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最新热电联产工程设计与生产技术工艺及应用实例指导手册.pdf

最新热电联产工程设计与生产技术工艺及应用实例指导手册.pdf

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简介:最新电气控制方面书籍合集

最新热电联产工程设计与生产技术工艺及应用实例指导手册(第一卷)电力科学出版社www.plcworld.cn最新热电联产工程设计与生产技术工艺及应用实例指导手册(第二卷)电力科学出版社www.plcworld.cn最新热电联产工程设计与生产技术工艺及应用实例指导手册(第三卷)电力科学出版社www.plcworld.cn最新热电联产工程设计与生产技术工艺及应用实例指导手册(第四卷)电力科学出版社www.plcworld.cn书名:最新热电联产工程设计与生产技术工艺及应用实例指导手册主编:马鸣出版发行:电力科学出版社开本:!"!#$%&’$($)开印张:$%’版次:’%%!年"月第一版印次:’%%!年"月第一次印刷文本版号:*+,-&"".!./$0/.0’1/.$定价:&&"2%%元(全四卷3$45)www.plcworld.cn编委会主编:马鸣编委:马卫兵王伟毛德雨章名陈双何露宋祥生杨军海刘颖周伟凡王霞杨熊孙光雨张亮任虹黄杰魏云刚赵静何明青王艳黄兴存王磊任慧徐春红郭书芬崔俊英任华亮田新施永俊艾英张兴黄新壕何明祥黄浩何明魏徐梓雯魏艳于雪佳卢朝辉殷雪川www.plcworld.cn前言在国家计委、经贸委、建设部、环保总局联合发布的《关于发展热电联产的规定》中第一句话就指出“为实现两个根本性转变,实施可持续发展战略,促进热电联产事业的健康发展,落实”,已对热电联产、集中供热的环境保护意义作了高度概括。热电联产是将普通电厂本来废弃的热量加以利用,为工业和家庭提供廉价的取暖用热,这样可大大提高热效率,它与热电分产相比具有很多优点:一是降低能源消耗,二是提高空气质量,三是补充电源,四是节约城市用地,五是提高供热质量,六是便于综合利用,七是改善城市形象,八是减少安全事故。热电联产由于具有许多优点,所以世界各国都在大力发展。热电联产发展呈现许多趋势,主要表现为:推广范围普遍化,机组容量大型化,洁净煤技术高新化,节能技术系统化,热能消费计量化,使用燃料清洁化,能源系统新型化,投资经营市场化。把握这些趋势对谋划各个城市热电联产发展很有益处。总之,热电联产,集中供热是提高能源利用率,节约能源的有效途径,是一个既具有经济效益,又有环境效益和社会效益的新行业,是国家政策鼓励的节能降耗模式,发展热电联产在一定程度上反映了一个地区科技水平以及文明程度的重要标志。鉴于此,为推动热电联产这一新兴行业的健康稳步发展,为热电联产生产企业提供更为先进的技术知识,本编写组特组织有关专家和一线工作者大量收集资料,借鉴国外热电联产的经验编辑而成此书。该书共分五部分,具体包括:热电厂建设与政策指导,热电联产设备设计工艺,热电联产技术工艺,冷热电联产技术工艺,热电联产应用实例等技术知识。是热电厂、电力设计单位等企业必备工具书。本书编委会!""#年$月www.plcworld.cn目录第一篇热电厂建设与政策指导第一章国内外热电技术的现状与发展(!)第一节我国热电技术的概况(!)第二节国外热电技术的概况(")第二章热电厂建设的技术政策(#)第一节大力发展热电联产、集中供热(#)第二节贯彻热电联产、以热定电的原则($%)第三节进行可行性研究,选择最佳方案($$)第三章热电厂建设可行性研究与设计工作重点($&)第一节可行性研究工作重点($&)第二节初步设计工作重点(!!)第三节施工图设计工作重点("’)第四节设计后期服务("()第五节竣工图设计工作重点("#)第六节其他工程咨询评价工作(&%)第四章热电冷工程基本设计形式((%)第一节积极推进热电联产((%)第二节热电冷工程基本设计形式((")第五章热电厂设施施工安装与管理(())第一节施工技术责任(())第二节施工质量管理()*)第三节施工组织设计管理()()第四节施工图纸会检管理(#%)第五节施工技术交底管理(#$)第六节技术检验管理(#’)第七节设计变更管理(#")第八节施工技术档案管理(#&)第九节技术培训管理(#))第十节技术信息管理(##)$www.plcworld.cn第六章热电厂基本建设工程启动调试及竣工验收(!"#)第一节通则(!"#)第二节组织分工(!"#)第三节分部试运阶段(!"$)第四节整套启动试运阶段(!"%)第五节试生产阶段(!"&)第六节工程竣工验收(!"’)第七节达标投产(!"()第二篇热电联产设备设计工艺第一章汽轮机本体结构(!!))第一节汽缸(!!))第二节隔板与隔板套(!#&)第三节汽封(!)!)第四节转子(!)&)第五节动叶片(!$#)第六节轴承、轴系及支承系统(!$&)第七节盘车装置(!%%)第八节汽轮机阀门结构及布置(!%’)第九节滑销系统(!*))第十节汽轮机本体疏水系统(!*%)第十一节汽轮机的保温和罩壳(!**)第二章调速保安及供油系统设计与安装工艺(!*()第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理(!*()第二节汽轮机数字电液控制系统(+,-)(!’%)第三节+,-调节系统的液压系统(!(")第四节润滑油系统及设备(#"))第五节抗燃油系统及设备(##")第三章热力系统及辅助设备设计与性能(#)&)第一节热力系统概述(#)&)第二节主蒸汽及再热蒸汽系统(#)&)第三节旁路系统及设备(#$&)第四节给水回热抽汽及疏水系统(#&!)第五节除氧给水系统及设备(#(#)第六节汽封系统()#&)#www.plcworld.cn第七节辅助蒸汽系统(!!")第八节凝汽设备(!!#)第九节真空抽气系统(!"")第十节凝结水系统(!$%)第十一节循环水系统(!#%)第十二节工业水系统(!&’)第十三节发电机冷却密封系统(!&!)第四章热网系统设计工艺(!(")第一节工业供热系统介绍(!(")第二节城市集中供热系统及设备("%’)第五章燃烧设备设计工艺(")")第一节燃料的性质(")")第二节煤粉燃烧器的结构及特性(")#)第三节风量变化对锅炉燃烧的影响("!’)第四节油燃烧器("!$)第六章捞渣机设计工艺(""’)第一节捞渣机的结构与参数(""’)第二节捞渣机的使用与维护(""")第七章给水泵设计工艺与运行(""&)第一节变速箱(""&)第二节前置泵("$$)第三节主给水泵("#))第四节给水泵的辅助设备("&%)第五节给水泵组的主要技术参数("&#)第六节给水泵的运行与维护("*))第七节给水泵的事故处理("*&)第八章空气预热器设计工艺("(%)第一节空气预热器的基本原理("(%)第二节空气预热器的结构("())第三节空气预热器的密封装置($%%)第四节空气预热器的主要技术参数($%$)第五节空气预热器的运行与维护($%*)第六节空气预热器的安装与检修($)’)第七节空气预热器的积灰与腐蚀($)#)第九章引风机设计工艺($’))第一节引风机的特点($’))!www.plcworld.cn第二节引风机的结构(!"")第三节引风机的主要技术参数(!"#)第四节引风机的运行与维护(!"$)第五节引风机主要部件的拆卸与安装(!%")第十章送风机设计工艺(!%#)第一节送风机的特点(!%#)第二节送风机的结构(!%!)第三节送风机的调节原理及技术参数(!#&)第四节送风机的运行与维护(!#!)第五节送风机的检修(!!&)第十一章一次风机与排粉机设计工艺(!!%)第一节一次风机的结构(!!%)第二节一次风机的性能与计算(!!!)