热电联产【摘要】西部大开发，经济大发展，对电力和热能均有更大的需求。工业用汽与民用采暖都将有较大的增涨。由于西部地区有丰富的天然气和煤层气，为发展燃气-蒸汽联合循环热电厂，提供了可靠的能源基础。西部大开发中，电力工业的发展，热电联产的增强，均需落实国家有关产业政策。

西部大开发是一项复杂的系统工程，涉及到能源、水利、交通、通信、环保等基础产业的综合开发和协调发展。电力工业在西部的发展不但与其他基础产业的发展存在相互依存的关系，而且具有开发西部地区丰富的水电、煤炭资源，充分发挥其得天独厚的自然资源优势的特殊性。

西部地区是我国气温比较偏低的地方，经济大发展，不仅电力需求增大，对工业生产用热和居民生活与采暖用热也将提出更大的需求。热电联产可以有效地节约能源，改善环境质量，增加电力供应等，因而我们认为西部大开发，电力要先行，热电联产应做出更大贡献。

西部大开发中，能源建设要向西部倾斜。我国能源建设要进一步贯彻"因地制宜、多能互补、综合利用、讲究效益"的原则。我国西部地区能源资源丰富，不但拥有丰富的煤炭、水力、石油、天然气、煤层气，也有较好的风能、太阳能等新能源的资源，具有良好的开发利用前景。最近中央提出的"西气东送"方案，说明西北地区有丰富的天然气和煤层气，为发展燃气--蒸汽联合循环热电厂，提供了可靠的能源基础。

1.我国热电联产已达到的水平

到1998年底为止，我国热电联产的情况：

6000千瓦及以上供热机组共1313台总容量达2493.85万千瓦，占同容量火电装机总容量的12.7%。

1998年新装了一些大型供热机组，新增供热机组的平均单台容量由1997年的1.28万千瓦/台增加到1998年的3.53万千瓦/台。

在运行的热电厂中，规模最大的为太原第一热电厂，装机容量138.6万千瓦，在北京、沈阳、吉林、长春、郑州、邯郸、秦皇岛、天津和太原这些中心城市已有一批20万千瓦、30万千瓦大型抽汽冷凝两用机组在运行，星罗棋布的热电厂不仅在大江南北、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。

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全国火电及热电机组(单机6000KW及以上)发展情况

年份在负责城市集中供热的热力公司中，规模最大的为北京市热力公司，现已有供热管网328公里。供热面积3799万平米，供应蒸汽105个工业用户897t/h，大小热力站1015个。已建成的热力管网：蒸汽管直径DN1000，热水管直径DN1400。

到1998年底，全国共有668个设市城市，其中已有286个城市集中建集中供热设施，占42.18%，供热管道34308公里，其中蒸汽管道6933公里，热水管道27375公里，1998年底集中供热的供热能力：蒸汽66427吨/时，热水71720兆瓦/时。供汽量：蒸汽17463吨/年，热水64684百万千焦/年。1998年底全国集中供热面积为86540万平米。目前北京集中供热面积已达6411万平米。集中热化率已达34.6%。

在总供热量中热电联产占62.9%，锅炉房占35.75%，其它占1.35%，城市民用建筑集中供热面积增长较快，并向采暖过度区发展。全国集中供热面积中，公共建筑占33.12%，民用建筑占59.76%，其它占7.11%，民用建筑集中供热有如下特点：(1)三北地区集中供热以民用建筑为主，如北京市民用建筑为72.66%，河北省为66.54%，辽宁省为67.5%，山东省为51.97%。(2)城市集中供热逐步向采暖过渡区发展，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61.72%，江苏为53.35%，安徽为39.55%。城市供热管网的建设也有很大发展。

(1)直埋敷设方式逐年增长到1995年，直埋敷设长度已达9251公里，占总长度的29%。

(2)热水管道直埋敷设已制订国家行业标准，适用于热介质温度低于或等于150°C，公径直径小于或等于DN500mm的钢制内管保温层，保护外壳结合为一体的予制保温直埋热水管道。

