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现代化城市的建设和社会经济的快速发展,必然需要强大的能源保障作为支撑,并且要实现环境的充分保护,生态的和谐发展。天然气燃机热电技术作为绿色低碳能源技术,是解决这一难题的关键技术,在提供源源不断的清洁热电能源的同时,保护了城市环境,是世界上发达国家和地区首选的能源利用技术。
热电(冷)联产是通过一个热电系统对一个区域进行工业蒸汽、冬季采暖、生活热水和夏季制冷等能源支撑,并提供这一区域所需要的部分电力。随着我国在上世纪80年代,燃气轮机发电技术的引入开始用于电力生产,在社会节能和环保的要求下,燃气——蒸汽联合循环热电(冷)联产行业快速发展,并逐步开始替换城市燃煤热电和分散的工业锅炉。天然气热电联产是国家在“十二五”期间推进多种清洁能源发展的重要方向,是实现节能减排、改善大气质量、消除PM2.5和雾霾的民生工程。
清洁热电能源 促进节能减排
据宁波科丰燃机热电有限公司的专家介绍,由于使用绿色清洁能源天然气为燃料,相比较燃煤热电而言,热电联产有四大显著的特点:一是热效率高效率,把燃料的资源利用率整整提高了40%以上,节能效果明显;二是对环境的污染极小,首先天然气燃料本身的主要成份是甲烷,粉尘和二氧化硫两项污染物排放为零。其二是燃机的燃烧设备采用了DLN(干式低氮燃烧)技术,NOX排放可以控制在25PPM以下,常规燃煤机组采用了最新脱硝技术后排放量也接近100PPM,而燃机的二氧化碳单位发电量的排放量也比常规燃煤机组低50%。三是占地少,占地面积只有燃煤电厂的30%左右。四是耗水量小,只需要同容量火电机组用水量的30%左右。对于缺水地区建电厂尤其重要。同时通过燃机联合循环热电联产,总热效率更可以提高到70%以上。
2000年国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会、建设部、国家环保总局四部委联合下发1268号文件《关于发展热电联产的规定》,明确鼓励发展热电联产项目。2007年,国家发改委下发了《天然气利用政策》,明确将分布式燃机热电联产项目作为天然气利用优先类项目,最近的国家大气污染防治国十条更是将天然气燃机热电列为大力发展的项目。
燃气轮机热电联产机组的原理是,利用燃机发电后产生的尾气,加热余热锅炉进行二次发电,部分蒸汽向外供热,最后进入烟囱的烟气加热成95°热水,热水向外供应,充分利用天然气热能,有效利用率甚至达到90%,是一种效率高、能耗低的热电联产供热方式。燃气轮机热电联产机组所使用的燃料是天然气,它是一种清洁能源,是一种无色、无味、无腐蚀性的气体,主要成分是甲烷,几乎不含硫、粉尘及其他有害物质,燃烧后产生的二氧化硫、烟尘几乎没有,所以它可以大大减少环境污染的压力。
另外,燃气轮机热电联产机组具有调峰作用,启停速度快的特点。一般的燃煤锅炉从冷备到正常运行需要至少2个小时,而且不适合经常性启停,而燃气轮机热电联产机组,从冷备到正常运行的时间只有30分钟,启停速度快,适合频繁启停,所以比较适合调峰,特别适合时段性强的供热特点。
以宁波科丰燃机热电有限公司为例,该公司是浙江省内第一家使用天然气为燃料的燃机热电企业。拥有燃——汽联合循环机组和独立的集中供热网络,具有区域分布式能源的典型结构。从2004年8月投产以来,目前装机容量为52.14MW(一期)+58.62MW(二期)共110.76MW,供热管线近32公里,已供热用户52家,包括宁波市政府大楼及发改委、交通委、国土局、建设局等各部委的市行政中心区域和文化商贸中心,已执行的供热合同量350吨/小时,公司对外供热已连续三年超过10万吨/年,截至去年已突破16万吨。供热范围近40平方公里,涵盖宁波市东部新城、宁波国家级高新区、宁波江东区东部区域等近1/3的宁波现供热城区,节能减排效益和社会效益十分显著,是浙江省内乃至国内比较少见和领先的,可以达到《关于发展热电联产的规定》的通知(计基础[2000]1268号)文件规定要求的,真正意义上的燃机热电联产项目。
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