第三节一次风机的运行(!!’)第四节一次风机的主要技术参数(!!()第五节一次风机的检修(!’))第六节排粉机(!’")第十二章磨煤机设计工艺(!’!)第一节磨煤机的结构与原理(!’!)第二节磨煤机的技术参数(!’()第三节磨煤机的运行(!$#)第四节磨煤机的安装与检修质量标准(!$()第十三章给煤机与给粉机及其他制粉设备设计工艺(!*&)第一节给煤机的结构与原理(!*&)第二节给煤机的技术参数(!*%)第三节给煤机的运行(!*’)第四节给煤机的检修与维护(!*$)第五节给粉机(!*$)第六节粗粉分离器(!())第七节细粉分离器(!(%)第八节链条输粉机(!(’)第十四章运煤及除灰渣系统设计工艺(’)))第一节运煤系统(’)))第二节机械除灰渣系统(’"()第三节水力除灰渣系统(’#&)第四节气力除灰渣系统(’$()#www.plcworld.cn第三篇热电联产技术工艺第一章热电厂的热经济性及其指标(!"#)第一节热电联产概述(!"#)第二节热电厂总热耗量的分配及主要热经济指标(#$%)第三节热电厂节煤量的计算及节煤条件(#%%)第四节热电厂的热化系数(#%&)第五节热电厂的蒸汽参数及其循环(#’()第二章热电联产的基本形式与热化系数(#)#)第一节热电联产的意义(#)#)第二节热电联产的基本形式(#)")第三节热化系数(#*#)第三章热电联产的节能分析(#(%)第一节对热电联产界定节能指标的探讨(#(%)第二节热电企业可持续发展的思考与探索(#(#)第三节试论较远距离集中供热(#!*)第四章热负荷(##))第一节热负荷的分类(##))第二节各种热负荷的计算方法(##*)第三节热负荷图(###)第五章给水回热加热及除氧系统(#&$)第一节给水回热加热器(#&$)第二节面式加热器的连接系统(#&!)第六章热电厂供热机组的特性及热力系统分析(#"$)第一节供热机组的动力特性(#"$)第二节热电联产机组的运行工况图(#"))第七章供热设备及系统(#"&)第一节供热载热质及其热源(#"&)第二节热网加热器(&$%)第三节热力站(&$!)第四节减温减压器及其热力系统(&$#)第五节厂外供热系统(&$")第六节供热热力网(&%()第八章水热网供热的调节方法(&)*)第一节概述(&)*)(www.plcworld.cn第二节供暖热负荷供热调节的基本公式(!"#)第三节水热网供热调节的方法(!"$)第四节采暖调节中的重力压头(!#%)第五节供热综合调节(!#")第九章供热式汽轮机的运行、调试与事故预防(!#&)第一节供热式汽轮机的种类与特点(!#&)第二节汽轮机的启动(!’&)第三节供热汽轮机的停机(!&’)第四节汽轮机转子与汽缸的相对膨胀(!!#)第五节汽轮机的正常运行与维护(!!!)第六节汽轮发电机组的振动(()%)第七节汽轮机的几种典型事故及其预防(("$)第十章供热锅炉的运行与调试((#()第一节锅炉的布置((#()第二节锅炉启动((’()第三节锅炉的运行调试((&’)第四节锅炉的安全运行()**()第十一章热电联产中化学水处理技术()*’*)第一节基本资料和计算()*’))第二节水处理系统的选择计算()*$#)第三节水的软化()*&")第四节水的除碱()*&()第五节水的除盐()*!))第十二章电气设备的布置())*%)第一节电气设备平面布置())*%)第二节主控制室布置())*&)第三节屋内配电装置的布置())*()第四节屋外配电装置的布置())%")第五节对辅助及其他构建筑物的要求())%()第十三章电气控制、信号和测量系统())"%)第一节断路器的控制和信号回路())"%)第二节中央信号及其他信号装置())"’)第三节二次回路的保护、控制及信号回路设备的选择())#))第四节交流电流及交流电压回路())’*)第五节同期回路())$$)第六节励磁回路())&%)$www.plcworld.cn第十四章热电联产中继电保护(!!"")第一节发电机保护(!!"")第二节发电机保护整定计算(!!#$)第三节变压器保护(!%&!)第四节变压器保护整定计算(!%&%)第五节’()!!&*+及,)!&*+联络线路保护(!%&")第六节厂用高压电动机保护(!%!!)第十五章热电联产中的环境保护(!%!,)第一节环境影响报告书、环境评价及环境保护篇的编写与审批程序(!%!,)第二节热电厂可行性研究环境保护篇章内容深度(!%!$)第三节大气环境影响及其治理(!%!")第四节水体环境影响分析(!%’’)第五节噪声环境影响分析(!%’-)第六节绿化(!%’,)第七节社会环境影响分析(!%’,)第八节建设项目环境保护可行性技术经济论证意见(!%’$)第九节编制环境影响报告书应取得的有关文件(!%’$)第十节附录(!%’")第四篇冷热电联产技术工艺第一章冷热电联产概论(!%-$)第一节冷热电三联产概述(!%-$)第二节吸收式制冷简介(!%(%)第三节冷热电三联产的意义和发展动态(!%(#)第四节制冷机的常用能量性能指标(!%,!)第五节冷热电联产系统的组成与应用领域(!%,’)第二章冷负荷(!%,$)第一节冷负荷的分类及其计算方法(!%,$)第二节冷负荷计算(!%,#)第三章制冷技术(!%$$)第一节常用制冷方法及其应用(!%$$)第二节蒸气压缩式制冷(!%"’)第四章制冷工质及载冷介质(!%#%)第一节制冷工质(!%#%)第二节载冷和蓄冷介质(!’!$)$www.plcworld.cn第五章冷热电三联产技术工艺(!"#$)第一节概述(!"#$)第二节燃气轮机冷热电三联产(!"#%)第三节楼宇冷热电联供的概念(!"#&)第五篇热电联产应用实例第一章项目建议书及初步可行性研究报告工程实例(!""%)第一节河北兴泰发电有限责任公司#’#(()*等级供热机组工程项目建议书(!""%)第二节北京正东金州能源有限公司煤改气技术改造工程初步可行性研究报告(!"$&)第三节烟台电厂#’!"%)*热电联产机组扩建工程初步可行性研究报告(!"+,)第二章可行性研究报告工程实例(!$$%)第三章热电联产工程初步设计实例(!$%,)第四章典型工程实例(!%(+)第一节北京市燃气集团指挥调度中心热电冷三联供工程(!%(+)第二节北京中关村软件园软件广场热电冷联产工程(!%!#)第五章热电联产机组烟气脱硫实例(!%!-)第一节火电厂烟气脱硫常用的方法(!%!-)第二节石灰石—石膏湿法脱硫运行(!%%")第三节脱硫工艺过程的化验监督(!%&-)+www.plcworld.cn!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!""""第一篇热电厂建设与政策指导www.plcworld.cn第一章国内外热电技术的现状与发展第一节我国热电技术的概况一、我国热电联产的现状到!""#年底为止,我国热电联产的年供热量$%&’%($"%),占全国的**+。*""",-及以上供热机组共!$!$台,总容量达%#*.&$’($"%,-,占同容量火电装机容量的$/&*.+。在运行热电厂中,规模最大的为太原第一热电厂,装机容量为$#’&*($"%,-,在北京、天津、沈阳、吉林、长春、郑州、唐山、秦皇岛、邯郸、衡水和太原这些城市已有一批!"($"%,-、#"($"%,-大型抽汽冷凝两用机组在运行,星罗棋布的热电厂不仅在我国的大江南北、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。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*$&0!+,江苏为/#&#/+,安徽为#.&//+。城市供热管网的建设也有很大发展。按建设部规定,我国城市按非农业人口规模分组。