一、我国热电联产集中供热的总体状况

1、我国热电联产发展简史

    (1)热电联产的兴起与发展时期第一个五年计划开始，进行大规模工业建设，在一些工业内，建设了区域热电厂，由于当时缺乏热电建设经验。基建计划不落实，热负荷误差很大，致使一些热电厂的经济效益未能充初期。

 

    从1953年到1967年期间，正是中国大规模经济建设的初期，也是各地电网发展的初期。一般是城市建筑密度低。热网投资大，工业热负荷为主，民用采暖热负荷很少，而工业热负荷一般是提出的偏大偏早，投产后热负荷很长时间上不来。热电的热化系数几乎均大于1，因而实际经济效益不高。这一时间由于以供工业为主，绝大多数热电厂选了抽汽机组，以保证供汽供电。这一时间新投产6000千瓦及以上的供热机组容量占火电机组总容量的20%，居世界第2位。

 

    (2)1971-1980年期间

 

    在1971年-1975年期间，由于中央政策和其他影响，工业布局分散，没有中长期的工业建设和城市规划，因而制订热电厂的发展规划没有基础，只能在短期计划中做些安排。1976年-1980年仍然没有相对稳定的国民经济中长期发展规划，但后期国民经济恢复发展较快，热电厂建设开始增加，投产供热机组97.5万千瓦，占新增火电装机6.8%，但公用的供热机组只占23%，也就是说该阶段自备热电厂的比重增大了。

 

    (3)“六五”计划时期热电联产建设开始新发展

 

    1981年以后，中央提出到2000年工农业总产值翻两番，人民生活提高到小康水平的宏伟战略目标，在能源政策上提出了节约和开发并重方针，在节约能源上采取一系列措施，积极鼓励热电联产集中供热，中央及各级地方政府中设置了节能机构，国务院建立了节能办公会议制度，国家计委在计划安排上专列了“重大节能措施”投资，支持热电厂项目建设。

 

    “六五”和“七五”期间原国家能源投资公司节能公司共参与节能基建热电项目291个，总容量688万千瓦(其中小热电221万千瓦)，总投资91.6亿元，其中节约基建投资52.6亿元。1998年国家计委、国家经贸委、原电力部、建设部为贯彻执行《中华人民共和国节约能源法》实现两个根本性转变和实施可持续发展战略，推动热电联产事业的健康发展，以计交能(1998)220号文印发《关于发展热电联产的若干规定》，文件提出了考核热电企业的新标准。

 

    为适应燃料结构调整，科技进步的发展，2000年国家计委、国家经贸委、建设部、国家环保总局以急计基础(2000)1268号文印发《关于发展热电联产的规定》加入燃气--蒸汽联合循环热电联产和有关方针政策性内容。

 

 2、我国热电联发展的特点

 

    改革开放以来我国热电联产事业得到了迅速的发展。经过50年来热电建设的经验积累，目前已形成一条中国式的热电联产发展道路。

    (1)以前热电厂的建设主要是在已有的工业区内搞热电联产，代替目前分散运行的小锅炉，因而热负荷比较落实，资金易于筹集，建成后能较快的形成供热能力，发挥出较好的经济效益。改革开放各省市都建设一批开发区，为统一解决入住企业供电供热问题，各开发区都将热电厂做为开发区招商引资的基础设施，因而又促进热电联产的新发展。

 

    (2)热电厂建设强调要服从城市总体规划和城市热力规划，并明确没有城市热力规划的热电项目不予审批，因而现在很多城市和县镇均编制有热力规划。将热电建设纳入长期发展计划。

 

    (3)热电建设中以区域热电厂为主，也发展一个企业为主兼供周围企业的联片供热的热电厂和企业自备热电厂，以发挥各自的优越性。

 

    (4)热电厂的建设已由电力部门独家建设，发展为电力部门、地方政府和各部门企业共同建设的兴旺发达局面。

 

    (5)建国初期甚至建国前建设的中低压凝汽电厂，随着城市的发展，这些电厂已处于城市的中心地带、而机组老旧煤耗高，纷纷改建为热电厂向城市供热，使老电厂恢复了生机。

 

