北極星火力發電網訊:摘要:為適應國家環保及節能的各項要求,天然氣熱電廠集中供熱是國家政策大力提倡的的一種供熱模式。對於工業抽汽供熱,熱用戶分布的隨機性、供熱參數、供熱量的不確定性給熱電廠供熱提出了新的課題,本文以紹興江濱熱電為例,對天然氣熱電廠對外供熱的系統設置,管理策略進行了闡述和探討,為我國南部地區天然氣熱電廠供熱系統建設提供了一定的借鑑。
1. 問題提出的背景
隨著國家工業生產的不斷發展,對環保和節能提出了更高的要求,近年來天然氣熱電廠在我國沿海地區得到了較大發展,天然氣熱電廠集中供熱更為經濟環保,逐漸成為工業供熱、採暖供熱的主要支撐載體,在國家大力提倡環保能源的新形勢下,必然會在城市近郊逐步取代燃煤小機組的供熱方式。現代的工業園模式基本是按照熱電先行建設,將充足的電能和熱能作為基礎,其他產業陸續介入的模式進行,軟硬體設施的建設形成了規模快速擴展,工業產值快速增長的格局。
紹興江濱熱電地處紹興市濱海新城江濱區,該開發區是紹興市新興的工業產業園區。紹興江濱熱電建設2臺M701F4型燃氣-蒸汽聯合循環機組,裝機容量904MW,供熱能力中壓222t/h,低壓110t/h,既是紹興市的電源支撐點,又為紹興濱海新城區的工業供熱熱源中心,擔負著近期和長遠工業園區的工業用戶的供熱需求,覆蓋以熱電廠為中心15公裡範圍內的工業產業。根據邊海新城區發展規劃,濱海新城區生產性熱負荷預測最小為256.4 t/h,最大為692.2 t/h,平均熱負荷為512.8 t/h;遠期供熱量將有一定增加。
由以上數據可以看出,隨著濱海新城區工業產業園熱用戶的不斷增多,供熱需求將逐漸擴大,並會逐漸超過該熱電公司的供熱能力。因此,熱電廠只有看清形勢,利用現有優勢,優化集中供熱工藝,提高服務質量,建立用熱激勵機制,才能有效的把握供熱市場,爭取更多的市場份額,是公司擴大生產,增加盈利能力的關鍵。
2. 優化集中供熱工藝
無論對於燃煤機組還是天然氣發電機組,採用合理的集中供熱工藝才能為對外供熱提供了技術保證。對工業區熱用戶供熱需求進行充分的市場調研,並根據調研結果編制供熱可行性研究報告,作為供熱系統布置的依據。對於供熱用戶來說,最重要的是蒸汽的溫度、壓力和流量等參數,這些參數決定供熱機組汽輪機的出力、汽缸抽汽點,只有依據充分,才能更好的進行機組選型。
2.1合理選擇抽汽參數
對於工業抽汽供熱,應根據蒸汽的壓力溫度參數選擇機組抽汽的位置。以紹興濱海新城江濱區為例,紹興江濱熱電作為首個園區熱源點,需要充分考慮現有和後續用戶的地理位置和供熱需求,並隨用戶變化進行調整。紹興江濱熱電在可行性研究報告階段提出中低壓兩級對外供熱,但由於低壓參數偏低,不能滿足使用要求一直未投入使用;對於中壓用戶,採用汽輪機高壓缸排汽經減溫減壓後對機組進行供熱,目前運行情況較好。一般來說,汽輪機抽汽參數和所需供熱蒸汽參數越接近,供熱效率越高,如果採用背壓,則可最大限度的避免冷源損失,使機組熱效率達到最高。因此對於新建熱電廠,應充分調研熱用戶所需供熱參數,確定汽輪機缸體抽汽位置,才能達到最佳的供熱效率。
2.2構建合理的供熱管網
根據需要合理布置現場管網,能夠保證供熱的穩定性和持續性。一般可以採用雙線布置或環形布置,敷設環路管網能覆蓋更大的供熱範圍,具有較高的供熱系統可靠性。如圖所示,對於環網布置,如果某個管段出現故障,可以部分切斷進行檢修和維護作業,其他用戶不會受到影響。
