熱電聯(lián)產(chǎn)中背壓式機組節(jié)能優(yōu)勢及發(fā)展前景

劉要治

（國家電投集團伊寧市智慧能源有限公司，伊寧 835000）

1 背壓型熱電機組的節(jié)能優(yōu)勢分析

背壓型熱電機組在節(jié)能方面的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以熱定電、熱電聯(lián)產(chǎn)，具有很強的節(jié)能優(yōu)勢。新疆維吾爾自治區(qū)各地州已有多座建成并網(wǎng)發(fā)電的背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)項目。一般而言，在我國各地的諸多火電廠發(fā)電運行過程中，純背壓型熱電聯(lián)產(chǎn)機組并沒有產(chǎn)生冷凝器熱損耗環(huán)節(jié)，從而大大提高了熱電廠運行效率，可以更好實現(xiàn)能源的高效利用。背壓型機組主要是通過熱負荷對發(fā)電負荷的發(fā)電機組進行調(diào)整的，機組排多少汽取決于進多少汽，從而真正實現(xiàn)“以熱定電”的目標追求，機組發(fā)電的熱效率可以達到80%-90%，比現(xiàn)在國內(nèi)的大型超臨界機組40%的熱效率要具有很大的優(yōu)勢，可謂是真正的節(jié)能環(huán)保型機組，因此，伊寧西區(qū)項目采用了背壓式機組，項目的建設和運營將會大大減輕當?shù)卣?jié)能減排和環(huán)保壓力。

抽汽機組是國內(nèi)許多熱電聯(lián)產(chǎn)機組所采取的主要方式，簡單來說，抽汽機組就是在汽輪機上打個孔，便于抽出部分蒸汽為用戶提供熱源，剩余的蒸汽可以繼續(xù)用于發(fā)電。抽汽機組的有時就是它可以根據(jù)外界電負荷和熱負荷的變化，對其進行適時調(diào)節(jié)，從而使機組達到更加經(jīng)濟運行的狀態(tài)。但是，抽汽機組也存在不足，主要體現(xiàn)在抽汽機組在進行凝氣運行的時候，可能會有部分的冷源損耗，從而導致熱效率明顯降低的問題。但是，背壓式發(fā)電機組則沒有冷凝器，所以不存在冷源損耗的問題，從而使其熱效率較高。但是，背壓式機組也存在一定的不足，主要是機組電負荷對外界的熱負荷有完全依賴性，導致機組調(diào)節(jié)能力相對較差的問題，一旦當熱負荷較低的時候，可能就會影響到背壓式機組運行效率，導致背壓式機組經(jīng)濟效益較低的問題。

經(jīng)過多年的發(fā)展，可以說背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組為本地區(qū)節(jié)能減排目標責任的制定和實現(xiàn)，具有重要推動作用。在實際運行過程中，純背壓型機組熱電聯(lián)產(chǎn)機組如果缺乏一個穩(wěn)定的用戶體系來支撐的話，可能其發(fā)電能力就受到很大的制約，甚至可能會造成較大浪費問題。國內(nèi)一些地方為了更好解決本地電負荷問題，在背壓型機組上開個孔，把蒸汽對外進行排放，從而產(chǎn)生較為嚴重的浪費問題。因此，純背壓型熱電聯(lián)產(chǎn)機組的實施前提，是需要有一個穩(wěn)定的熱用戶群體，有穩(wěn)定的用汽量，如果缺乏這些條件支撐的話，盲目投建背壓式機組，將會產(chǎn)生一定的負面弊端。

2 背壓型熱電聯(lián)產(chǎn)機組未來發(fā)展前景

無論是當前，還是未來，節(jié)能減排將是我國各地發(fā)展不斷探討研究和解決的重要課題。當前，國家發(fā)改部門已經(jīng)把背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組作為鼓勵項目加以支持，主要是基于以下兩個方面的考慮：第一，國內(nèi)外多年的熱電聯(lián)產(chǎn)研究和發(fā)展經(jīng)歷，使人們對于熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機組的認識更加充分；第二，隨著國內(nèi)各地經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，一些地區(qū)已經(jīng)形成了較為穩(wěn)定的用戶群體，其用汽量也較為穩(wěn)定，從而為地區(qū)的背壓型熱電聯(lián)產(chǎn)機組項目實施奠定了較好的外部環(huán)境和條件。