    (6)随着城市供热规模的扩大，开始采用20和30万千瓦抽汽冷凝供热机组，这些高参数大容量机组，在非采暖期与凝汽机组效率基本相同，在采暖期明显的节能，因而在热电联产集中供热中发挥巨大作用。

 

    (7)一些地区由于乡镇工业的发展，形势需要统一解决电和热的供应问题，因而一些县、镇形成建设热电的高潮。

 

    (8)《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国节约能源法》和《中国21世纪议程》、《节约能源管理暂行条例》、《节能技术政策大纲》与《当前重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》、《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》、《电力工业“十五”规划》，国家经贸委《能源节约与资源综合利用“十五”规划》中均提出鼓励支持，发展热电联产。

 

    (9)燃气-蒸汽联合循环热电厂和小型分散电源实现热电冷联产与热电煤气三联产提到建设日程。

 

 3、现在热电联产已达到的水平

 

    到2001年底为止，我国热电联产的情况：年供热量128743万吉焦,6000千瓦及以上供热机组共1583台总容量达3184.21万千瓦占同容量火电装机总容量的13.2%。在运行的热电厂中，规模最大的为太原第一热电厂，装机容量138.6万千瓦，在北京、沈阳、吉林、长春、郑州、天津、邯郸、秦皇岛和太原这些中心城市已有一批20万千瓦、30万千瓦大型抽汽冷凝两用机组在运行，星罗棋布的热电厂不仅在中国的大江南北，长城内外迅速发展，就连黑河，海拉尔、石河子和海南岛这些边疆城市也开花结果，区域热电厂也从城市的工业区，蔓延到了乡镇工业开发区，苏州地区一些村镇办热电厂也在发挥着重要作用。最近几年由于市场经济的发展，有些私营企业家也看好热电联产投资建设热电厂。在负责城市集中供热的热力公司中，规模最大的为北京市热力公司，现已有供热管网514公里。(其中蒸汽网38公里，汽管和凝结水管合计其余全为热水网供回水管)。供热面积7000万平米，供应蒸汽105个工业用户897t/h，大小热力站共1223个。已建成的热力管网：蒸汽管直径DN1000，热水管直径DN1400。

    到2001年底，全国共有664个城市，其中已有286个城市建立了集中供热设施，占42.18%，2001年底中国集中供热的供热能力：蒸汽72242吨/时，热水126249兆瓦/时。供热量：蒸汽37655万GJ/年，热水100192万吉焦/年。2001年底全国集中供热面积为146329万/平米。比上年增长32.1%。热力管道总长度已达蒸汽9183公里，热水43926公里，东北、华北、西北地区，集中供热面积约占全国集中供热面积的80%，热化率30%，全国集中供热从业人员共22万人。

    在总供热量中热电联产的蒸汽占67.11%，热水占27.38%。城市民用建筑集中供热面积增长较快，并向过渡区发展。全国集中供热面积中，公共建筑占33.12%，民用建筑占59.76%，其它占7.11%，民用建筑集中供热有如下特点：

 

    (1)三北地区集中供热以民用建筑为主，如北京市民用建筑为72.66%，河北为66.54%，辽宁为67.5%，山东为51.97%。

 

    (2)城市集中供热逐步向过渡区发展，如上海、江苏、浙江、安徽等省市均已有集中供热，但以公共建筑和工厂为主，如上海为61.72%，江苏为53.35%，安徽为39.55%。城市供热管网的建设也有很大发展。

 

 4、热电联产在我国体现的优越性

 

    (1)节能

 

    北京第一热电厂从1973年开办至今，年发电煤耗均在300克/千瓦· 时以下，最好的1986年曾达261克/千瓦·时，供热标煤耗为36～37公斤/吉焦。多数热电厂的供电标准煤耗可在360克/千瓦·时以下。分散小锅炉供热的标准煤耗率55～62.1公斤/吉焦，20万千瓦凝汽机组的发电标准煤耗率为350克/千瓦·时(2001年6000千瓦及以上电厂发电标准煤耗357克/千瓦·时，供电标煤耗385克/千瓦·时)，因而热电厂能有效地节约能源。

 

    2001年全国6000KW以上供热机组共3184万KW，热电联产节约标煤量达2500万吨，若标煤按250元/吨计算，则年节煤效益为62.5亿元。

 

    (2)改善环境质量

 