蒸气直埋铺设已在10余个城市中敷设数百公里，最大管径为DN700，正在总结经验过程中。

(3)直埋敷设排名前10位的城市主要分布在东北、华北、西北。

(4)地沟敷设排名前10位的城市主要分布在东北、华北、西北。

(5)架空敷设排名为前10位的城市主要分布南方各省市。

城市集中供热中各类热源的比例

全国设有集中供热设施的城市

全国集中供热面积的分类

2、热电联产在实践中体现的优越性

2.1、节能

据1982年统计资料，全国热电联产建设与建凝汽式电厂加锅炉房供热比较，约多投资10亿元人民币达到年节约标煤量500万吨，折合节约吨标煤净投资200元左右，节能经济效益是显著的。1991年底国家计委、原国务院生产办、原能源部联合批准执行的《小型节能热电项目可行性研究技术规定及附件》中，也规定新建热电项目的年节约吨标煤净投资应在500元/吨以下。1997年中国节能投资公司"补充说明"中已将该数值调整为1000元/吨以下。

北京第一热电厂从1973年开始至今，年发电标煤耗均在300克/千瓦·时以下，最好的1986年曾达261克/千瓦·时，供热标煤耗为36～62.1公斤/吉焦，20万千瓦凝汽机组的发电标准煤耗率为350克/千瓦·时(1998年6000千瓦及以上电厂发电标准煤耗373克千瓦·时，供电标准煤耗404克/千瓦·时)，因而热电厂能有效地节约能源。

1998年全年供热量103599万吉焦，年供热节煤量估计为1962万吨，若标煤按241.28元/吨计算，则年节煤效益为47.3亿元。

2.2、改善环境质量

分散供热的小锅炉一般是单台容量小，烟囱低，除尘效果差，有的小锅炉甚至无正规的除尘设备。而热电厂的锅炉容量大、热效率高、烟囱高、除尘效率高。一般可在90%以上，最近几年推广使用的循环流化床电站锅炉还可在炉内脱硫更有利于环境保护。由于热电联产节省大量燃料，锅炉容量大，热效率高，除尘效果好并能高空排放，故能有效地改善环境质量。由于我国以燃煤为主要能源，故热电联产的环境效益更加突出。

2.3、缓和当地的电力紧张

由于多种原因造成电力工业的发展赶不上国民经济的发展，长时期大范围地形成电力紧张的局面。近年来才得到缓和，热电联产的建设有效地缓和了当地电力紧张的被动情况，有的热电厂已形成当地的重要电源点。

热电厂都建在热负荷中心，区域热电厂的上网电量也在就近消化，而电力系统的大型电厂则要远距离输电，由热电厂供电减少的线路损失也是可观的经济效益。

2.4、提高供热质量，发展生产，改善人民生活。

分散小锅炉房由于设备条件限制和煤质变化，不易保证供热质量，压力和温度的波动会影响工艺生产。

居民采暖的小锅炉，一般为间断供热，供热时间短，温度低，热电厂集中供热为连续运行，稳定可靠供热质量高。

2.5、为灰渣综合利用创造了有利条件

分散供热时灰渣不好集中利用，热电联产则为灰渣综合利用创造了有利条件。

2.6、节约宝贵的城建占地

工业企业中的锅炉房连同煤场、渣场要占用比较大的面积，对上海、天津这样的老工业城市，有的连扩建一台锅炉的地方都很紧张，因而想尽快实现热电联产集中供热。原来的锅炉房和煤场、灰场可移做他用以扩大再生产。

3、积极发展燃气--蒸汽联合循环热电厂

燃气--蒸汽联合循环装置，是将具有较高平均吸热温度的燃气轮机循环(布雷顿循环)与具有较低平均放热温度的蒸汽轮机循环(朗肯循环)结合起来，使燃气轮机的废热成为汽轮机循环的加热热源，达到扬长避短，相互弥补的目的，使整个联合循环的热能利用水平提高，其发电效率高达45～58%。大大超过常规的火电机组。综合它具有高效低耗、启动快、可用率高、投资省、建设期短、环境污染少、省水及占地少等优点，得到世界各国的重视而迅速发展。目前就世界范围而言，燃机发电在世界上已进入高度发展的时代，其技术日趋完善，得到了广泛应用。单机功率250～300MW已投入商业运行，因而，燃气轮机发电已是电力结构中的重要部分，在新增发电容量中更占重要成份。据美国能源信息局预测：1998～2007年十年内，计划新装机52044MW，其中燃煤机组2559MW(4.9%)，燃油机组1444MW(2.8%)，燃气机组46181(88.7%)，燃油及燃气机组大部分是燃气轮机及联合循环机组。荷兰目前已确定不再建常规燃煤火电厂，如新建则应为燃气--蒸汽联合循环热电厂。

