煤炭供应较为紧张，不能满足供热企业对煤质的要求。而我国热电厂的小型热电机组普遍采用循环流化床锅炉，该炉型的特点就是煤种适应性强，热效率稳定在80%左右。大型供热锅炉普遍采用的是链条炉，对煤种的适应性较差，一般对非设计煤种，其热效率普遍降低10%以上。因此，在这种情况下，小型热电联产机组显示了煤种适应性强的优越性。

5.电力供给的安全性和可靠性增强

热电冷联产系统可独立于电网运行，也可与电网构成一个电力供应联合体。二者相辅相成，将大大增强电力供给的安全性和可靠性。夏季制冷负荷引起的电网峰谷差值增大，不利于电网的安全、高效运行。热电冷联产系统夏季提供制冷量，可减小对制冷用电负荷的需求；同时，这种系统还可以提供一定量的电力，有助于电网峰谷差的减小，对电网运行有一定的帮助。

三、我国热电联产的发展情况

（一）发展历史

1．从1953年到1967年期间，电力工业第一个五年计划及十五年远景规划中，当时学习原苏联经验，发展热电联产，建设区域性热电厂是很受重视的。1967年供热机组占全部火电设备容量，从1952年的2%增加到17%。在世界上仅次于当时苏联，居世界第二位。

2. 1971年～1980年期间，热电联产项目发展处于低潮，主要原因是第一、二、三个五年计划期间建设的热电厂，由于热负荷设计偏大，造成热电厂节能效益下降，同时建设区域热电厂需要协调有关工业建设和城市建设规划，工作量很大，一时难以定案，致使热电建设受到很大影响。同时由于热负荷限制不可能发展大容量供热机组（当时供热机组最大容量为5万千瓦），而大容量高参数凝汽机组，热效率高，热电联产方案与分别生产热能、电能方案比较，热电联产效益差。

3. 1981～1985年期间节能基建共安排热电项目137项，总规模达到236万千瓦，年节约标准煤383万吨。这137个项目中，区域热电厂78个，自备热电厂59个，以公用区域热电厂为主。由于热电联产能够有效地节约能源：改善环境质量；减轻分散锅炉房工人的劳动强度和节约宝贵的城建占地等优点已被越来越多的人所熟悉，并受到各级领导的重视。

（二）发展现状

近年来，我国的热电联产得到迅速发展。据中电联统计，到2007年底全国供热机组总容量达10091万千瓦，初步统计到2008年底全国供热机组总容量约为1.1亿千瓦，占同容量火电装机容量约19%，占全国发电机组总容量的14%左右，位居世界前列。到2007年底，全国热电联产的年供热量达259651万吉焦，比2006年增加14.13%。我国热电联产机组承担了城市热水采暖供热量的30%，城市工业用汽的83%。在城市集中供热的总面积中，有1／3是由热电厂供热的。特别是中小热电机组是我国中小城市和经济开发区与工业园区的主

要集中供热设施，承担着广泛的社会责任和义务。

我国目前已经运行的热电厂中，规模最大的为太原第一热电厂，装机容量127.5万千瓦。在一些大城市，已有一批20万千瓦、30万千瓦大型抽汽冷凝两用机组在运行。最近几年，在国家实施“上大压小”政策的影响下，将有更多的城市安装大型供热机组。有的城市在市区周边和开发区已建起十多个热电厂，形成当地重要的热能动力供应系统。有些民营资本也看好热电联产产业，开始投资建设热电厂。（三）发展趋势

1、大城市发展大型抽汽冷凝两用机组

目前已有北京、沈阳、吉林、长春、郑州、秦皇岛和太原等中心城市安装有20万、30万千瓦大型抽汽冷凝两用机组在运行，在城市集中供热方面发挥主力军的作用。

2、推广循环流化床锅炉