超特大城市:!""万人口以上。特大城市:$""1!""万人口。大城市:/"1$""万人口。小城市:!"万人口以下。我国城镇集中供热!"""1!""!年,平均每年增加!&!($"’2!。我国地域广阔,不同地区的城市热化率也出入较大。无论从供热能力上看,还是从供热总量上看,热电联产均占全国蒸汽总供热能力和总供热量的*"+10"+。如!""!年,全国总供热能力为’##%*345,热电联产为/..%*345,占0!+。全国供热总量为/0%#’($"%6),热电联产为#0’%0($"%6),占**+。所以,目前我国政府有关部委的文件中,均明确提出:积极发展热电联产集中供热。二、我国热电联产发展的几个趋势$&大容量供热机组增多近两年我国热电联产建设中,开始注重建设规模,对城市集中供热,国家也积极提倡#www.plcworld.cn搞大型两用供热机组。以前单机!"#$"%&’、("#$"%&’的大型供热机组仅在特大城市建设,近两年在!"万以上人口的大、中城市也开始建设。唐山已建成!台("")’供热机组,已开始向城市采暖供热。!*燃气+蒸汽联合循环热电厂开始建设由于陕甘宁天然气进京和西气东输工程的建设,已使十余个省市燃料结构调整成为现实,一些地区将开始建设燃气+蒸汽联合循环热电厂。(*国产首台低热值燃气+蒸汽联合循环热电机组投运由南京汽轮电机(集团)公司生产的首台,,)’低热值高炉煤气联合循环热电机组于!""(年$"月$-日在吉林通化钢铁厂通过.!/试运后,正式投入运行。为我国冶金行业有效实现能源的综合利用,减少环境污染,提高经济效益,提供了有效途径。%*各城市重视环保,调整燃料结构,发展集中供热到!""!年底,北京市已有%*%万台燃煤茶炉大灶、$万台燃煤锅炉改用清洁能源,对尚未改造的燃煤锅炉,北京市!""!年共推广使用低硫优质煤-""#$"%0。太原市要求不生产高硫分、高灰分煤,禁止原煤直接进入用户。拆小锅炉,发展集中供热。上海市卢湾区!""!年完成区内%01/以下燃煤锅炉清洁能源替代工程,使全区清洁能源的比例达2,*-3,成为上海首个“无燃煤区”,区域内民用燃气普及率为$""3,大气环境质量保持在二级以上。乌鲁木齐市大力实施“蓝天工程”,拆小锅炉,发展热电联产集中供热,综合治理大气污染,使该市环境质量有很大提高。沈阳市为控制燃煤污染,实施了拆除千根烟囱工程,新增集中供热,""#$"%4!。!""!年沈阳市环境空气质量达到优良的天数,从上年的.(天,增加到$."天,占全年总天数的%.3,创("年来最高水平。成都市不断加大清洁能源推广和监督执法力度,有效控制污染,到!""(年,月全市已累计改造、取缔燃煤锅炉、茶炉%%$台,燃煤生活灶$(%,.口,每年减少燃煤(5#$"%0、烟尘排放$*.,#$"%0、67!排放"*5,!#$"%0。5*分布式能源建设已进入工程开发阶段由小型燃气轮机(内燃机)、余热锅炉吸收式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能源)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!%38(53,联合循环供电效率可达%5385"3,远高于常规火力发电,从而否定了人们头脑中固有的“机组小就不经济”的燃煤时代的传统观念。由于燃机具有低97:燃烧技术,使97:大力减少,可提高环境效益。目前我国北京、上海、广州已有一批分布式热、电、冷工程投入运行,取得明显的经济效益、环保效益和社会效益。,*热电联产今后发展思路根据国家发展改革委员会能源局编制的《!"$"年热电联产发展规划及!"!"年远景目标》确定我国今后热电联产要按下列思路发展。($)把热电联产作为采暖地区大气环境治理的重要手段,在大、中城市逐步消除小锅%www.plcworld.cn炉等污染环境的供热方式,!"#"年集中供热比例达到$"%,!"!"年时达到&"%,热电联产集中供热的比例分别达到’"%和(&%。(!)把热电联产作为提高发电效率的重要措施。在)"万人口以上的大城市,建设单机容量!"*#"(+,和’"*#"(+,的供热凝汽两用机组,在中等城市结合工业区用热建设中小型热电厂,使燃煤火电机组的发电效率提高到’"*#"(+,亚临界机组的水平。除了热电联产和综合利用电厂,基本上不再建设中小型纯凝汽火电机组。(’)把热电联产作为降低供热煤耗,提高供热效益的重要措施,通过提高供热效益控制热价上涨,减轻政府的财政负担。(()积极支持以煤矸石等劣质燃料和生物质废物综合利用的热电联产,使煤矸石、煤泥等煤炭生产的劣质燃料得到利用,消除其造成的占用土地、水资源和大气环境污染的影响。对农业废弃物(如秸秆等)也应采取热电联产等方式消化利用,减轻对环境的破坏。())积极发展天然气热电联产,在有天然气供应的中心城市扩大天然气热电联产的规模,在高新技术开发区、经济技术开发区等工业园区、大学、商业中心区等区域建设天然气热电厂。根据电力负荷的特点,在具备条件的地区建设采暖期供热、夏季作为高峰电源使用的天然气电厂,并积极发展采用各种新技术的小型天然气热电冷三联产等独立供能系统。第二节国外热电技术的概况随着人们对气候变暖、环境污染、能源供应安全、能源效率的日益关注,热电联产从来没有像现在这样受到各界的高度重视。!"世纪&"年代以来,一些国家相继出台了有关政策,积极鼓励发展热电联产,并取得了长足进展。近来,欧美各国又纷纷采取措施,制定法律法规,进一步促进热电联产的快速发展。国外在发展热电联产的实践中既有许多宝贵经验,同时也存在一些问题。学习和借鉴各国的经验,将有助于我国热电联产事业健康快速地发展。一、欧盟(-.)欧盟各国历来重视可持续发展、节约能源与环境保护,在热电联产的推广方面历来不遗余力。#///年,欧盟各国热电联产占电力生产的平均比重已经达到#"%以上。目前,有关欧盟热电联产发展的最新进展是,欧盟各国能源部长于!""’年)月#(日就具有里程碑意义的《欧盟热电联产指令》草案达成一致。该指令旨在建立一个框架以促进和发展基于欧盟内部能源市场有用热能的需求和一次能源节约的、高效的热电联产,最终提高能源效率,改善能源供应安全。(#)指令对“热电联产”、“可用热”、“总效率”、“高效热电联产”、“电热比”、“小型热电联产”、“热电联产产量”、“支持电”、“补充电”等术语和概述进行了统一定义。(!)指令要求成员国在节能及可用能需求的基础上支持热电联产的发展。欧盟委员)www.plcworld.cn会将依据热电联产厂商获得的直接或间接支持来对成员国采用的扶持机制进行评估。(!)在电网系统及税率方面:成员国必须采取必要措施确保购买支持电和补充电的税金按照公开的税率情况和条款来征收。成员国应尽可能为高效率小型热电联产机组的并网提供方便,并需通报委员会。(")成员国或成员国所委任的机构必须对现有的授权程度及其他相关程序法律体系进行评估,鼓励设计符合产热经济性需求的热电联产机组,避免追求多产热而非有用热的现象,减少监管方面和非监管方面对热电联产发展的障碍。要确保法规的可观、透明和非歧视性,应充分考虑不同热电联产技术的特性。(#)成员国应就本国热电联产潜力评估、全国热电联产使用的燃料量、发电量和产热量以及节约一次能源量等情况定期向欧盟委员会提交报告。而欧盟委员会也将就本指令的执行情况定期向欧洲议会和欧盟理事会提交进展报告。欧盟长期以来坚持不懈的努力已经取得了令人瞩目的成绩。热电联产在欧盟电力生产中所占的比重平均为$%&左右,而丹麦、荷兰、芬兰和奥地利等国热电联产的比例均高于’%&,尤其是丹麦和荷兰,分别达到#%&和"%&。二、美国$(()年$’月,全美国热电联产峰会召开。在这次会议上,热电联产产业界、美国能源部(*+,)、美国环保署(,-.)