我国在60年代初，开始引进燃气发电机组，先后测绘纺制或自行设计制造过多机型，其功率等级都在几千瓦以内，燃气初温一般为600～700°C，发电效率仅为16～25%。到80年代初期，基于国外燃气轮发电技术发展成熟，可用率提高，国内石油和天然气的开发也有进展，为燃气机的应用创造了条件，因而推进了我国燃气轮机的制造和应用，随着改革开放，国民经济飞速发展，对电力需求量大增，尤其沿海地区，电力缺乏已形成抑制国民经济的发展，因而引进了一批燃油燃气轮机，同时南京汽轮电机厂先后对英国JB公司生产的PG5301机进行仿制生产过三台，与GE公司合作生产MSS6000系列14台，投入运行13台，使我国燃气轮机技术发展进入高潮。

我国航空工业部也积极开展航机改为地面发电机组。中国航空工业燃机动力(集团)公司以航空高技术为基础，具有开发、设计、生产燃气轮机的能力。迄今为止，已研制生产了6个系列、10多种型号的燃气轮机。该公司的成都发动机公司与美国联合技术公司联合研制生产的FT8型燃气轮发电机组，已先后在深圳福田热电厂、海南三亚燃机电厂投运，取得良好的效果，展示了它具有90年代世界先进水平。

据统计：目前我国内地有燃气轮机电厂80余座，机组140台(套)，装机容量达7200MW。广东、海南地区现有燃机共46台，总装机容量3000MW，其中深圳市装机20台，容量达1300MW。上海、江苏、浙江、福建等沿海地区共装机30台，容量达2030MW，武汉、重庆、成都、合肥等地装机9台，容量为480MW，其余是大庆、胜利、中原和新疆地区油田和石化工厂其装机65台(套)总装机容量约1000MW。

现将我国燃机装置情况归述如下：

①燃机联合循环装置装机容量达5500MW，占燃气轮机电厂总装机容量的80%，其发电效率达45%以上。

②重型燃机111台总容量为4559.748MW，其中国产燃机仅10台容量330MW。

③轻型燃机进口航机改型31台总容量928.95MW。

④国产航机改型机74台，装机容量159.30MW。

⑤其他进口机械驱动机组10台容量132.526MW。

⑥设计为燃气--蒸汽联合循环热电厂共10座，而目前实际供热的热电厂仅为8座，这些热电厂都是在油田或属自备电厂。

⑦燃用天然气的热电厂仅有大庆地区4座和克拉玛依热电厂、美亚湛江炼油厂自备电厂。其余燃机均燃用轻油、重油。

近几年我国天然气的开发逐年增长，燃料结构将发生变化，"西气东送"工程为我国发展燃气--蒸汽联合循环提供了能源保证，因而应积极发展燃气--蒸汽联合循环热电厂。

4、燃气轮机将为我国凝气式火电厂技术改造发挥积极作用

根据国家经贸委"关于关停小火电机组的意见"确定今年底将关停单机5万kW及以下的中低压燃煤燃油纯凝汽机组，到2003年其中的高压机组也要关停。在国家确定要关停的单机5万kW及以下的纯凝汽机组中，有一些周围有一定的热负荷可以改造为热电厂。在技术改造中有天然气的地区，可以学习荷兰的经验，建设燃气轮机代替原有的燃煤锅炉，其汽轮机和发电机不动形成燃气--蒸汽联合循环。

根据荷兰能源环境企业在1998年9月在北京长城饭店国家计委能源研究所组织召开的《中荷热电联产研讨会》--燃气型热电联产及电厂改造会议，提供的资料：用燃气轮机改造以煤为燃料的锅炉，可提高效率达40～45%。1969至1976年在荷兰有总发电达4000兆瓦的电厂用燃气轮机进行了改造。为协助中国进行技术改造，会议中还提出技术改造的资金35%由荷兰政府通过拨款提供，其余65%需要由中国方面筹措资金。

荷兰为促进热电联产发展，政府曾规定，支持总投资20%的资金用于工程建设。2000年热电装机达800万千瓦，其发电量已达总发电量的40%，由于荷兰目前也是电力过剩，20%的政府资金支持取消了。

荷兰热电联产的发电量优先上网，政府还规定对有稳定热负荷的热电厂，其天然气价较其他工业用户便宜2美分/立方米(我国台湾地区也规定，热电厂用天然气价优惠为工业用户的91.5%。)

