热电联产供热系统节能分析及优化对策

热电联产供热系统节能分析及优化对策

周粉

广东华电韶关热电有限公司 512400 广东韶关

摘要：热电联产供热系统属于典型的能源集中供应系统，该系统在改善环境、增加电力供应方面表现突出，也能实现对供热质量与能源的有效节约，对于地方电能综合效益的有效提升也非常到位。本文中着重探讨了热电联产供热系统节能降耗的重要价值与目前发展现状，并对系统中的技术优化对策进行深入分析。

关键词：热电联产供热系统；能源集中供应；节能优化对策；烟气余热回收

在热电企业中，热电联产集中供热系统不可或缺，它作为一种公益性基础设施在提升地区人民生活质量方面贡献巨大。在提高能源利用效率，治理大气污染过程中，需要结合燃料供应能源利用机制建立热电联集中供热系统，这也是热电企业中可持续发展的最关键设施之一，其在环保节能效应表现上十分突出。

1. 热电联产供热系统的重要价值分析

热电联产供热系统在上世纪50年代就已经在东欧国家出现，它作为热电厂的基础设施存在，在实施热电联产集中过热过程中，其供热能源消耗在10%左右，综合能效也不到45%，而实际上热电联产供热系统的理想能效应该按照75%进行计算。这说明当时的热电联产供热系统依然还有超过30%的提升空间。就城市热电联产集中供热系统而言，为保证所提供热源稳定、安全可靠，还需要相应改善热电供热环境，如此对热电联产业发展意义重大，可显著节约能源。为当前城市环保事业作出巨大贡献。

2. 热电联产供热系统的发展现状问题分析

目前我国热电企业在热电联产供热系统建设方面也已经逐渐步入正轨，其中针对热电联产供热系统的发展应用特别注重终端热力机制构建，充分结合饱和或过热蒸汽分析热源热水优化体系构建过程，进而构建热力能耗主体。在建筑供热部门工业热力能耗主体建设过程中，需要保证热力能耗量占到总热力能耗量大约45%以上，这其中锅炉作为主要热力能耗平台存在，其热力能耗总量超过70%以上。而热力能耗的另一大消耗则是城市居民采暖，其热力能耗总量甚至已经超过70%，近年来在热力能耗机制建设中占比比例逐渐增大。在分析热电联供热系统发展现状过程中，必须深度考量热力消费问题，探讨热电联市场的发展现状。就总体而言，热电联产所承担的总供热蒸汽量大约达到80%以上，其中它所承担的热水采暖供应量也超过30%，这一数据充分说明了热电联与热电分产建设是非常到位，它在显著提升能源消耗方面表现突出，同时满足了城市居民供热采暖要求以及工业蒸汽生产要求。

就目前国内的集中供热系统发展而言，它就是在热电联供热系统之上建立了集中供暖机制。根据相关数据统计，目前国内热电联产占集中供热量达到48%以上，其总供热量则在50%以上。这些数据都表明了城市区域锅炉集中供热系统在热水供热方式上已经表现出了极高的经济效益，而对于热电联供热系统建设来说，其中蒸汽供热已经成为了主要热源之一。在示范性应用热电冷联供热系统过程中，需要对发电设备、热回收设备、制冷设备进行调整，确保电力热能利用机制有效构建，优化相关技术衡量标准。就以国内北上广等超级大城市为例，其燃气式热电冷联供热技术已经被广泛应用，其中规格超过380万kW的热电冷联供电系统示范项目也已经全面投入生产^[1]。

3. 热电联产供热系统的技术实践优化对策

就目前国内的热电联产集中供热系统建设而言，其技术实践优化对策需要实现进一步有效丰富，保证基于社会发展层面推动全国综合经济快速发展，满足国家整体可持续发展战略要求。具体来讲，下文简单阐述了几点热电联产供热系统的技术实践优化对策。

1. 采用新型保温材料技术优化对策

首先要采用到新型保温材料技术，最大限度减少用户处理过程中所产生的各种热量损失。为此，热电联产供热系统应该引入新型保温材料制作形成传输管道，确保利用硅酸铝棉改造无机陶瓷，结合不同直径、长度供热管道构建保温瓦块。结合多种材料建立保温制品过程中，可实现对热损耗的有效降低，且在价格成本方面也会有所减少。就保温材料的应用过程而言，需要结合以下要点展开分析：