共同宣布了“/0-123445675”,计划将美国的热电生产能力翻一番,即从当时的"89:,提高至’%$%年的(’9:,达到全美总发电能力的$"&。而据美国能效经济委员会(./,,,)估计,美国在’%$%;’%’%年间可以再增加(#9:的/0-发电能力,意即到’%’%年,/0-可占全美总发电能力的’(&。’%%$年#月,布什政府公布其国家能源政策,其中承认了热电联产的重要地位。在该能源政策中写道“热电联产技术的效率可以达到)%&甚至更高。除了可以带来环境上的收益外,热电项目可以提高效率、节约成本,可以广泛地运用在工业锅炉、能源系统和小型的建筑物规模应用上。仅在工业领域,燃气热电联产就可以多生产$’"%%%<=的电力,从而每年可以减排8$"%%%>?+@和""%%A$%">的/5B。/0-是一种清洁、高度可靠的分散式能源技术,可减少输配电损耗,减少建设输配电线路的高昂开支”。而在’%%$年C月召开的第$%C届国会众议院会议上,也有多个议案建议给予/0-系统优惠政策。对于发展热电联产的优惠政策的建议具体集中在:给予热电项目减免$%&的投资税;缩短热电资产的折旧年限;使热电项目获得经营许可证的程序简单化。美国政府认为发展热电联产的障碍存在于:缺少全国性的有利于热电联产发展的并网标准;热电联产的清洁性未能得到考虑;目前的热电项目投资仍按一般工业税征收,而没有按照公用事业领域的税收标准征收。三、俄罗斯$((!年俄罗斯的热电机组装机总量8#!%A$%"D:,热电厂供热量超过8)%%%A$%$%134,热电厂电能产量为!’%%A$%)D:2。热电厂总的发电量占火电厂发电量的!!&以上。大型区域锅炉房供热量###%A$%$%8www.plcworld.cn!"#,约占总供热量$%。在供热负荷中,热电厂供热量占&’%;大型区域锅炉房供热量占((%()(**+(*’!"#,-);区域锅炉房供热量占&.%(/(**+(*0!"#,-);分散锅炉房供热量占(0%;二次能源供热量占0%。俄罗斯的热电联产基本上采用单机1*23.*45的高压和超临界蒸汽压力的机组;有.*座热电厂,其单机容量超过&**46;主要机组的蒸汽压力为(&*78,!93,温度为.&.:(;<=(&*)。(>>&年;<=(&*的装机总容量已达0&$*+(*076,即占热电厂总装机容量的’’?>%。在此类机组中,近年来增大容量主要依靠投运以下机组,即<;=’*=(&*、<;=1*=(&*、;=(.*,((.=(&*、<;=(&.=(&*、;=($.=(&*、;=(1*=(&*等型供热机组和蒸汽产量为03*201*@。,-的锅炉。在以上汽轮机中,大多数都以对热网水两级加热或三级加热进行工作。供热汽轮机工作压力30*78,!93与(&*78,!93的热电厂有(’3座,小于(&*78,!93的热电厂大约0.*座,各种容量的锅炉房(11$**座,其中有工业锅炉房1&***座。热网干线和分配骨干线大约3.$***79。为大城市住宅区服务的大容量热电机组是与蒸发量为>.*2(***@,-的锅炉模块式配套,且装备有蒸汽中间过热器的;=3.*,&**30*型汽轮机。该机进汽压力30*78,!93,温度.0*:,最大抽气量为&**+(*’!"#,-。(>>0年初,莫斯科动力局和彼得堡动力局已有33台此类供热机组在运行,总容量..*+(*076。(>>&年热电机组发电平均煤耗率为3’1?.8,(76-),热电厂发电平均煤耗率为&*1?’8,(76-),而同期凝汽式机组发电煤耗率为&.*?(8,(76-)。俄罗斯对热电联产集中供热一向很重视。供热燃料耗量占0*%,其燃料的构成中,$*%为石油和天然气。苏联解体后,国民经济不景气,遇到一系列麻烦,据介绍最近几年生产下降了一倍,产品煤耗增.%,热负荷下降1%,部属热电厂热负荷下降(.%,燃料利用率也下降了。政府认为不节能无其他办法,最近两年政府对节能特别重视,发布若干规定和法律,叶利钦签署了“节能法”,俄方提供给我方的资料中,就有.份这方面的资料。俄罗斯政府计划今年应节约(+(*1@标准煤,到3***年以前,节能资金需(*亿美元,因而急需引进外资用于热电联产集中供热。俄罗斯在由计划经济向市场经济的过渡中也采取不少变革措施,有的地方动力局已改组为股份制公司。目前热电厂仍是以国有企业为主,有些已为股份公司,而区域锅炉房已是私有化和非私有化并存。俄联邦政府只规定燃气价格,对煤价、电价和热价不作具体规定,目前燃料价格是上升趋势。俄罗斯燃料电力部对地方热电企业采取积极支持的态度,对地方与私人企业的小热电厂与国有大型热电厂同等条件允许联网,他们参考美国(>$1年制订的优惠小型热电企业的政策制订一系列支持政策措施。俄罗斯政府也认为国家不能垄断得太多,应使不同的企业与用户有选择的余地。热电联产也应发展小型化,例如&*+(*’!"#,-的小型燃气锅炉和自备锅炉房也应支持。四、韩国韩国于3*世纪$*年代初,在外国技术指导下使用进口设备曾建设了两处试验性小$www.plcworld.cn规模的集中供热系统。然后,经过十多年的准备工作,!"年代后半期开始靠自己的力量大规模地发展集中供热,至今实际发展历史不足十年,但其发展速度之快、规模之大以及技术上的某些特点均使人刮目相看。#$!%年#"月,首先建成投产了汉城西郊近郊区的木洞集中供热系统,该系统已具有较大的规模,采取了热电联产方式。之后,陆续建成了南汉城、盆唐、水西、安养日山、富川等汉城卫星系统及釜山、仁川、水源等其他系统。根据汉城市的规划,将已建成的各区域供热系统以干线连起来,使包括各卫星城在内的近、远郊区系统经过市中心区连接成全市庞大的供热管网。其中一些干线已建成,也有些干线正在施工。西北方向的日山区域和东南方向的盆唐区域之间已联网,其直线距离&"’(,可见规模之大和建设速度之快。大多数热厂采用热电联产方式,并在同一厂内又装有调峰锅炉。基本热负荷由热电联产部分承担,高峰负荷由调峰锅炉来供应,可提高运行的经济性。另外,为了调节热电联产部分的电力负荷与供热负荷,大多数热厂装有容量大的蓄热水罐。由于所使用的燃料有天然气和油两种,热电联产方式也有两种。早期建成的热厂为了降低运行费用,使用油作燃料,其形式比较简单,燃油蒸汽锅炉产生的高压蒸汽驱动纯背压式或抽汽背压式汽轮机,再通过汽)水换热器制备高温水,类似我国的热电厂,木洞等少数热厂采用了这种方式。使用天然气作为主燃料的热厂,先通过燃气轮机直接发电,废燃气温度约有&""*,送入汽)水换热器(废热锅炉)产生高温压蒸汽,以此驱动蒸汽轮机,在发电的同时也供热,盆唐卫星城等多数厂采用这种方法。调峰锅炉几乎都采用蒸汽锅炉,通过汽)水换热器加热网路水,使用的燃料也有天然气和油两种。油比天然气价格低,但对大气污染重,因而远离市中心的热厂多使用油,而近处的热厂只能使用天然气。!www.plcworld.cn第二章热电厂建设的技术政策第一节大力发展热电联产、集中供热热电联产具有节约能源、改善环境、提高供热质量、增加电力供应等综合效益,是国家鼓励发展的节能技术。热电联产是城市治理大气污染和提高能源利用率的重要措施,是集中供热的重要组成部分,是提高人民生活质量的公益性基础设施,符合国家可持续发展战略。改革开放以来,我国热电联产事业得到了迅速发展,对促进国民经济和社会发展起了重要作用。!"热电联产集中供热的优越性热电联产集中供热与分散供热相比,具有以下优点:(#)节约燃料:热电联产与热电分产相比,由于用能合理,提高了热能的利用效率从而节约了大量燃料。($)由于节约了燃料,相应减少了国家一次能源的开采及运输费用,也能缓解城市的交通运输紧张状况。(%)减少分散小锅炉房及其煤场、灰场所占用的土地。(&)减少分散小锅炉房的维修、更换设备的劳动

