某经济开发区热电联产项目技术经济分析

某经济开发区热电联产项目技术经济分析

赵军 1 徐国强 1 石玉龙 1 陈志刚 2

1 杭州华电工程咨询 有限公司 杭州 310000 2 杭州申乾裕科技 有限公司 杭州 310000

摘要：区域内热用户分散自备小锅炉供热，能源利用率低，且造成了相对较大的环境污染。为有效解决上述供热问题，采用热电联产方式替代分散自备锅炉供热方式是更为高效的能源生产方式。通过对某经济开发区热电联产方案的分析发现：用高效清洁燃烧的燃煤热电联产技术，系统全年综合能源效率83.12%；该热电联产项目，全部投资财务内部收益率税后8.41%，资本金内部收益率10.45%，均高于基准收益率7.5%；本热电联产项目替代区域工业锅炉，与热电分产对比，全年可节约标煤7.78万吨，全年减排二氧化碳19.69万吨，全年减排二氧化硫1401.09吨，全年减排氮氧化物447.57吨，全年减排烟尘295.79吨。

关键词：热电联产、节约资源、技术经济

中图分类号：TK175 文献标识码：A

0引言

我国既是能源消耗大国，也是能源缺乏的国家。因此，国家鼓励节约能源，提倡集中供热、热电联产。目前若继续采用现有小锅炉或导热油炉来满足热负荷增长的需要显然极不合理，也不符合国家节能减排政策。而采用大容量高参数的机组进行热电联产、集中供热，锅炉热效率可达90%以上，还可有效避免用热企业各自另建工业锅炉房分散供热^[1-2]。

国家《节能中长期规划》中把热电联产列为鼓励发展的十大重点节能工程之一，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，可显著提高燃料利用率，是公认的节约能源、改善环境的重要措施，也是实现循环经济、提高资源利用效率，保护和改善环境，实现可持续发展的重要技术手段^[3-5]。

因此，建设本热电联产项目，符合国家热电联产和提高热电综合效率的产业政策，有利于改善环境、提高能源综合利用率，保障开发区企业的供热需求。热电联产项目必将产生较好的经济效益和显著的社会效益，其建设是完全必要的，也是非常紧迫的。

1 厂区现状及能源消耗

1.1 厂区现状

潜江经济开发区位于湖北省潜江市，是原泽口经济开发区。开发区立足开放开发、突出招商引资，充分发挥独特的政策、环境、资源等优势，已形成化工、机械、轻纺等三大支柱产业，尤其是化工产业取得了长足的发展。区内现有中国十大牛磺酸生产企业之一的永安药业，有盐化工、硫化工、氮化工、油化工、生物工程及高新技术材料等一批市内、外客商投资企业，目前园区共有规模企业达13家。

1.2供热现状

供热范围为潜江经济开发区泽口化工园，供热区域内没有集中供热的热源点，区域内热用户分散自备小锅炉供热。根据市质监局提供的在用锅炉统计表及实际调查新增，供热区域内共有工业小锅炉（包括导热油炉）总计21台，合计铭牌容量671.5蒸吨。

2热电联产项目技术经济性分析

本方案主要措施是采取热电联产方式，从而去除区域内热用户分散自备小锅炉供热，优化用能结构。

（1）技术可行性评估

供热区域内有着稳定的热用户。园区内主要热用户范围均在5 km供热半径范围内。本工程水源有两个，分别为汉江水和市政自来水。

发电机组选用背压式汽轮机机组，具备以下优点：①背压式汽轮机排汽压力高，通流部分的级数少，结构简单，同时不需要庞大的凝汽器和冷却水系统，机组轻小，造价低；②与相似规模的抽凝机组相比，背压机组增大了全厂的供热能力及节约能源，提高了经济性。

锅炉选择循环流化床锅炉（简称CFB炉），具备以下优点：①CFB锅炉具有燃料适应性广、负荷调节灵敏等优点，能实现在低负荷下稳定燃烧；②面对日益严格的环保要求，由于其低温燃烧的特点，可控制NO_×生成量达到200～300mg/Nm³以下，并采用炉内加钙燃烧脱硫方式，脱硫效率可达80%左右，在环境保护方面占有很大优势，在设备运行的可靠性和管理维护经验方面均已成熟。