5、工业与民用采暖热负荷增加，为热电厂建设开创新机遇

据有关专家预测我国加入WTO后，国内到2005年GDP和社会福利收入将提高2000亿元人民币，不同的行业均将有较大的变化与增涨，工业生产的用电量与用热量将大幅度增加。据建设部有关专家预测，到本世界中业，我国将有6亿农村人口转移到城镇中，农村人口的转移将带来商品能源的大量增加，中国有近5万个小城镇集中了有相当规模的乡镇企业100多万家，有电、热负荷的需求。又由于西北地区气温偏低，大量新建筑的增加，热必要走集中供热的先进之路。1997年我国全国民用采暖的热化率为12.24%，华北、东北、西北地区集中供热的热化率已达29.08%，比全国平均热化率高一倍，同时又由于大量公共建筑与民用建筑的兴建必将对采暖用热有大量的需求。

从以上分析，我们可以确信开发大西北必将增加对电、热负荷的需求，为热电厂建设开创新机遇。

6、各部门在开发大西北进军中均应贯彻国家产业政策

6.1、严格区分热电联产与小火电

在热电联产建设中，我国一向强调"以热定电"来建设热电厂，因而绝大多数热电厂建在热负荷中心，多数热电厂中供热机组为单机25000千瓦及以下的中小机组、不能说小的供热机组就不好，300千瓦背压机组实际的供电标煤耗率比30万千瓦凝汽机组还低，因而应坚持产业政策，按"节约能源法"和"大气污染防治法"的要求，积极鼓励、支持、发展热电联产。

天然气与煤层气的开发与应用，将使燃煤占主导地位局面有所改变，燃料结构变化后，则对大小机组的认识也要产生变化，因为燃气轮机的效率与机组大小关系不大，国外目前还在发展小型全能量系统，因为用燃气，统一解决电、热、冷、功，因而效率很高。

发展热电联产的正确方针，应是以热负荷为基础，因地制宜，大、中、小并举，不可片面追求大机组。

6.2、各部门都应贯彻国家产业政策

1998年以来我国部分省、市售电量出现负增涨给电力部门运营造成一定的困难。1998年6月初黑龙江省由省计委、省建委、省电力公司联合召开黑龙江省《热电联产规划》会议，统一部署各地、市按国家计委计司交能函［1997］105号：关于编制各地区《城市热电联产规划》的通知精神，认真编制各地的热电联产规划。黑龙江省电力公司计划发展部负责人在会上提出：尽管黑龙江省今年1-4月份售电量比去年同期减少1.3%，出现负增涨，但省电力公司为贯彻国家产业政策，执行《中华人民共和国节约能源法》仍大力支持发展热电联产。相反，有的电力公司认为有些热电项目符合国家产业政策，按计交能［1998］220号文应予审批联网的热电工程经请示主管局用电营业部，确回复："要考虑电力企业自身利益，能不批就不批，能拖就拖"(口头回复，不敢形成文字)，我们认为前者才是积极的态度。而后者主管局只考虑自身利益，不执行国家产业政策，因此希望各级电力部门应坚决贯彻国家产业政策。

也有的地区在早已实行热电联产集中供热若干年后，个别用户出于自身的某种利益又退出集中供热重新启动小锅炉，据说当地环保部门也批准运行了，究其原因是当地环保部门可收其环境污染罚款，我们也希望基层环保部门以改善环境的大局为重，切实执行国家产业政策。

最近将要出台的新文件：《关于发展热电联产的规定》，将要由国家计委、国家经贸委、建设部、国家环保总局联合发文批准执行。其中第16条规定：

在已投产热电厂的供热范围内，不应有分散燃煤小锅炉运行。对坚持分散燃煤供热的单位，当地环保部门应按小锅炉容量收取污染排放费，用于当地环境治理和发展热电联产集中供热。

在城市热力网供热范围内，居民住宅小区应使用集中供热，不应再采用小锅炉等分散供热方式。

热电联产目前世界各国均认为是节约能源改善环境的有效措施。很多国家制定有法律、法规以鼓励、支持发展热电联产。他们均在支持建设资金；优惠贷款利率；延长贷款年限；优惠天然气价格；备用电源；税收；收购电量和电价等方面制定有若干具体优惠政策，我国目前还有很大差距，还有大量的工作要做，还需要各行业的支持，我们期盼更多的行业与部门和我国的热电工作者共同动力，在开发大西北的进军中为热电事业更迅速更健康的发展而奋斗。

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