最新热电联产工程设计与生产技术工艺及应用实例指导手册.pdf

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上传者: 信控科技
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最新热电联产工程设计与生产技术工艺及应用实例指导手册(第一卷)电力科学出版社www.plcworld.cn最新热电联产工程设计与生产技术工艺及应用实例指导手册(第二卷)电力科学出版社www.plcworld.cn最新热电联产工程设计与生产技术工艺及应用实例指导手册(第三卷)电力科学出版社www.plcworld.cn最新热电联产工程设计与生产技术工艺及应用实例指导手册(第四卷)电力科学出版社www.plcworld.cn书名:最新热电联产工程设计与生产技术工艺及应用实例指导手册主编:马鸣出版发行:电力科学出版社开本:!"!#$%&’$($)开印张:$%’版次:’%%!年"月第一版印次:’%%!年"月第一次印刷文本版号:*+,-&"".!./$0/.0’1/.$定价:&&"2%%元(全四卷3$45)www.plcworld.cn编委会主编:马鸣编委:马卫兵王伟毛德雨章名陈双何露宋祥生杨军海刘颖周伟凡王霞杨熊孙光雨张亮任虹黄杰魏云刚赵静何明青王艳黄兴存王磊任慧徐春红郭书芬崔俊英任华亮田新施永俊艾英张兴黄新壕何明祥黄浩何明魏徐梓雯魏艳于雪佳卢朝辉殷雪川www.plcworld.cn前言在国家计委、经贸委、建设部、环保总局联合发布的《关于发展热电联产的规定》中第一句话就指出“为实现两个根本性转变,实施可持续发展战略,促进热电联产事业的健康发展,落实”,已对热电联产、集中供热的环境保护意义作了高度概括。热电联产是将普通电厂本来废弃的热量加以利用,为工业和家庭提供廉价的取暖用热,这样可大大提高热效率,它与热电分产相比具有很多优点:一是降低能源消耗,二是提高空气质量,三是补充电源,四是节约城市用地,五是提高供热质量,六是便于综合利用,七是改善城市形象,八是减少安全事故。热电联产由于具有许多优点,所以世界各国都在大力发展。热电联产发展呈现许多趋势,主要表现为:推广范围普遍化,机组容量大型化,洁净煤技术高新化,节能技术系统化,热能消费计量化,使用燃料清洁化,能源系统新型化,投资经营市场化。把握这些趋势对谋划各个城市热电联产发展很有益处。总之,热电联产,集中供热是提高能源利用率,节约能源的有效途径,是一个既具有经济效益,又有环境效益和社会效益的新行业,是国家政策鼓励的节能降耗模式,发展热电联产在一定程度上反映了一个地区科技水平以及文明程度的重要标志。鉴于此,为推动热电联产这一新兴行业的健康稳步发展,为热电联产生产企业提供更为先进的技术知识,本编写组特组织有关专家和一线工作者大量收集资料,借鉴国外热电联产的经验编辑而成此书。该书共分五部分,具体包括:热电厂建设与政策指导,热电联产设备设计工艺,热电联产技术工艺,冷热电联产技术工艺,热电联产应用实例等技术知识。是热电厂、电力设计单位等企业必备工具书。本书编委会!""#年$月www.plcworld.cn目录第一篇热电厂建设与政策指导第一章国内外热电技术的现状与发展(!)第一节我国热电技术的概况(!)第二节国外热电技术的概况(")第二章热电厂建设的技术政策(#)第一节大力发展热电联产、集中供热(#)第二节贯彻热电联产、以热定电的原则($%)第三节进行可行性研究,选择最佳方案($$)第三章热电厂建设可行性研究与设计工作重点($&)第一节可行性研究工作重点($&)第二节初步设计工作重点(!!)第三节施工图设计工作重点("’)第四节设计后期服务("()第五节竣工图设计工作重点("#)第六节其他工程咨询评价工作(&%)第四章热电冷工程基本设计形式((%)第一节积极推进热电联产((%)第二节热电冷工程基本设计形式((")第五章热电厂设施施工安装与管理(())第一节施工技术责任(())第二节施工质量管理()*)第三节施工组织设计管理()()第四节施工图纸会检管理(#%)第五节施工技术交底管理(#$)第六节技术检验管理(#’)第七节设计变更管理(#")第八节施工技术档案管理(#&)第九节技术培训管理(#))第十节技术信息管理(##)$www.plcworld.cn第六章热电厂基本建设工程启动调试及竣工验收(!"#)第一节通则(!"#)第二节组织分工(!"#)第三节分部试运阶段(!"$)第四节整套启动试运阶段(!"%)第五节试生产阶段(!"&)第六节工程竣工验收(!"’)第七节达标投产(!"()第二篇热电联产设备设计工艺第一章汽轮机本体结构(!!))第一节汽缸(!!))第二节隔板与隔板套(!#&)第三节汽封(!)!)第四节转子(!)&)第五节动叶片(!$#)第六节轴承、轴系及支承系统(!$&)第七节盘车装置(!%%)第八节汽轮机阀门结构及布置(!%’)第九节滑销系统(!*))第十节汽轮机本体疏水系统(!*%)第十一节汽轮机的保温和罩壳(!**)第二章调速保安及供油系统设计与安装工艺(!*()第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理(!*()第二节汽轮机数字电液控制系统(+,-)(!’%)第三节+,-调节系统的液压系统(!(")第四节润滑油系统及设备(#"))第五节抗燃油系统及设备(##")第三章热力系统及辅助设备设计与性能(#)&)第一节热力系统概述(#)&)第二节主蒸汽及再热蒸汽系统(#)&)第三节旁路系统及设备(#$&)第四节给水回热抽汽及疏水系统(#&!)第五节除氧给水系统及设备(#(#)第六节汽封系统()#&)#www.plcworld.cn第七节辅助蒸汽系统(!!")第八节凝汽设备(!!#)第九节真空抽气系统(!"")第十节凝结水系统(!$%)第十一节循环水系统(!#%)第十二节工业水系统(!&’)第十三节发电机冷却密封系统(!&!)第四章热网系统设计工艺(!(")第一节工业供热系统介绍(!(")第二节城市集中供热系统及设备("%’)第五章燃烧设备设计工艺(")")第一节燃料的性质(")")第二节煤粉燃烧器的结构及特性(")#)第三节风量变化对锅炉燃烧的影响("!’)第四节油燃烧器("!$)第六章捞渣机设计工艺(""’)第一节捞渣机的结构与参数(""’)第二节捞渣机的使用与维护(""")第七章给水泵设计工艺与运行(""&)第一节变速箱(""&)第二节前置泵("$$)第三节主给水泵("#))第四节给水泵的辅助设备("&%)第五节给水泵组的主要技术参数("&#)第六节给水泵的运行与维护("*))第七节给水泵的事故处理("*&)第八章空气预热器设计工艺("(%)第一节空气预热器的基本原理("(%)第二节空气预热器的结构("())第三节空气预热器的密封装置($%%)第四节空气预热器的主要技术参数($%$)第五节空气预热器的运行与维护($%*)第六节空气预热器的安装与检修($)’)第七节空气预热器的积灰与腐蚀($)#)第九章引风机设计工艺($’))第一节引风机的特点($’))!www.plcworld.cn第二节引风机的结构(!"")第三节引风机的主要技术参数(!"#)第四节引风机的运行与维护(!"$)第五节引风机主要部件的拆卸与安装(!%")第十章送风机设计工艺(!%#)第一节送风机的特点(!%#)第二节送风机的结构(!%!)第三节送风机的调节原理及技术参数(!#&)第四节送风机的运行与维护(!#!)第五节送风机的检修(!!&)第十一章一次风机与排粉机设计工艺(!!%)第一节一次风机的结构(!!%)第二节一次风机的性能与计算(!!!)第三节一次风机的运行(!!’)第四节一次风机的主要技术参数(!!