本工程热源厂建设的同时，需配套建设供热管网工程，供热管网采用枝状结构。敷设方式沿道路两旁架空方式敷设，局部也可采用地埋方式。热力管网的建设改造应采用旋转补偿器、纳米保温材料、隔热支座等热力长输技术，减少管网压损、温降，扩大供热半径。将热力管网压降控制在0.05 MPa/km以下，温降控制在5℃/km以下。从本工程供热负荷及供热参数来看，所需最大工业蒸汽量为289.5t/h。区域热网设置蒸汽管网，厂区蒸汽管线出口蒸汽压力为（0.98MPa，275℃）、（2.5MPa，380℃）、（3.82MPa，450℃）；站区蒸汽管线输送至用户厂区围墙外1.0m。

综上所述，该方案技术可行。

（2）能源环境可行性评估

工程采用循环流化床锅炉燃烧技术，同时配有湿法烟气脱硫装置、SNCR+SCR脱硝装置、布袋除尘器，实现了热电联产，属环保型、节能型热电厂。本热电联产项目，执行超低排放标准（即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于5、35、50mg/m

³）。

采用雨污分流系统，工业用水循环利用率达到95%。工业废水在采用有效的污水处理措施后，经厂区污水管道汇总后排入市政污水管道，送污水处理厂集中处理。厂内生活污水经处理后用于厂区绿化，实现达标排放。

采用的噪声防治措施如下：在锅炉排气口安装高效消音器，并采用减振、防振等措施从声源上控制噪声水平。各生产车间的集中控制室、值班室均须采用密闭门窗结构。合理布置总平面，将高噪声源远离噪声敏感点，以及有针对性的适当绿化。

循环流化床锅炉灰渣可以作为建筑材料等多种用途，综合利用情况一直非常好，综合利用达100%。

本热电厂项目采用当地的绿化树种及花卉；厂区围墙边，种植高大阔叶树种形成屏障，以减少噪音影响，储煤及输煤设施边缘主要种植具有抗硫、吸收SO₂气体和吸尘滞尘习性的常绿乔木。

综上所述，该方案具备较好的环境效益。

（3）经济可行性评估

本项目投资估算的内容主要包括热电联产项目内全部工艺主设备费用，配套供水、电气、暖通等附属设备费用，相应的建筑工程费、安装工程费以及其他工程费用，并包括相应热力管网的工程投资。

本期热电联产项目工程规模为：3×220t/h＋B6MW+CB30MW超高温超高压抽汽背压式汽轮发电机组。项目静态总投资约8.200亿元。

本项目为在基础能源价格确定的前提下，计算项目内部收益率。全部投资财务内部收益率税后8.41%，资本金内部收益率10.45%，均高于基准收益率7.5%，详见表1。故在合理的能源价格上，该方案在财务上是可行的。

表1 项目财务评价主要指标

3 结论

（1）本项目采用高效清洁燃烧的燃煤热电联产技术，总装机规模4×220t/h CFB循环流化床锅炉+2×（B6MW+CB30MW）超高温超高压背压式汽轮发电机组，总装机规模约为72MW，系统全年综合能源效率83.12%。

（2）本热电联产项目，静态投资约为8.20亿元，在标煤价格为600元/t、水价格为1.85元/t、供热价格为50元/GJ和上网电价（含税）为0.3981元/kWh的条件下，全部投资财务内部收益率税后8.41%，资本金内部收益率10.45%，均高于基准收益率7.5%。

（3）本热电联产项目替代区域工业锅炉，与热电分产对比，全年可节约标煤7.78万吨，全年减排二氧化碳19.69万吨，全年减排二氧化硫1401.09吨，全年减排氮氧化物447.57吨，全年减排烟尘295.79吨。

参考文献

[1] 贾江涛, 李雷鸣. 我国能源消费影响因素分析:基于路径分析的实证研究[J]. 节能技术, 2011, (5): 462-465.

[2] 赵冰. 供电企业成本精细化管理探讨[J]. 中国中小企业, 2019, 286(09): 104-105.

[3] 江涛. 集中供热热源厂工程项目节能评估分析[J]. 消费导刊, 2017, (9): 18.

[4] 刘书杰. 热电联产型供热企业作业成本管理研究[J]. 区域供热, 2013, (6): 109-113.

[5] 郭琪, 温雪娇, 房文轩, 等. 附加热源对热电联合系统收益影响分析[J]. 能源与节能, 2020, 182(11): 12-16.