    分散供热的小锅炉一般是单台容量小，烟囱低，除尘效果差，有的小锅炉甚至无正规的除尘设备。而热电厂的锅炉容量大、热效率高、烟囱高、除尘效率高。一般可在90%以上，最近几年推广使用的循环流化床电站锅炉还可在炉内脱硫更有利于环境保护。由于热电联产节省大量燃料，锅炉容量大，热效率高，除尘效果好并能高空排放，故能有效地改善环境质量。

 

    (3)缓和当地的电力紧张

 

    以前由于多种原因造成电力工业的发展赶不上国民经济的发展，长时期大范围地形成电力紧张的局面。近年来才得到缓和，热电联产的建设有效地缓和了当地电力紧张的被动情况，有的热电厂已形成当地的重要电源点。热电厂都建在热负荷中心，区域热电厂的上网电量也在就近消化，而电力系统的大型电厂则要远距离输电，由热电厂供电减少的线路损失也是可观的经济效益。

 

    (4)提高供热质量，发展生产，改善人民生活。

 

    分散小锅炉房由于设备条件限制和煤质变化，不易保证供热质量，压力和温度的波动会影响工艺生产。居民采暖的小锅炉，一般为间断供热，供热时间短，温度低，热电厂集中供热为连续运行，稳定可靠供热质量高。

 

    (5)为灰渣综合利用创造了有利条件

 

    分散供热时灰渣不好集中利用，热电联产则为灰渣综合利用创造了有利条件。

 

    (6)节约宝贵的城建占地

 

    工业企业中的锅炉房连同煤场、渣场要占用比较大的面积，对上海、天津这样的老工业城市，有的连扩建一台锅炉的地方都很紧张，因而想尽快实现热电联产集中供热。原来的锅炉房和煤场、灰场可移做他用以扩大再生产。

 

 5、热电联产建设经验

 

    (1)加强宣传、提高认识，争取各方支持。热电联产集中供热涉及能源、城建、环保、电网、交通运输、水源、银行、环卫、市政和各热用户等多方面的关系。因此必须由有权威的地方综合部门领导协调。各部门齐心协力才会办好。要求各级领导和有关部门对发展热电联产有较深刻的认识。

 

    (2)制订鼓励发展热电联产的政策

 

    为促进热电联产产业的发展，国务院、国家计委及有关部门制订颁布了一系列政策和规定。

 

    (3)加强工程项目的全过程管理

 

    ①做好前期工作

 

    经过多年努力，逐步完善和形成了关于前期工作的一系列政策、规定。集中力量编制出版了《热电联产项目可行性研究技术规定及附件》，使热电项目可行性研究报告的编制与评审走向规范化。强调和加强了热力规划的编制工作，认真落实热负荷。坚持“以热定电”，合理确定装机方案，确定工程采用“招标方式、专家评审、层层把关”的模式，引入竞争机制。重视专家和地方政府的作用，择优评选。因而近年来确定的可行性研究报告质量不断提高。

 

    ②加强建设期管理、缩短工期、降低造价

 

    一个热电工程能否如期实施或提前投产，建设期管理至关重要。

    ③加强运行管理和经营管理，提高经济效益

 

    建设一个热电厂，最终目的是使其发挥应有的社会效益和经济效益。运行管理和经营管理是达到这一目的的手段。安全经济运行是提高效益的先决条件。因此必须抓好运行管理，加强技术培训，提高人员素质。

 

    (4)因地制宜发展热电联产

 

    我国各省市经济发展不平衡，各地区气候和自然条件与基础设施也有很大不同，因客观条件确定了热电联产的发展一定要依据每个工程的具体情况，因地制宜的建设大、中、小型工程并举。区域热电厂、小联片热电厂和自备热电厂均应按具体情况发展。

 

    (5)非采暖期发展季节性用户

 

    在供工业生产用汽与用民采暖热负荷的热电厂中，由于生活热水用热负荷很少或根本没有，每年的采暖期以后，热负荷减少很多，热电厂的经济效益大受影响，北京第一热电厂从1974年开始发展七个工业用汽的季节性用户，每年的采暖期结束时，这七个工厂的自备锅炉停运，改用热电厂的蒸汽，采暖时再倒换过来，这样提高夏季热负荷30-100吨/时，提高了热电厂的热负荷利用率和经济效益，由于停用小锅炉，也改善了周围的环境质量，目前我国已有一些热电厂采取本措施都收到很好的效益。