紹興濱海新城區預測熱負荷500 t/h以上,僅依靠紹興江濱熱電是無法滿足要求的,在熱電廠不能滿足供熱要求時,市政建設部門必然要規劃其他熱源點,新的熱源點包括新建熱電公司、工業鍋爐和其他提供熱源的公司,必將會形成多種供熱格局。紹興江濱熱電在積極組織謀劃擴建的同時,還要適應市場的變化,考慮與其他供熱用戶合作,建設一體化的供熱網絡,提高整個園區供熱系統的可靠性。在多個供熱公司組成公用供熱網絡,可以有效提高供熱系統的可靠性,減少由於單個供熱單位設備故障或檢修時帶給用戶的損失。
2.3建立相對獨立的營運機構
對於
南方地區熱電廠對外工業蒸汽供熱,不同於北部地區採暖供熱。供熱管網需熱電廠自行進行敷設,供熱管網覆蓋面積大,管網一般可達幾十公裡,投資和工程規模均較大,建成後維護、核算及結算工作複雜,因此需要建立一套完整的維護及營銷管理體系。為更好的進行管理,應成立專門的組織機構,對供熱系統建設,成本效益獨立進行核算,熱費收取進行統一管理,保證正常對外供熱系統運營。
在供熱用戶逐漸增多,供熱管網覆蓋區域逐漸增多的時,尤其是外單位的供熱公司聯合運行時,必然要建立專門的組織機構進行協調管理。供熱組織機構可以掛靠在一家供熱單位,也可成立專門的供熱公司,建立相應的管理制度,對各供熱單位統一協調,並根據供熱情況獨立進行核算,對各供熱公司進行利益分配。
2.4拓展居民採暖用熱
隨著市民生活水平的不斷提高,我國居民採暖必然會由北向南逐漸擴展。紹興江濱熱電雖然地處江浙地區,冬季的環境溫度仍有部分時間在冰點以下,紹興地區累年最低溫度在零下8℃,並且環境溼冷,居住舒適度會明顯下降。一般來說,室內溫度達到15℃以上人會感覺更為舒適,因此,我國
江南地區必然會逐步推行集中採暖供熱,並成為熱用戶的重要組成部分。
為此可以採用工業蒸汽供熱和居民採暖供熱的聯合供給的方式。在居民區附近建立小型供熱站,設置專用的採暖加熱器,熱網循環泵等設備,用蒸汽加熱熱網循環水,提高熱網循環水溫度向居民區進行供熱,居民室內考慮地暖或散熱器等多種形式。採暖供熱蒸汽側工藝可設置凝結式和非凝結式,對於凝結式,可將熱網加熱器疏水收集,用疏
水泵將凝結水作為減溫水打回蒸汽管路,將減溫後的蒸汽向下遊提供給工業用戶。非凝結式則為經過熱網加熱器的蒸汽不凝結,直接向下遊所需參數較低的工業熱用戶進行供熱。
3. 提高供熱服務質量
保持公司供熱設備的穩定運行,保持可靠、持續、穩定參數向熱用戶供熱,才能更好的保證用戶生產正常運行,在市場競爭中贏得熱用戶。為提高供熱服務質量,供熱單位應成立專業的供熱用戶服務部門,專門負責對供熱管網設備進行定期維護,制定對外供熱設備、供熱管路的定期巡檢、維修的制度措施,及時消除各種隱患,保證供熱系統的正常運行。
充分了解熱用戶的供熱需求,根據熱用戶的生產工藝提供更具價值的熱產品,如為部分小的熱用戶提供參數對應的減溫減壓設備,以匹配用戶的工藝流程,為技術能力不足的熱用戶提供技術支持,採用合理的措施可以更多的爭取熱用戶。前瞻性的敷設供熱管網,形成自成完善可靠的供熱區域圈;提前和潛在的優質熱用戶提前磋商,籤訂供熱協議,才能有效佔據、站穩供熱市場。
4. 建立激勵機制,拓展供熱市場
為更好的發展供熱,提高供熱市場份額,建立穩定和長期的用戶群才能取得更好的效益。供熱作為商品,和其他商品具有相同的特點,因此建立有效的市場激勵機制,必然會得到積極的效果。
