資源綜合利用熱電小議
小熱電與小火電有著本質(zhì)區(qū)別,熱電聯(lián)產(chǎn)和熱電分產(chǎn)是兩個(gè)不同的概念。小火電是指機(jī)組容量較小的純凝汽機(jī)組。它的特點(diǎn)是以煤炭為主要燃料,運(yùn)行參數(shù)低,外界沒(méi)有熱負(fù)荷,排汽熱量成為冷源損失,白白浪費(fèi),這也是小火電受控的原因所在:能耗高、效率低、污染嚴(yán)重。而小熱電和資源綜合利用熱電也有所不同,兩者均屬于熱電聯(lián)產(chǎn),在保證發(fā)電的同時(shí),又充分利用熱汽向外部供熱。熱能呈梯級(jí)方式利用,能夠很好地提高熱能的綜合效率。
廣義上的熱電其實(shí)包括資源綜合利用熱電,狹義的小熱電主要指燃煤熱電,而資源綜合利用熱電特指利用工業(yè)的余熱、余壓、城市垃圾……以及煤層氣、沼氣、高爐煤氣等進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)。其中就明確了資源綜合利用熱電的燃料與小熱電不同,有的甚至可以不設(shè)置燃燒系統(tǒng)。
鑒于熱電聯(lián)產(chǎn)具有明顯的優(yōu)勢(shì),符合國(guó)家能源政策和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),國(guó)家是鼓勵(lì)大力發(fā)展的。
2 資源綜合利用熱電的優(yōu)越性
2.1 節(jié)能效果顯著
資源綜合利用熱電所利用的原料均為廢棄物,若對(duì)外排放,不僅浪費(fèi),而且環(huán)保不能達(dá)標(biāo)。我們先計(jì)算燃煤小熱電的發(fā)電熱耗。
熱電聯(lián)產(chǎn)是指在發(fā)電的同時(shí),利用對(duì)汽輪機(jī)做過(guò)功的汽流來(lái)對(duì)外供熱,供熱部分無(wú)冷源損失,其熱耗HR的表達(dá)式為:
HR=(1)
式中:HR———機(jī)組發(fā)電熱耗,kJ/kWh;
Do———汽輪機(jī)進(jìn)汽量,kg/h;
io———汽輪機(jī)進(jìn)汽焓,kJ/kg;
ig———給水焓,kJ/kg;
Dn———對(duì)外供熱蒸汽量,kg/h;
in———供熱蒸汽焓,kJ/kg;
Ebs———化學(xué)補(bǔ)水焓,kJ/kg;
N———機(jī)組電功率,kW。
一般說(shuō)來(lái),熱電廠鍋爐效率在80%以上,管道效率在98%以上,熱電廠集中供熱的供熱煤耗約為38~43kg/GJ。從上式可以看出,在計(jì)算機(jī)組發(fā)電熱耗時(shí),已扣除了供熱熱量,也就是說(shuō),熱電聯(lián)產(chǎn)的供熱機(jī)組與同容量的凝汽式機(jī)組相比,由于利用了供熱式汽輪機(jī)的抽汽或排汽對(duì)外供熱,使熱化發(fā)電部分避免了冷源損失,且供熱量越大,熱耗越低,亦即發(fā)電煤耗越低,這表現(xiàn)了小熱電比小火電的優(yōu)越性。但是如果與同容量的資源綜合利用熱電相比,后者不存在耗煤之論,由此不難看出,資源綜合利用熱電的節(jié)能效益要其它二者高得多,節(jié)能效果十分顯著。
2.2 資源綜合利用有利于環(huán)境條件的改善
資源綜合利用熱電就是要收集工業(yè)副產(chǎn)品,進(jìn)行發(fā)電,變廢為寶,這樣就可以節(jié)約大量燃料。據(jù)報(bào)道,環(huán)保部門曾測(cè)算過(guò),節(jié)省1t標(biāo)煤,可減少CO2排放44kg,SO2排放20kg,煙塵15kg,灰渣260kg。此外,因?yàn)橘Y源綜合利用熱電節(jié)約了燃料,相應(yīng)的灰渣、煙塵和污水都有所減少,這就很好地解決了地面污染的問(wèn)題。
綜上所述,我們這樣一個(gè)以煤為主要燃料的發(fā)展中國(guó)家,資源綜合利用熱電對(duì)改善城環(huán)境,提高人民生活質(zhì)量有著極大的推動(dòng)作用。
3 資源綜合利用熱電的經(jīng)濟(jì)效益分析
我國(guó)在最近發(fā)布的《小火電機(jī)組建設(shè)管理暫行規(guī)定》中,以“供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗應(yīng)<360g/kWh、熱電比應(yīng)>50%”作為考核、界定熱電廠的指標(biāo)。但是很明顯,這些考核指標(biāo)對(duì)于資源綜合利用熱電來(lái)說(shuō)是無(wú)法定量的。
由于資源綜合利用熱電的動(dòng)力源為工業(yè)廢棄物,運(yùn)行成本十分低廉,根據(jù)不同的情況統(tǒng)計(jì),一般大約在0.06~0.12元/kWh(取平均值0.09元/kWh),這比動(dòng)力燃煤電站要低得多,不考慮物價(jià)上漲因素,外購(gòu)電的平均價(jià)格設(shè)定為0.58元/kWh(不含稅),一個(gè)年設(shè)計(jì)發(fā)電能力為3000kW的電站,總投資為2200萬(wàn)元,年運(yùn)行7000h,則每年發(fā)電量為2.1×107kWh,扣除10%(實(shí)際約8%)電站自用電,可減少外購(gòu)電1.89×107kWh,每年為企業(yè)節(jié)約電費(fèi)926萬(wàn)元,實(shí)際運(yùn)行中通過(guò)調(diào)節(jié)用電系統(tǒng)功率因素并使現(xiàn)有供配電系統(tǒng)損耗減少,從而節(jié)約部分電費(fèi)。所以,據(jù)此計(jì)算不用三年就可收回項(xiàng)目的全部投資(這里沒(méi)有考慮供熱收費(fèi)的情況)。
4 資源綜合利用熱電的建議
4.1 根據(jù)能量總和來(lái)正確選用機(jī)組
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摘自《中國(guó)水泥》2004年 11月號(hào)
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