()第五节一次风机的检修(!’))第六节排粉机(!’")第十二章磨煤机设计工艺(!’!)第一节磨煤机的结构与原理(!’!)第二节磨煤机的技术参数(!’()第三节磨煤机的运行(!$#)第四节磨煤机的安装与检修质量标准(!$()第十三章给煤机与给粉机及其他制粉设备设计工艺(!*&)第一节给煤机的结构与原理(!*&)第二节给煤机的技术参数(!*%)第三节给煤机的运行(!*’)第四节给煤机的检修与维护(!*$)第五节给粉机(!*$)第六节粗粉分离器(!())第七节细粉分离器(!(%)第八节链条输粉机(!(’)第十四章运煤及除灰渣系统设计工艺(’)))第一节运煤系统(’)))第二节机械除灰渣系统(’"()第三节水力除灰渣系统(’#&)第四节气力除灰渣系统(’$()#www.plcworld.cn第三篇热电联产技术工艺第一章热电厂的热经济性及其指标(!"#)第一节热电联产概述(!"#)第二节热电厂总热耗量的分配及主要热经济指标(#$%)第三节热电厂节煤量的计算及节煤条件(#%%)第四节热电厂的热化系数(#%&)第五节热电厂的蒸汽参数及其循环(#’()第二章热电联产的基本形式与热化系数(#)#)第一节热电联产的意义(#)#)第二节热电联产的基本形式(#)")第三节热化系数(#*#)第三章热电联产的节能分析(#(%)第一节对热电联产界定节能指标的探讨(#(%)第二节热电企业可持续发展的思考与探索(#(#)第三节试论较远距离集中供热(#!*)第四章热负荷(##))第一节热负荷的分类(##))第二节各种热负荷的计算方法(##*)第三节热负荷图(###)第五章给水回热加热及除氧系统(#&$)第一节给水回热加热器(#&$)第二节面式加热器的连接系统(#&!)第六章热电厂供热机组的特性及热力系统分析(#"$)第一节供热机组的动力特性(#"$)第二节热电联产机组的运行工况图(#"))第七章供热设备及系统(#"&)第一节供热载热质及其热源(#"&)第二节热网加热器(&$%)第三节热力站(&$!)第四节减温减压器及其热力系统(&$#)第五节厂外供热系统(&$")第六节供热热力网(&%()第八章水热网供热的调节方法(&)*)第一节概述(&)*)(www.plcworld.cn第二节供暖热负荷供热调节的基本公式(!"#)第三节水热网供热调节的方法(!"$)第四节采暖调节中的重力压头(!#%)第五节供热综合调节(!#")第九章供热式汽轮机的运行、调试与事故预防(!#&)第一节供热式汽轮机的种类与特点(!#&)第二节汽轮机的启动(!’&)第三节供热汽轮机的停机(!&’)第四节汽轮机转子与汽缸的相对膨胀(!!#)第五节汽轮机的正常运行与维护(!!!)第六节汽轮发电机组的振动(()%)第七节汽轮机的几种典型事故及其预防(("$)第十章供热锅炉的运行与调试((#()第一节锅炉的布置((#()第二节锅炉启动((’()第三节锅炉的运行调试((&’)第四节锅炉的安全运行()**()第十一章热电联产中化学水处理技术()*’*)第一节基本资料和计算()*’))第二节水处理系统的选择计算()*$#)第三节水的软化()*&")第四节水的除碱()*&()第五节水的除盐()*!))第十二章电气设备的布置())*%)第一节电气设备平面布置())*%)第二节主控制室布置())*&)第三节屋内配电装置的布置())*()第四节屋外配电装置的布置())%")第五节对辅助及其他构建筑物的要求())%()第十三章电气控制、信号和测量系统())"%)第一节断路器的控制和信号回路())"%)第二节中央信号及其他信号装置())"’)第三节二次回路的保护、控制及信号回路设备的选择())#))第四节交流电流及交流电压回路())’*)第五节同期回路())$$)第六节励磁回路())&%)$www.plcworld.cn第十四章热电联产中继电保护(!!"")第一节发电机保护(!!"")第二节发电机保护整定计算(!!#$)第三节变压器保护(!%&!)第四节变压器保护整定计算(!%&%)第五节’()!!&*+及,)!&*+联络线路保护(!%&")第六节厂用高压电动机保护(!%!!)第十五章热电联产中的环境保护(!%!,)第一节环境影响报告书、环境评价及环境保护篇的编写与审批程序(!%!,)第二节热电厂可行性研究环境保护篇章内容深度(!%!$)第三节大气环境影响及其治理(!%!")第四节水体环境影响分析(!%’’)第五节噪声环境影响分析(!%’-)第六节绿化(!%’,)第七节社会环境影响分析(!%’,)第八节建设项目环境保护可行性技术经济论证意见(!%’$)第九节编制环境影响报告书应取得的有关文件(!%’$)第十节附录(!%’")第四篇冷热电联产技术工艺第一章冷热电联产概论(!%-$)第一节冷热电三联产概述(!%-$)第二节吸收式制冷简介(!%(%)第三节冷热电三联产的意义和发展动态(!%(#)第四节制冷机的常用能量性能指标(!%,!)第五节冷热电联产系统的组成与应用领域(!%,’)第二章冷负荷(!%,$)第一节冷负荷的分类及其计算方法(!%,$)第二节冷负荷计算(!%,#)第三章制冷技术(!%$$)第一节常用制冷方法及其应用(!%$$)第二节蒸气压缩式制冷(!%"’)第四章制冷工质及载冷介质(!%#%)第一节制冷工质(!%#%)第二节载冷和蓄冷介质(!’!$)$www.plcworld.cn第五章冷热电三联产技术工艺(!"#$)第一节概述(!"#$)第二节燃气轮机冷热电三联产(!"#%)第三节楼宇冷热电联供的概念(!"#&)第五篇热电联产应用实例第一章项目建议书及初步可行性研究报告工程实例(!""%)第一节河北兴泰发电有限责任公司#’#(()*等级供热机组工程项目建议书(!""%)第二节北京正东金州能源有限公司煤改气技术改造工程初步可行性研究报告(!"$&)第三节烟台电厂#’!"%)*热电联产机组扩建工程初步可行性研究报告(!"+,)第二章可行性研究报告工程实例(!$$%)第三章热电联产工程初步设计实例(!$%,)第四章典型工程实例(!%(+)第一节北京市燃气集团指挥调度中心热电冷三联供工程(!%(+)第二节北京中关村软件园软件广场热电冷联产工程(!%!#)第五章热电联产机组烟气脱硫实例(!%!-)第一节火电厂烟气脱硫常用的方法(!%!-)第二节石灰石—石膏湿法脱硫运行(!%%")第三节脱硫工艺过程的化验监督(!%&-)+www.plcworld.cn!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!""""第一篇热电厂建设与政策指导www.plcworld.cn第一章国内外热电技术的现状与发展第一节我国热电技术的概况一、我国热电联产的现状到!""#年底为止,我国热电联产的年供热量$%&’%($"%),占全国的**+。*""",-及以上供热机组共!$!$台,总容量达%#*.&$’($"%,-,占同容量火电装机容量的$/&*.+。在运行热电厂中,规模最大的为太原第一热电厂,装机容量为$#’&*($"%,-,在北京、天津、沈阳、吉林、长春、郑州、唐山、秦皇岛、邯郸、衡水和太原这些城市已有一批!"($"%,-、#"($"%,-大型抽汽冷凝两用机组在运行,星罗棋布的热电厂不仅在我国的大江南北、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。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*$&0!+,江苏为/#&#/+,安徽为#.&//+。城市供热管网的建设也有很大发展。按建设部规定,我国城市按非农业人口规模分组。超特大城市:!""万人口以上。特大城市:$""1!""万人口。大城市:/"1$""万人口。