即要结合系列试验分析得出相应结论，充分了解有机与无机保温材料，保证在5分钟时间范围内完成保温材料的完全燃烧过程，这一过程中保温材料温度不会出现大幅度提升状况，仅仅在小范围内浮动变化。就整体保温材料应用而言，它应当处于平稳稳定状态中，这对于热电联产供热系统建设而言是非常有利的，其外保温层不会因为温度过高而发生火灾，对于火焰蔓延速度较快问题需要结合非常态火灾状态进行调整，确保保温材料的外保温层能够在以下6个阶段完成整体试验过程，具体如下：

吸热——热解——发烟——火焰扩散——全燃——火灾衰减

这其中前3个阶段为火焰发展阶段，即有机保温材料被燃烧的前25s，此时材料大量吸收热量以后它的旧分子键会大面积断裂并形成新键，并产生大量烟气；第4、5阶段为火焰的完全燃烧阶段，最后第6阶段为火焰的减弱衰退阶段。可以见得，在热电联产供热系统中采用新型保温材料技术具有其可行性，它在提高系统生产运行安全性上表现出色

^[2]。

2. 采用红外线纳米节能技术优化对策

在采用红外线纳米节能技术优化对策过程中，需要对其耐腐蚀性与耐氧化性等等特征进行分析，建立热电联产供热系统的抗高温安全保护机制。一般来说，应该在锅炉壁上涂抹该涂料，确保有效延长锅炉的整体使用生命周期。在这里就要展开一系列热平衡测试试验，分析得出热平衡测试结果，其中结果表明在燃气锅炉壁上涂刷节能涂料，配合红外线纳米节能技术效果甚好，其节能效果达到5%以上，燃煤锅炉本体也能节能超过3%。而在涂刷红外线高温纳米节能涂料以后其相比于涂刷普通防氧化腐蚀涂料腐蚀速度大幅度减缓超过15%，这一技术优化对策对于锅炉本体的经济损失成本降低是非常有利的。

3. 采用烟气余热回收技术优化对策

在热电联产供热系统中可以采用到烟气余热回收技术，这主要是因为锅炉所排出的烟气温度最高可达到140℃左右，此时就会产生较多余热源，为了保证热源不浪费需要采用上述技术内容。具体来讲就要采用到导热管换热器配合回旋式换热器，确保所排出烟气温度可进行吸收回收再利用。具体来讲，每当提高一次回水温度15℃左右，其烟气余热回收技术水平就会有所提升，该技术对于回收烟气热量而言是非常利好的。

4. 其它技术优化对策

除此之外，热电联产供热系统在集中供热过程中还会采用到其它节能技术，保证做到技术内容分步实施、统一规划、建立适度规模的联产供热机制，保证以热定电。具体来讲，目前国内热电厂就采用到了优质煤进行生产，其所回收的煤灰渣质量非常好，煤灰渣利用率已经超过100%。而剩余的生产砌块则会被送往水泥厂进行进一步加工处理。某些热电厂在热电联产集中供热系统中也安装了热工仪表，它在动态实时记录系统耗能数据状况上表现出色，在发现问题后也能提出必要性解决措施，确保设备正确连接，完善设置内容，形成系统操作技术流程，同时执行定期维修管理机制。比如说目前比较流行的停炉保养制度，它在一定程度上确保锅炉设备完好，并且杜绝了锅炉设备的某些故障问题^[3]。

总结：

综上所述，目前在热电企业中热电联产集中供热系统在节能技术实践应用方面表现出色，这主要得益于它已经完全跳脱出传统分散供热技术体系，建立了具有优异节能效益的能源利用机制，全面推动了热电厂设备生产高效率稳定运行，这对于我国未来工业稳定长久可持续发展是非常有意义的，同时也为城市居民采暖供热水平提高创造了有利前提条件。

参考文献：

[1] 钱有泽. 热电联产供热系统并网分析及改进措施[J]. 石油石化物资采购, 2019(7):1.

[2] 李夫雷. 热电联产集中供热系统的节能技术分析[J]. 中国房地产业, 2019, 000(026):248.

[3] 李聪. 城市集中供热优化运行及节能措施[J]. 山西建筑, 2019, 45(7):2.