4.1大用戶獎勵機制
積極爭取現存較大的熱用戶,多方面發展潛在的優質、較大的供熱用戶,鼓勵熱用戶積極用熱,對於大用戶進行專線直供,給予一定的熱價補償,能夠取得共同發展的效果。對於紹興江濱熱電,昌海生物是目前最大的需求單位,供熱需求量隨該公司工程投產逐漸增加,最後會形成超過100t/h的熱需求,在合同籤訂時給予其適當的補償和服務,可以促進該公司更快的發展,同時熱電廠的供熱效益也會增加。
4.2小用戶集中機制
對於較小的熱用戶,單個用戶管線敷設、管路散熱由於距離較遠造成的供熱成本過大,供熱產生的效益不足以彌補成本損失。但如果將小的熱用戶集中,形成大的熱用戶團體,不但可以降低熱用戶的成本,同時可以提高供熱效益。因此積極與政府部門進行調研和協調,掌握工業園區即將進駐的用小的熱企業,提前進行協商,並進行組合,在一定區域形成小的用戶群,才能更好實現供熱的集中化。
4.3其他促進發展機制
利用各種媒體對供熱進行宣傳,提供優惠的供熱策略,是熱用戶更詳細的了解集中供熱的優勢,以吸引更多的熱用戶。對於發展熱用戶較多,工作業績優秀的員工進行獎勵,提高供熱服務的積極性,拓展對外供熱格局。
5. 集中供熱發展策略
天然氣發電和供熱屬國家大力提倡的綠色能源,天然氣熱電廠環保排放指標遠遠低於燃煤機組,是國內及國際社會著力推行低碳環保工業的重要組成部分,在各級政府的大力推動下,天然氣熱電廠集中供熱有著良好的發展前景。天然氣熱電廠機組啟動靈活,能夠快速適應熱用戶的需求,特別是對兩班制運行的熱用戶,天然氣熱電廠能夠在短時間內達到熱用戶較大的用熱量,這是普通燃煤供熱無法比擬的。
和其他市場商品一樣,天然氣熱電廠工業供熱應依據市場規律進行運營。隨著濱海新城工業園區熱用戶的逐漸增多,供熱市場也會變得更為複雜,熱用戶所需的供熱參數、供熱流量也隨用戶的不同呈現不同的特點。天然氣熱電廠在滿足現有熱用戶的前提下,應積極進行熱力市場調研,對工業園區的供熱需求超前掌握,並與政府規劃建設部門協商,宣傳自己在環保和供熱方面的優勢,吸引較大的穩定的熱用戶向電廠周邊靠攏,既能減少供熱蒸汽的阻力和散熱損失,提高供熱的經濟性,又能更好的提供服務。
按濱海新城規劃部門的測算,紹興江濱熱電現有供熱能力無法滿足遠期工業園區的供熱需求,必然會有新的供熱公司介入進行供熱,爭奪市場份額。紹興江濱熱電在滿足現有熱用戶的基礎上,必然要關注供熱市場動態,對其他進駐工業區供熱用戶進行關注,並取得的合作意向,避免由於爭奪供熱市場惡性競爭。
根據熱電廠周邊熱力發展情況,及時進行市場調研,是擴大工業供熱市場的前提條件。根據熱電廠周邊的熱力發展情況編制並提交擴建可行性研究報告,取的上級公司和政府支持並進行機組擴建,能夠提高供熱能力和公司的整體競爭力。
6. 小結
天然氣熱電廠集中供熱是我國南部沿海地區重點發展的供熱方式,特別是天然氣熱電廠較普通燃煤電廠集中供熱具有節能環保的優勢,必然會逐步取代小的燃煤供熱機組,目前國家在政策上也提供了多項支持。為自身健康發展,天然氣熱電廠應對集中供熱遠景提前規劃,與市政建設部門規劃協商,促使熱用戶分布更好合理,才更好的為工業園區服務。本文將優化集中供熱工藝,提高服務質量和建立市場機制幾個方面入手,對天然氣熱電廠集中供熱策略進行分析,為我國南方地區熱電廠的集中供熱系統建設提供了相應的借鑑。