小城市:!"万人口以下。我国城镇集中供热!"""1!""!年,平均每年增加!&!($"’2!。我国地域广阔,不同地区的城市热化率也出入较大。无论从供热能力上看,还是从供热总量上看,热电联产均占全国蒸汽总供热能力和总供热量的*"+10"+。如!""!年,全国总供热能力为’##%*345,热电联产为/..%*345,占0!+。全国供热总量为/0%#’($"%6),热电联产为#0’%0($"%6),占**+。所以,目前我国政府有关部委的文件中,均明确提出:积极发展热电联产集中供热。二、我国热电联产发展的几个趋势$&大容量供热机组增多近两年我国热电联产建设中,开始注重建设规模,对城市集中供热,国家也积极提倡#www.plcworld.cn搞大型两用供热机组。以前单机!"#$"%&’、("#$"%&’的大型供热机组仅在特大城市建设,近两年在!"万以上人口的大、中城市也开始建设。唐山已建成!台("")’供热机组,已开始向城市采暖供热。!*燃气+蒸汽联合循环热电厂开始建设由于陕甘宁天然气进京和西气东输工程的建设,已使十余个省市燃料结构调整成为现实,一些地区将开始建设燃气+蒸汽联合循环热电厂。(*国产首台低热值燃气+蒸汽联合循环热电机组投运由南京汽轮电机(集团)公司生产的首台,,)’低热值高炉煤气联合循环热电机组于!""(年$"月$-日在吉林通化钢铁厂通过.!/试运后,正式投入运行。为我国冶金行业有效实现能源的综合利用,减少环境污染,提高经济效益,提供了有效途径。%*各城市重视环保,调整燃料结构,发展集中供热到!""!年底,北京市已有%*%万台燃煤茶炉大灶、$万台燃煤锅炉改用清洁能源,对尚未改造的燃煤锅炉,北京市!""!年共推广使用低硫优质煤-""#$"%0。太原市要求不生产高硫分、高灰分煤,禁止原煤直接进入用户。拆小锅炉,发展集中供热。上海市卢湾区!""!年完成区内%01/以下燃煤锅炉清洁能源替代工程,使全区清洁能源的比例达2,*-3,成为上海首个“无燃煤区”,区域内民用燃气普及率为$""3,大气环境质量保持在二级以上。乌鲁木齐市大力实施“蓝天工程”,拆小锅炉,发展热电联产集中供热,综合治理大气污染,使该市环境质量有很大提高。沈阳市为控制燃煤污染,实施了拆除千根烟囱工程,新增集中供热,""#$"%4!。!""!年沈阳市环境空气质量达到优良的天数,从上年的.(天,增加到$."天,占全年总天数的%.3,创("年来最高水平。成都市不断加大清洁能源推广和监督执法力度,有效控制污染,到!""(年,月全市已累计改造、取缔燃煤锅炉、茶炉%%$台,燃煤生活灶$(%,.口,每年减少燃煤(5#$"%0、烟尘排放$*.,#$"%0、67!排放"*5,!#$"%0。5*分布式能源建设已进入工程开发阶段由小型燃气轮机(内燃机)、余热锅炉吸收式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能源)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!%38(53,联合循环供电效率可达%5385"3,远高于常规火力发电,从而否定了人们头脑中固有的“机组小就不经济”的燃煤时代的传统观念。由于燃机具有低97:燃烧技术,使97:大力减少,可提高环境效益。目前我国北京、上海、广州已有一批分布式热、电、冷工程投入运行,取得明显的经济效益、环保效益和社会效益。,*热电联产今后发展思路根据国家发展改革委员会能源局编制的《!"$"年热电联产发展规划及!"!"年远景目标》确定我国今后热电联产要按下列思路发展。($)把热电联产作为采暖地区大气环境治理的重要手段,在大、中城市逐步消除小锅%www.plcworld.cn炉等污染环境的供热方式,!"#"年集中供热比例达到$"%,!"!"年时达到&"%,热电联产集中供热的比例分别达到’"%和(&%。(!)把热电联产作为提高发电效率的重要措施。在)"万人口以上的大城市,建设单机容量!"*#"(+,和’"*#"(+,的供热凝汽两用机组,在中等城市结合工业区用热建设中小型热电厂,使燃煤火电机组的发电效率提高到’"*#"(+,亚临界机组的水平。除了热电联产和综合利用电厂,基本上不再建设中小型纯凝汽火电机组。(’)把热电联产作为降低供热煤耗,提高供热效益的重要措施,通过提高供热效益控制热价上涨,减轻政府的财政负担。(()积极支持以煤矸石等劣质燃料和生物质废物综合利用的热电联产,使煤矸石、煤泥等煤炭生产的劣质燃料得到利用,消除其造成的占用土地、水资源和大气环境污染的影响。对农业废弃物(如秸秆等)也应采取热电联产等方式消化利用,减轻对环境的破坏。())积极发展天然气热电联产,在有天然气供应的中心城市扩大天然气热电联产的规模,在高新技术开发区、经济技术开发区等工业园区、大学、商业中心区等区域建设天然气热电厂。根据电力负荷的特点,在具备条件的地区建设采暖期供热、夏季作为高峰电源使用的天然气电厂,并积极发展采用各种新技术的小型天然气热电冷三联产等独立供能系统。第二节国外热电技术的概况随着人们对气候变暖、环境污染、能源供应安全、能源效率的日益关注,热电联产从来没有像现在这样受到各界的高度重视。!"世纪&"年代以来,一些国家相继出台了有关政策,积极鼓励发展热电联产,并取得了长足进展。近来,欧美各国又纷纷采取措施,制定法律法规,进一步促进热电联产的快速发展。国外在发展热电联产的实践中既有许多宝贵经验,同时也存在一些问题。学习和借鉴各国的经验,将有助于我国热电联产事业健康快速地发展。一、欧盟(-.)欧盟各国历来重视可持续发展、节约能源与环境保护,在热电联产的推广方面历来不遗余力。#///年,欧盟各国热电联产占电力生产的平均比重已经达到#"%以上。目前,有关欧盟热电联产发展的最新进展是,欧盟各国能源部长于!""’年)月#(日就具有里程碑意义的《欧盟热电联产指令》草案达成一致。该指令旨在建立一个框架以促进和发展基于欧盟内部能源市场有用热能的需求和一次能源节约的、高效的热电联产,最终提高能源效率,改善能源供应安全。(#)指令对“热电联产”、“可用热”、“总效率”、“高效热电联产”、“电热比”、“小型热电联产”、“热电联产产量”、“支持电”、“补充电”等术语和概述进行了统一定义。(!)指令要求成员国在节能及可用能需求的基础上支持热电联产的发展。欧盟委员)www.plcworld.cn会将依据热电联产厂商获得的直接或间接支持来对成员国采用的扶持机制进行评估。(!)在电网系统及税率方面:成员国必须采取必要措施确保购买支持电和补充电的税金按照公开的税率情况和条款来征收。成员国应尽可能为高效率小型热电联产机组的并网提供方便,并需通报委员会。(")成员国或成员国所委任的机构必须对现有的授权程度及其他相关程序法律体系进行评估,鼓励设计符合产热经济性需求的热电联产机组,避免追求多产热而非有用热的现象,减少监管方面和非监管方面对热电联产发展的障碍。要确保法规的可观、透明和非歧视性,应充分考虑不同热电联产技术的特性。(#)成员国应就本国热电联产潜力评估、全国热电联产使用的燃料量、发电量和产热量以及节约一次能源量等情况定期向欧盟委员会提交报告。而欧盟委员会也将就本指令的执行情况定期向欧洲议会和欧盟理事会提交进展报告。欧盟长期以来坚持不懈的努力已经取得了令人瞩目的成绩。热电联产在欧盟电力生产中所占的比重平均为$%&左右,而丹麦、荷兰、芬兰和奥地利等国热电联产的比例均高于’%&,尤其是丹麦和荷兰,分别达到#%&和"%&。二、美国$(()年$’月,全美国热电联产峰会召开。在这次会议上,热电联产产业界、美国能源部(*+,)、美国环保署(,-.)共同宣布了“/0-123445675”,计划将美国的热电生产能力翻一番,即从当时的"89:,提高至’%$%年的(’9:,达到全美总发电能力的$"&。