 

    (6)多热源联网

 

    目前我国很多城市已有两个或更多的热电厂在安全经济运行，一个城市有十余个区域热电厂和自备热电厂的也为数不少，并均有若干个较大型的锅炉房在投产，为此，供热企业的联网运行已提到重要议事日程。不同类型的热电厂由于供热机组容量大小，机组型式与热负荷不等可以实现联网运行后优势互补，尤其是热电厂与锅炉房联网后，可以发挥更大的经济效益，双方受益可提高安全供热的可靠性。

 

    (7)热电厂的热负荷转移

 

    最近几年各大中城市重视环境改善，将位于市内的工厂纷纷迁至郊区，因而热电厂的工业热负荷下降很多，有些热电厂则积极发展商业用、公共建筑和居民生活用热负荷提高经济效益。

 

 6、热电联产发展趋势

 

    (1)大型供热机组的比重增加

 

    目前已有北京、沈阳、吉林、长春、郑州、天津、邯郸、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。一些城市为适应工业与民用热负荷的增涨，代替五十年代六十年代建设的小型供热机组，正建设单10万和14万千瓦的大型供热机组。

 

    (2)推广循环流化床锅炉

    由于循环流化床锅炉可以燃用劣质燃料，这就为一些地区有劣质燃料而销售困难的情况带来希望，推广循环流化床锅炉，燃用当地劣质燃料和含硫较高的煤，有利煤炭工业发展，建设热电厂为当地工业发展提供充足的电力和热能，促使国民经济走上良性循环的发展。目前我国已有75t/h循环流化床锅炉200多台，在126个电厂中运行。220t/h循环流化床锅炉也有22台在运行最大的为410t/h，正在向大型化发展。

 

    (3)城市发展热、电、冷联产

 

    随着工业的发展和人民生活水平的提高，采暖范围已突破数年前中央的规定范围，由北方向南方的一些地区扩展，在南方的一些省、市由于银行、宾馆、饭店、商场和文体设施等公用建筑的增加，人民居住条件的变化，对空调制冷的需要也日益迫切，为此一些地区已发展一批以热电厂为热源的集中供热与制冷系统，溴化锂制冷负荷的增加，使热电厂的综合效益明显提高，现已出现迅速增加热、电、冷联产的势头。

 

    (4)城市发展煤气、热力、电力三联产

 

    在国家计委等领导部门积极支持下，以燃煤为原料的，同时生产煤气、热力、电力三联产工艺科研试验，已取得成功，并通过国家小型试验鉴定，将在工程上开展工业试验。

 

    (5)在条件适合的地区利用现有工业锅炉发展热电联产

 

    我国目前有单台容量大于10吨/时的工业小锅炉29.4蒸吨/时，如果将其中的1/3改造为热电联产将装供热机组800万千瓦，这将对缓解电力紧张，节约能源，改善环境，提高供热质量等方面都将发挥重要作用，更将给建设单位创造出可观的经济效益。

 

    (6)燃料结构调整为发展燃气-蒸汽联合循环提供了商机我国是能源生产大国也是能源消费大国又是以燃煤为主的煤炭消费大国。2000年中国能源生产与消费总与构成如下：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    近几年燃料结构调整燃煤比重在逐年下降。2000年全国发电共耗标准煤量3978937万吨，其中燃煤占93.96%.中央提出燃料结构调整发展天然气，兴建“西气东输”工程，将为发展燃气-蒸汽联合循环，提供极好的机遇。为此国家电力公司设立天然气发电办公室。国家电力公司动力经济研究中心编制了《全国天然气发电规划》其中提出：“十五”期间规划建设管道天然气电站535.5万千瓦，广东LNG电站规模285.9万千瓦。目前中国电力系统中燃气轮机发电仅占较小比重、2000年底单机6000千瓦及以上的燃气机组仅130台522.811万千瓦，所以说“西气东输”将为建设能效高、污染小的燃气-蒸汽联合循环热电厂提供极好的机遇。

 

 

