近日,由國家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司(原中國國電集團(tuán)公司)組織,華北電力大學(xué)、國電科學(xué)技術(shù)研究院、北京國電藍(lán)天節(jié)能科技開發(fā)有限公司和中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司共同承擔(dān)的“十二五”國家科技支撐計(jì)劃“大容量火電機(jī)組高效梯級供熱技術(shù)開發(fā)及工程示范”(項(xiàng)目編號:2014BAA06B00)順利通過了科技部高新司組織的項(xiàng)目驗(yàn)收。來自北京科技大學(xué)、清華大學(xué)、國家電力投資公司等單位的13位專家參加了項(xiàng)目結(jié)題驗(yàn)收評審。
該項(xiàng)目圍繞大型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的供熱節(jié)能改造,開展了系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)和工程示范應(yīng)用。項(xiàng)目執(zhí)行期間,在我校提出的單耗分析基礎(chǔ)上,進(jìn)一步發(fā)展了基于熱力學(xué)第二定律分析的綠色供熱理論,建立了大型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組供熱節(jié)能改造的統(tǒng)一評價(jià)準(zhǔn)則;研發(fā)了抽背式雙熱源小汽輪機(jī)及配套設(shè)備、小溫差高效換熱和低溫?zé)嵩醇訜崞鞯认盗嘘P(guān)鍵技術(shù);開發(fā)了多級串聯(lián)的低位能熱源分級加熱系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)多臺聯(lián)建熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組供熱溫度高于熱源平均溫度,大幅度降低抽汽供熱的可用能損失;開發(fā)了300MW、600MW等級大型機(jī)組綜合性能仿真平臺。
項(xiàng)目的研發(fā)成果形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組余熱能高效梯級供熱的關(guān)鍵技術(shù)和裝備。執(zhí)行期間,申請發(fā)明專利15項(xiàng),發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇,獲得軟件著作權(quán)1項(xiàng);牽頭編制1項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火力發(fā)電廠低位能蒸汽供熱技術(shù)導(dǎo)則》。
項(xiàng)目成果分別應(yīng)用于國電大連開發(fā)區(qū)電廠350MW熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和山西興能電廠的供熱改造工程中。在國電大連開發(fā)區(qū)熱電廠1號機(jī)350MW火電機(jī)組上完成的工程應(yīng)用示范,第三方測試結(jié)果表明:相比改造前,在汽輪機(jī)輸入熱量相同的條件下,機(jī)組供熱能力增加31.6%,發(fā)電出力增加11.4%,機(jī)組發(fā)電標(biāo)煤耗相對下降105.9g/(kWh),供熱期平均發(fā)電標(biāo)煤耗降低60g/(kWh)。達(dá)到最大供熱能力時(shí),年可節(jié)煤9.83萬噸。山西興能電廠低位能分級加熱改造后,2017年實(shí)際供熱面積近4000萬平方米。年供熱量乏汽占比達(dá)75%,能源效率可達(dá)85%。全年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤99.8萬噸,減少二氧化碳排放量217萬噸。目前,全國熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組裝機(jī)容量超過3.0億千瓦,項(xiàng)目成果若在全國熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組推廣,供熱期發(fā)電功率提升7%,相當(dāng)于年新增發(fā)電量約560億千瓦時(shí),供熱量可增加30%,年可新增采暖供熱量5.7億吉焦,新增供熱面積約14億平方米。
我國北方地區(qū)城鎮(zhèn)采暖面積達(dá)130億平方米,但是熱電聯(lián)產(chǎn)在城市集中供熱占比不足1/3。供熱采暖不僅消耗了大量能源,還帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題,是我國北方地區(qū)冬季霧霾的主要成因之一。另一方面,目前我國燃煤火力發(fā)電裝機(jī)容量總體呈現(xiàn)過剩態(tài)勢,燃煤火電機(jī)組普遍負(fù)荷率低、且存在巨大的余熱熱量損失。本項(xiàng)目在余熱利用,低位能分級混合加熱技術(shù)及大溫差遠(yuǎn)距離送熱技術(shù)上取得的突破,為在役燃煤發(fā)電機(jī)組的供熱改造提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ),為燃煤火力發(fā)電行業(yè)節(jié)能減排提供了重要機(jī)遇。
