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热电厂与热电联产的区别

一、热电厂:

所谓热电厂,是以热定电,以供热为主要目的发电厂。其下游客户是热力公司及用热企业。热力公司的下游客户主要是城镇居民。

热电厂装机容量受热负荷大小、性质等制约,机组规模要比目前火电厂的主力机组小。由于既发电又供热,锅炉容量大于同规模火电厂。热电厂比一般火电厂多增设锅炉容量以备用,水处理的量也较大。且热电厂一般靠近热负荷中心,往往是人口密集区的城镇中心,其用水、征地、拆迁、环保要求等均大大高于同容量火电厂,同时还建热力管网。

北方区域的热电厂,其下游客户是热力公司及用热企业。而热力公司的下游客户主要是城镇居民。所以,客户源稳定,基本上没有市场竞争。其次,热电价格均由政府定价,经营状况稳定,热电行业发展态势有利。

一般发电厂都采用凝汽式机组,只生产电能向用户供电。工业生产和人们生活用热则由特设的工业锅炉及采暖锅炉房单独供应。这种能量生产方式称为热电分产。而热电厂则采用供热式机组,除了供应电能以外,同时还利用作过功(即发了电)的汽轮机抽汽或排汽来满足生产和生活上所需热量。这种能量生产方式称为热电联产。

从能源利用效果考虑,热电分产对能源使用很不合理:一方面热功转换过程(凝汽式机组发电)必然产生低品位热能损失(汽机排汽在冷源中放热),另一方面让高品位热能(锅炉提供的蒸汽热量)贬值地用于低品位供热。在热电联产中燃料化学能则转变为高位热能先用来发电(高品位热能),然后使用做过功的低品位热能向用户供热,这符合按质用能和综合用能的原则。所以热电厂的特点是,一次能源利用得比较合理,做到按质供能,梯级用能,能尽其用,使地区的整个能量供应系统节约了能源。

从供热方式角度考虑:供热方式有分散供热和集中供热两大类。在用户处就地分散供热,因供热规模限制,只能采用低参数热效率不高的小型锅炉(热效率为50%左右)。然而由热电厂供热则形成地区集中供热。由于供热规模大,可以采用高参数高效率的大型锅炉(热效率为85%以上),从而使能源利用效益得到较大的提高,节省了燃料。

在环境污染方面,由于热电厂集中供热而使用煤量减少,排污量也减少,运煤除灰的麻烦亦有减少,而且大容量锅炉备有高效除尘器设备和高烟囱,使环境污染程度也大为降低。

二、热电联产:

热电联产是指发电厂既生产电能,又利用汽轮发电机做过功的蒸汽对用户供热的生产方式,即同时生产电、热能的工艺过程,较之分别生产电、热能方式节约燃料。对外供热的蒸汽源是抽汽式汽轮机的调整抽汽或背式汽轮机的排汽,压力通常分为0.78~1.28兆帕(MPa)和0.12~0.25MPa两等。前者供工业生产,后者供民用采暖。热电联产的蒸汽没有冷源损失,所以能将热效率提高到85%,比大型凝汽式机组(热效率达40%)还要高得多。

热电联产不仅大量节能,而且可以改善环境条件,提高居民生活水平。但热电联产把电厂的发电与用户的用热紧密联系,降低了灵活性,同时也增加了电厂的投资。因此,只有对城市规划和集中供热区作统筹安排,在热负荷充分保证的条件下,确定合理的建设方案,才能收到良好的综合效益。

热电联产要求将热电站同有关工厂和城镇住宅集中布局在一定地段内,以取得*大的能源利用经济效益。西方和东欧国家发展热电联产已达较高水平,热电厂装机容量占电力总装机容量的30%,用于工业生产和分区集中供暖各占一半。造纸、钢铁和化学(包括石油化学)工业是热电联产的主要用户,它们不仅是消耗电热的大用户,而且其生产过程中所排出的废料和废气(如高炉气)可作为热电联产装置的燃料。城市工业区及人口居住密集区也是发展热电联产的主要对象,但要注意对当地热负荷进行分析,一般热化系数不得低于0.5(工业热负荷年利用小时数在3500小时以上,居民冬季采暖不小于3个月)。热电厂的供热距离通常不超过5~8公里。对热电联产的燃料质量(主要是含硫、磷量)有较高要求,同时厂址要选在城市盛行风的下风向,避免对城市环境的污染。

三、热电联产的发展前景:

随着我国经济建设的飞跃,电力工业有了飞速的发展,国内装机容量和发电量居世界第二。据调查数据显示,2000年国内装机容量31932万kW,年发电量13685亿kWh;2005年预计4.3亿kW,27000亿kWh;安全、经济指标逐年提高,国内平均供电标煤耗6MW及以上机组电厂;1990年429g/kWh, 1998年404g/kWh,1999年399g/kWh,2000年392g/kWh,2001年降至385g/kWh,2002年为381g/kWh,上年为377g/kWh。

大型电站热电联产化将是未来大型电站发展的一种趋势。大型电站热电联产化在保持蒸汽与发电的高效与大容量的基础上,能提供满足工业锅炉负荷的需求,取代工业锅炉,并可以保持热力供应的高效性。大型热电联产电站产生的蒸汽在发电后,还可满足各种热负荷,甚至还可作为吸收式制冷机的工作蒸汽,生产6~8℃冷水用于空调或工艺冷却。

西方国家发展热电联产已达较高水平,其热负荷的用途已经扩张到冷热利用以及海水淡化等领域,大大扩展了热电联产的热利用范围。统计来看,西方国家热电厂装机容量占电力总装机容量的30%,用途大约为工业生产和分区集中供暖各占一半。在工业生产中,造纸、钢铁和化学工业都是热电联产的主要用户。

中国热电联产行业市场前瞻与投资战略规划分析前瞻分析认为,“十一五”期间,国内新增供热机组装机容量约6000万千瓦,2011年我国热电联产装机规模为141.30GW,到2012年供热机组装机总容量达到156.93GW,约占同期国内火电机组装机总容量的19.16%。到2012年底,我国6000千瓦及以上热电联产装机已超过2.2亿千瓦,达22075万千瓦,占同口径火电装机容量的27.49%,占国内发电机组总容量的19.25%。

热电联产是一项综合利用能源的技术,在发电的同时,有效利用汽化潜热进行供热,具有能源利用效率高、保护环境等诸多优势,被认为是*好的集中供热热源。

受我国能源结构的影响,目前我国的冷热电联产系统还大多以煤为主要燃料,总的热效率不高。对比发达国家,美国73%的热电联产项目使用的是燃气,俄罗斯热电联产燃料构成中70%是石油和天然气。这促使我们要大力发展以燃气为燃料的冷热电联产系统。另外,我国的燃气冷热电联产系统也多是采用高参数的大容量机组,而不需要长距离输送、能源利用率高的小型系统还并不多见。相信未来小型冷热电联产系统和区域集中供热供冷系统(DHC)将会得到更广泛的应用。同时,以上两个趋势和方向,使得微型燃气轮机、外燃机、燃料电池和单压吸收式制冷机等既环保又节能的设备受到了较大关注和开发。相信在我国能源政策的调整中,所有以上这些形式多样、特点各异的设备会给冷热电联产系统带来更深的内涵和更好的发展。

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