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热电联产集中供热在节能减排改善环境上的重要作用 

可持续发展战略已经成为当今世界各国发展的共同方向和人类社会的共识。能源问题是制约可持续发展的关键因素，世界各国都在积极探索如何高效使用能源及使用清洁能源的道路。能源结构是否合理将直接影响到该地区经济是否能够持续高速的发展。热电联产是热能和电能联合生产的一种高效能源生产方式，与热电分产相比，可以显著提高燃料利用率，减少污染物排放，是世界公认的节约能源、改善环境、增强城市基础设施功能的重要途径之一，具有良好的经济和社会效益，受到了世界各国的高度重视。

二、不同类型热电联产生产方式之间的区别

首先让我们认识一下什么叫做热电联产。热电联产，是指在同一电厂中将供热和发电联合在一起，简称CHP。热电联产的内容和形式是多种多样的，但是大致可以分为两种。其中比较普遍的一种就是以工业蒸汽为主要生产目的同时兼顾企业自身用电，这种形式的热电联产往往以企业自备电厂为主，其特点是机组小、分布分散。另外一种则是公用热电厂热、电兼产生产方式的热电联产，这种热电联产与企业自备电厂热电联产方式相比，通常都具有规模大而且机组容量呈快速增长的趋势。随着我国经济实力的不断增强和国家能源结构的调整，越来越多的大容量供热机组层出不穷。以福建省石狮市鸿山热电厂为例，其机组形式为单机容量600MW的超临界抽凝供热机组。

从国家电力规划部门获悉，目前单机容量300MW供热机组已经成为主流机组，而且其技术水平已经相当成熟。前一种热电联产因为其分布相对分散，规模相对较小同时在管理上又隶属于企业，因此在安全性、经济性和环保等方面存在一些不利的因素，所以也造成了其发展比较艰难。正因如此政府曾一度将此类行业列为受限制产业不予审批。而后一种，由于在名称上面与前一种没有严格的区分，也曾经被误解。本文将以300MW供热机组为基础，针对大型城市热电联产集中供热在节能减排方面所起到的重要作用进行论述。

三、热电联产集中供热与锅炉房集中供热在节能减排方面的比较

1）热电联产与分散锅炉房在效率上的比较

我国火电厂的发电净效率已经提高到超临界机组的40％，火电厂的三大主机中，锅炉的效率最高已达到94％，汽轮机效率达到90％，而发电机的效率接近99％，这三大主机合计效率也达到了近85％。为什么达到超临界参数后，电厂效率也才只有40％？这是因为在火电厂有效运行中有个必不可少的“冷端损失”因素。火电厂的运行过程是：用高压泵把水打进锅炉，高压水在锅炉中逐步加热，先变为蒸汽流量计，蒸汽流量表，蒸汽计量表，蒸汽表，涡街流量计，再变为过热蒸汽，过热蒸汽再通过管道送入汽轮机，经一级级叶片作功后，蒸汽的压力和温度不断下降，最后压力降到约0.05个大气压，温度为40摄氏度左右。

这时，虽然蒸汽的压力和温度都很低了，但它还是蒸汽，要再把它打进锅炉，需要花费巨大的能量，经济上是划不来的。所以，还是要把它先变成水，再用泵打进锅炉。发完电的低参数蒸汽变成同样温度的水，需要释放出大量的“潜热”，在压力低时，１公斤蒸汽变成相同温度的水约要释放600大卡左右的热量。这些热量在火电厂运行过程中，都被水或空气带走而损失掉了。这就是火电厂的“冷端损失”，约占电厂40％以上的能量。所以，火电厂的热效率不够高。如果有热用户，情况就不一样了。高压高温蒸汽先在汽轮机中做功发电后，再将相应温度和压力的蒸汽供应给热用户，火电厂就可以减少“冷端损失”，从而可以大大提高火电厂的热效率。热电联产后，发电部分的热效率可以提高到80％左右。而分散锅炉房由于容量都比较小，同时分散分布，导致锅炉房总体的平均效率最高也只能达到60%左右， 因此二者在效率上的优劣是显而易见的。

2）发展热电联产本身就是一种节能

根据上面的数据我们不难看出：由于热电联产有效的减少了“冷端损失”的存在，使得能源利用效率大幅度提高，而分散锅炉房总体效率偏低，因此两者相比较，后者本身就是不经济的。以城市热电联产集中供热为例，放在我们面前的总的供热负荷是不变的，如果多发展了热电联产集中供热，则锅炉房供热所占的份额就会相应地减少。所以说我们发展了节能效果显著的热电联产集中供热，就会有效地控制高能耗、高污染的小型锅炉房供热，这样就优化了能源利用结构，其本身就是一种节能。