而据美国能效经济委员会(./,,,)估计,美国在’%$%;’%’%年间可以再增加(#9:的/0-发电能力,意即到’%’%年,/0-可占全美总发电能力的’(&。’%%$年#月,布什政府公布其国家能源政策,其中承认了热电联产的重要地位。在该能源政策中写道“热电联产技术的效率可以达到)%&甚至更高。除了可以带来环境上的收益外,热电项目可以提高效率、节约成本,可以广泛地运用在工业锅炉、能源系统和小型的建筑物规模应用上。仅在工业领域,燃气热电联产就可以多生产$’"%%%<=的电力,从而每年可以减排8$"%%%>?+@和""%%A$%">的/5B。/0-是一种清洁、高度可靠的分散式能源技术,可减少输配电损耗,减少建设输配电线路的高昂开支”。而在’%%$年C月召开的第$%C届国会众议院会议上,也有多个议案建议给予/0-系统优惠政策。对于发展热电联产的优惠政策的建议具体集中在:给予热电项目减免$%&的投资税;缩短热电资产的折旧年限;使热电项目获得经营许可证的程序简单化。美国政府认为发展热电联产的障碍存在于:缺少全国性的有利于热电联产发展的并网标准;热电联产的清洁性未能得到考虑;目前的热电项目投资仍按一般工业税征收,而没有按照公用事业领域的税收标准征收。三、俄罗斯$((!年俄罗斯的热电机组装机总量8#!%A$%"D:,热电厂供热量超过8)%%%A$%$%134,热电厂电能产量为!’%%A$%)D:2。热电厂总的发电量占火电厂发电量的!!&以上。大型区域锅炉房供热量###%A$%$%8www.plcworld.cn!"#,约占总供热量$%。在供热负荷中,热电厂供热量占&’%;大型区域锅炉房供热量占((%()(**+(*’!"#,-);区域锅炉房供热量占&.%(/(**+(*0!"#,-);分散锅炉房供热量占(0%;二次能源供热量占0%。俄罗斯的热电联产基本上采用单机1*23.*45的高压和超临界蒸汽压力的机组;有.*座热电厂,其单机容量超过&**46;主要机组的蒸汽压力为(&*78,!93,温度为.&.:(;<=(&*)。(>>&年;<=(&*的装机总容量已达0&$*+(*076,即占热电厂总装机容量的’’?>%。在此类机组中,近年来增大容量主要依靠投运以下机组,即<;=’*=(&*、<;=1*=(&*、;=(.*,((.=(&*、<;=(&.=(&*、;=($.=(&*、;=(1*=(&*等型供热机组和蒸汽产量为03*201*@。,-的锅炉。在以上汽轮机中,大多数都以对热网水两级加热或三级加热进行工作。供热汽轮机工作压力30*78,!93与(&*78,!93的热电厂有(’3座,小于(&*78,!93的热电厂大约0.*座,各种容量的锅炉房(11$**座,其中有工业锅炉房1&***座。热网干线和分配骨干线大约3.$***79。为大城市住宅区服务的大容量热电机组是与蒸发量为>.*2(***@,-的锅炉模块式配套,且装备有蒸汽中间过热器的;=3.*,&**30*型汽轮机。该机进汽压力30*78,!93,温度.0*:,最大抽气量为&**+(*’!"#,-。(>>0年初,莫斯科动力局和彼得堡动力局已有33台此类供热机组在运行,总容量..*+(*076。(>>&年热电机组发电平均煤耗率为3’1?.8,(76-),热电厂发电平均煤耗率为&*1?’8,(76-),而同期凝汽式机组发电煤耗率为&.*?(8,(76-)。俄罗斯对热电联产集中供热一向很重视。供热燃料耗量占0*%,其燃料的构成中,$*%为石油和天然气。苏联解体后,国民经济不景气,遇到一系列麻烦,据介绍最近几年生产下降了一倍,产品煤耗增.%,热负荷下降1%,部属热电厂热负荷下降(.%,燃料利用率也下降了。政府认为不节能无其他办法,最近两年政府对节能特别重视,发布若干规定和法律,叶利钦签署了“节能法”,俄方提供给我方的资料中,就有.份这方面的资料。俄罗斯政府计划今年应节约(+(*1@标准煤,到3***年以前,节能资金需(*亿美元,因而急需引进外资用于热电联产集中供热。俄罗斯在由计划经济向市场经济的过渡中也采取不少变革措施,有的地方动力局已改组为股份制公司。目前热电厂仍是以国有企业为主,有些已为股份公司,而区域锅炉房已是私有化和非私有化并存。俄联邦政府只规定燃气价格,对煤价、电价和热价不作具体规定,目前燃料价格是上升趋势。俄罗斯燃料电力部对地方热电企业采取积极支持的态度,对地方与私人企业的小热电厂与国有大型热电厂同等条件允许联网,他们参考美国(>$1年制订的优惠小型热电企业的政策制订一系列支持政策措施。俄罗斯政府也认为国家不能垄断得太多,应使不同的企业与用户有选择的余地。热电联产也应发展小型化,例如&*+(*’!"#,-的小型燃气锅炉和自备锅炉房也应支持。四、韩国韩国于3*世纪$*年代初,在外国技术指导下使用进口设备曾建设了两处试验性小$www.plcworld.cn规模的集中供热系统。然后,经过十多年的准备工作,!"年代后半期开始靠自己的力量大规模地发展集中供热,至今实际发展历史不足十年,但其发展速度之快、规模之大以及技术上的某些特点均使人刮目相看。#$!%年#"月,首先建成投产了汉城西郊近郊区的木洞集中供热系统,该系统已具有较大的规模,采取了热电联产方式。之后,陆续建成了南汉城、盆唐、水西、安养日山、富川等汉城卫星系统及釜山、仁川、水源等其他系统。根据汉城市的规划,将已建成的各区域供热系统以干线连起来,使包括各卫星城在内的近、远郊区系统经过市中心区连接成全市庞大的供热管网。其中一些干线已建成,也有些干线正在施工。西北方向的日山区域和东南方向的盆唐区域之间已联网,其直线距离&"’(,可见规模之大和建设速度之快。大多数热厂采用热电联产方式,并在同一厂内又装有调峰锅炉。基本热负荷由热电联产部分承担,高峰负荷由调峰锅炉来供应,可提高运行的经济性。另外,为了调节热电联产部分的电力负荷与供热负荷,大多数热厂装有容量大的蓄热水罐。由于所使用的燃料有天然气和油两种,热电联产方式也有两种。早期建成的热厂为了降低运行费用,使用油作燃料,其形式比较简单,燃油蒸汽锅炉产生的高压蒸汽驱动纯背压式或抽汽背压式汽轮机,再通过汽)水换热器制备高温水,类似我国的热电厂,木洞等少数热厂采用了这种方式。使用天然气作为主燃料的热厂,先通过燃气轮机直接发电,废燃气温度约有&""*,送入汽)水换热器(废热锅炉)产生高温压蒸汽,以此驱动蒸汽轮机,在发电的同时也供热,盆唐卫星城等多数厂采用这种方法。调峰锅炉几乎都采用蒸汽锅炉,通过汽)水换热器加热网路水,使用的燃料也有天然气和油两种。油比天然气价格低,但对大气污染重,因而远离市中心的热厂多使用油,而近处的热厂只能使用天然气。!www.plcworld.cn第二章热电厂建设的技术政策第一节大力发展热电联产、集中供热热电联产具有节约能源、改善环境、提高供热质量、增加电力供应等综合效益,是国家鼓励发展的节能技术。热电联产是城市治理大气污染和提高能源利用率的重要措施,是集中供热的重要组成部分,是提高人民生活质量的公益性基础设施,符合国家可持续发展战略。改革开放以来,我国热电联产事业得到了迅速发展,对促进国民经济和社会发展起了重要作用。!"热电联产集中供热的优越性热电联产集中供热与分散供热相比,具有以下优点:(#)节约燃料:热电联产与热电分产相比,由于用能合理,提高了热能的利用效率从而节约了大量燃料。($)由于节约了燃料,相应减少了国家一次能源的开采及运输费用,也能缓解城市的交通运输紧张状况。(%)减少分散小锅炉房及其煤场、灰场所占用的土地。(&)减少分散小锅炉房的维修、更换设备的劳动
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