隨著人們對于熱電聯(lián)產(chǎn)機組認識的提高，現(xiàn)在一些熱電廠在對背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組采用的同時，也會配套使用抽汽凝氣機組，其具體做法就是以背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組作為基本負荷進行運行，而抽汽凝氣機組則承擔著負荷調(diào)節(jié)的作用，這對于國內(nèi)一些大型熱電聯(lián)產(chǎn)項目來說，將會產(chǎn)生較好的協(xié)調(diào)控制優(yōu)化作用。從節(jié)能效果來看，目前國內(nèi)的背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組在滿負荷運轉(zhuǎn)的時候，其發(fā)電標煤耗將會低于200 g/kWh，但是抽汽凝氣機組的發(fā)電標煤耗則為400g/kWh，通過背壓型熱電聯(lián)產(chǎn)機組和抽汽凝氣機組的配合使用，將會產(chǎn)生很好的經(jīng)濟效益。

目前，在一些已經(jīng)具備相應條件的地區(qū)，已經(jīng)建成運行的熱電聯(lián)產(chǎn)項目基本上都是純背壓型熱電聯(lián)產(chǎn)機組，之所以純背壓型熱電聯(lián)產(chǎn)機組項目可以實施，主要是由于在這些地區(qū)已經(jīng)具有一定的用汽量和規(guī)模較大的熱用戶群體，機組熱負荷有較為可靠的保障；其次，提供熱源的設備也基本上都是高效節(jié)能環(huán)保型的循環(huán)硫化床鍋爐，這些鍋爐都可以根據(jù)規(guī)模不同配送相應的汽量，可更好地第熱負荷變化情況進行調(diào)節(jié)，確保節(jié)能環(huán)保和經(jīng)濟運行，熱電企業(yè)也從中獲取了較好的發(fā)展空間。

3 背壓型熱電聯(lián)產(chǎn)機組未來面臨的競爭

所有的事物在發(fā)展過程中都不可能一帆風順的，都具有發(fā)展的雙重性特點。對于背壓型機組熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展來說，在未來發(fā)展過程中，也面臨著很強的競爭對手，特別是背壓型機組具有裝機容量較小的問題，一般都是在五萬千瓦以下，例如新疆某地的4*75噸/小時的循環(huán)硫化床鍋爐和27MW的背壓式汽輪發(fā)電機組項目就屬于這樣的問題。當前一些地區(qū)為了追求經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模效應，把發(fā)電機組大型化列入今后的發(fā)展重點，優(yōu)先選擇大型機組，而60萬千瓦以下的純發(fā)電機組項目是很難得到審批的，在通常情況下，非熱電聯(lián)產(chǎn)裝機容量低于30萬千瓦時，將會出現(xiàn)普遍的虧損情況，此類機組在實際運行中很難達到設計的效率值，從而使人們錯誤認為，發(fā)電規(guī)模越小，經(jīng)濟性越差。因此，大型機組將會在短期內(nèi)依然保持較快發(fā)展勢頭，背壓機組發(fā)展的空間較小，小型背壓型發(fā)電企業(yè)將面臨著被大型機組企業(yè)兼并的可能性。因此，對于背壓型機組企業(yè)來說，必須要不斷做優(yōu)做強，從節(jié)能降耗方面狠下功夫，不斷提高發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性，使其保持行業(yè)領(lǐng)先的地位，不斷降低發(fā)電能耗和成本。

4 結(jié)束語

通過背壓式發(fā)電機組的使用，實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，這是我國熱電行業(yè)發(fā)展的趨勢之一。但是，在配套使用先進鍋爐燃燒設備和智能控制技術(shù)方面，特別是對一些關(guān)鍵控制變量及關(guān)鍵邏輯進行不斷調(diào)整額優(yōu)化，不斷提高背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組熱效率，降低污染物排放，實現(xiàn)零排放等進行多變量動態(tài)優(yōu)化控制，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益和社會效益。