3）热电联产集中供热与分散锅炉房供热蒸汽流量计，蒸汽流量表，蒸汽计量表，蒸汽表，涡街流量计在减排效果上的比较

以天津陈塘庄热电厂实际运行情况为例，300MW供热机组采暖期间供热量约为305.59万GJ（考虑到分散锅炉容量大小不一，这里取锅炉房平均情况：压力0.75MPa，温度200℃，此时吨蒸汽对应的热值为2.841GJ/t），300MW供热机组在采暖期产生的热量折合锅炉房供汽量为305.59/2.841=107.57万吨。

每吨标煤发热量为7000大卡/公斤，吨标煤产生热量：7000大卡/公斤×4.1868×1000公斤=29.26GJ。锅炉房平均热效率按照60%计算，锅炉吨标煤产生热量为（29.26×0.6）=17.56GJ，折合蒸汽17.56/2.841=6.1795吨，折合锅炉吨汽标煤耗为161.83kg 

天津市热电联产企业通常的供热标煤耗按36kg/GJ计算。则热电联产吨汽标煤耗36×2.841=102.276kg/t，与锅炉相比节约标煤161.83-102.276=59.554kg/t，则总共节约标煤（107.57×59.554）/1000=6.41万吨。根据物料衡算法进行计算：300MW热电联产供热机组按照131天采暖期计算可节省标准煤6.41万吨,减少二氧化硫0.13万吨、氮氧化合物0.07万吨、二氧化碳18.06万吨。300MW热电联产供热机组按照55W/m2热指标计算可实现供热面积635万平方米。按照这个数字计算每100万平方米供热面积采用热电联产方式供热可比锅炉房供热节约标准煤1万吨左右，减少二氧化硫0.02万吨、氮氧化合物0.01万吨、二氧化碳2.82万吨。

四、天津市热电联产集中供热节能减排前景展望

以下是天津市热电联产集中供热规划情况：

根据上述规划：2010年具备供热能力3932MW，实现热电联产集中供热面积4160万平方米；2015年具备供热能力10580MW，实现热电联产集中供热面积17220万平方米；2020年具备供热能力15830MW，实现热电联产集中供热面积39783万平方米。

2010年采暖季可以节约标煤41.6万吨，减排二氧化硫0.83万吨、二氧气化碳117.31万吨、氮化物0.42万吨。2015年采暖季可以节约标煤172.2万吨，减排二氧化硫3.4万吨、二氧气化碳485.6万吨、氮化物1.7万吨。2020年采暖季可以节约标煤397.83万吨，减排二氧化硫8万吨、二氧气化碳1121.88万吨、氮化物4万吨。

从天津市环保局获悉，天津市“十二五”期间二氧化硫、氮氧化物、化学需氧量、氨氮分别为9.4%、15.2%、9.2%、10.4%，这一期间天津市二氧化硫、氮氧化物、化学需氧量、氨氮减排任务量分别为6.7万吨、10.17万吨、10.45万吨和1.19万吨。由此可见，热电联产集中供热将成为天津市“十二五”期间节能减排的主力军，在全市节能减排工作中占据了举足轻重的地位。在某种程度上来说热电联产集中供热的发展将直接影响到天津市在“十二五”期间减排目标的实现与否。

此外，热电联产集中供热也使灰渣综合利用成为可能，由于灰渣分散堆放而带来的运输、扬尘等问题也不复存在，使得运输环节所消耗的大量燃料也被节省下来，减少了汽车尾气的排放，同样对改善城市环境起到了积极的作用。热电联产集中供热取代分散锅炉房供热会节约出大量宝贵的城市土地。同时每逢供热期间锅炉房烟囱浓烟滚滚的场面也将不再出现，空气质量将得到大大改善。

五、建议

1）要统一思想，提高认识。认清我国能源形势的严峻和环境污染的严重程度，把发展热电联产作为非抓不可的大事来办。建议天津市有关部门尽快组织力量制订促进热电联产快速发展的方针政策，以便顺利推动热电联产集中供热事业的蓬勃发展。

2）对热电联产集中供热和区域锅炉房供热实行差别热价，制定支持热电联产集中供热的财税、金融、价格等方面的优惠政策，扩大电价和水价方面的优惠政策，适当时候给予一定的政府补贴。

3）将目前仍分散供热未实现热电联产集中供热的单台40t/h及以下的小锅炉，按燃煤量收取污染治理费，由市环保局统一收取，专款专用，用于补贴低能耗、低污染的热电行业。

4）加大对现有燃煤供热锅炉房的改造力度，限期整改，逐步取消高能耗、高污染、环保设施不完备的小型分散燃煤锅炉。限制新建燃煤锅炉房，最大限度地利用热电联产资源，保证能源结构的合理性。

涡街流量计