   （7）天然气进京和“西气东输”为发展小型全能量系统开创了新机遇

 

    由小型燃气轮机(内燃机)、余热锅炉、溴化锂制冷机组成的小型全能量系统(也称第二代能源系统或分布式电源)可以统一解决电、热、冷供应，在国外得到迅速发展。由于小型燃机或内燃机供电效率为24-35%，联合循环供电效率可达45-50%，远高于常规火力发电，否定了人们头脑中的固有的“机组小就不经济”的传统观念。鉴于国际上小型全能量系统迅速发展的事实和其本身的优势，因而在急计基础(2000)1268号文中，明确提出……在有条件的地区应逐步推广。燃气-蒸汽联合循环热、电、冷联产，实现了一次能源的合理梯级利用，提高了能源利用率，带来了经济效益。由于燃机具有低NOx燃烧技术，使NOx大为减少，可提高环境效益。北京地区冬季供热，夏季大部分地区需供冷，因而联合循环热、电、冷联产有广阔市场，北京应适度发展中、小型燃机热电联产机组。美国9.11事件之后和北京申办奥运成功，更多的专家学者从分散电源建设，确保奥运用电安全角度出发，积极提出北京应积极发展小型全能量系统。

 

    目前在上海已有上海黄浦区中心医院(1000千瓦燃气轮机热、电、冷联产)，上海浦东国际机场能源中心(4000千瓦燃气轮机热、电、冷联产)和上海闵行中心医院(400千瓦内燃机热、电、冷联产)投产。北京高碑店污水处理厂沼气发电工程也早在1998年投产，一期4×470KW，二期3×652KW已全部投产运行，另有一批工程在筹建中。

 

    (8)中小型凝汽机组改造为供热机组

 

    由于历史的原因，我国电力系统中存在一大批中小型燃煤发电机组，规模效益差、浪费资源、污染环境。为此1999年5月国务院办公厅以国办发［１９９９］44号文转发“国家经贸委关于关停小火电机组有关问题意见的通知”中要求：单机容量2.5万千瓦以下(含2.5万千瓦)的凝汽机组，1999年12月31日前一律予以关停；单机容量5万千瓦以下(含5万千瓦)的中压、低压常规燃煤(燃油)机组，2000年底前予以前停；单机容量5万千瓦以下(含5万千瓦)的高压常规燃煤、燃油机组，2003年底前基本前停。2000年8月国家经贸委以国经贸电力(2000)817号文：“关于做好2000年关停小火电机组工作的通知”。 一些5万千瓦及以下机组的中小电厂，为了生存，同时也为利用现有电厂处于市区或市区近郊的有利条件，发挥锅炉，汽轮机尚可利用的潜力以及原有工程技术人员和老工人的能力，纷纷将凝汽机组改造为热电机组，向周围工业企业和居民区供热，成为热电厂。为了有效引导和避免不具备条件的电厂仅仅为逃避关停而改为热电厂，所以2000年9月国家经贸委又以国经贸电力(2000)879号文：“关于做好关停小火电机组工作中小型热电联产机组审核工作的通知”提出了审核热电厂的办法(其审核标准与急计基础(2000)1268号文的要求相同)。

 

    (9)原有热电厂中的中、小供热的机组由新建大型供热机组取代

 

    建国初期建设的一批热电厂，均为单机5万千瓦及以下的中、小组机组、设备已老化寿命已近尾声，因而近几年在北京、石家庄、抚顺、邯郸等地热电厂，纷纷建设单机20万千瓦，125万千瓦等级的大型供热机组，拆除原有中、小供热机组，由于供热能力增强，又扩大了热电厂供热范围的增加供热量，有效的节约能源和改善城市环境。

 

    (10)城市集中供热走向热电联产

 

    在中国城市集中供热中，热源大部为热电厂，但在北京等地也建有一批大型集中锅炉房专供城市居民采暖 。例如北京就有7×35t/h或9×35t/h锅炉的大型集中供热锅炉房，有的集中供热锅炉房为解决锅炉房自用电、也建有小型供热机组、例如北京西客站供热厂、就建2×35t/h蒸汽锅炉和2×3000千瓦背压机组、最近发电并网问题基本解决，可望由锅炉房变为热电厂。

   （信息来源：中国节能技术与产品网）