該項(xiàng)目圍繞大型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的供熱節(jié)能改造,開展了系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)和工程示范應(yīng)用。項(xiàng)目執(zhí)行期間,在我校提出的單耗分析基礎(chǔ)上,進(jìn)一步發(fā)展了基于熱力學(xué)第二定律分析的綠色供熱理論,建立了大型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組供熱節(jié)能改造的統(tǒng)一評價(jià)準(zhǔn)則;研發(fā)了抽背式雙熱源小汽輪機(jī)及配套設(shè)備、小溫差高效換熱和低溫?zé)嵩醇訜崞鞯认盗嘘P(guān)鍵技術(shù);開發(fā)了多級串聯(lián)的低位能熱源分級加熱系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)多臺聯(lián)建熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組供熱溫度高于熱源平均溫度,大幅度降低抽汽供熱的可用能損失;開發(fā)了300MW、600MW等級大型機(jī)組綜合性能仿真平臺。
項(xiàng)目的研發(fā)成果形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組余熱能高效梯級供熱的關(guān)鍵技術(shù)和裝備。執(zhí)行期間,申請發(fā)明專利15項(xiàng),發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇,獲得軟件著作權(quán)1項(xiàng);牽頭編制1項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火力發(fā)電廠低位能蒸汽供熱技術(shù)導(dǎo)則》。
項(xiàng)目成果分別應(yīng)用于國電大連開發(fā)區(qū)電廠350MW熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和山西興能電廠的供熱改造工程中。在國電大連開發(fā)區(qū)熱電廠1號機(jī)350MW火電機(jī)組上完成的工程應(yīng)用示范,第三方測試結(jié)果表明:相比改造前,在汽輪機(jī)輸入熱量相同的條件下,機(jī)組供熱能力增加31.6%,發(fā)電出力增加11.4%,機(jī)組發(fā)電標(biāo)煤耗相對下降105.9g/(kWh),供熱期平均發(fā)電標(biāo)煤耗降低60g/(kWh)。達(dá)到最大供熱能力時(shí),年可節(jié)煤9.83萬噸。山西興能電廠低位能分級加熱改造后,2017年實(shí)際供熱面積近4000萬平方米。年供熱量乏汽占比達(dá)75%,能源效率可達(dá)85%。全年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤99.8萬噸,減少二氧化碳排放量217萬噸。目前,全國熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組裝機(jī)容量超過3.0億千瓦,項(xiàng)目成果若在全國熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組推廣,供熱期發(fā)電功率提升7%,相當(dāng)于年新增發(fā)電量約560億千瓦時(shí),供熱量可增加30%,年可新增采暖供熱量5.7億吉焦,新增供熱面積約14億平方米。
我國北方地區(qū)城鎮(zhèn)采暖面積達(dá)130億平方米,但是熱電聯(lián)產(chǎn)在城市集中供熱占比不足1/3。供熱采暖不僅消耗了大量能源,還帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題,是我國北方地區(qū)冬季霧霾的主要成因之一。另一方面,目前我國燃煤火力發(fā)電裝機(jī)容量總體呈現(xiàn)過剩態(tài)勢,燃煤火電機(jī)組普遍負(fù)荷率低、且存在巨大的余熱熱量損失。本項(xiàng)目在余熱利用,低位能分級混合加熱技術(shù)及大溫差遠(yuǎn)距離送熱技術(shù)上取得的突破,為在役燃煤發(fā)電機(jī)組的供熱改造提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ),為燃煤火力發(fā)電行業(yè)節(jié)能減排提供了重要機(jī)遇。