濟(jì)寧市東郊熱電廠供熱系統(tǒng)高溫水改造工程

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一、案例名稱

濟(jì)寧市東郊熱電廠供熱系統(tǒng)高溫水改造工程

二、案例業(yè)主

濟(jì)寧市東郊熱電廠是1989年由國(guó)家節(jié)能投資企業(yè)中標(biāo)、山東省計(jì)委批復(fù)的小型節(jié)能熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，是濟(jì)寧市城區(qū)規(guī)劃中的主要熱源點(diǎn)之一，隸屬于濟(jì)寧市國(guó)資委。現(xiàn)擁有在崗職工838人，廠區(qū)占地178畝，固定資產(chǎn)2.8億元。

目前，全廠最大裝機(jī)容量為57MW，安裝有15MW抽凝式供熱機(jī)組3臺(tái)，12MW背壓式供電機(jī)組1臺(tái)，配套安裝130t/h煤粉爐2臺(tái)，75t/h煤粉爐1臺(tái)，130t/h循環(huán)流化床鍋爐1臺(tái)。年發(fā)電量4.1億kW·h，年供熱量842萬(wàn)GJ。主要承擔(dān)著濟(jì)寧東部城區(qū)約1000萬(wàn)平方米城市居民冬季采暖和20余家工業(yè)企業(yè)的用汽任務(wù)。

三、案例內(nèi)容

1.原設(shè)備情況及用能情況

客戶安裝有15MW抽凝式供熱機(jī)組3臺(tái)，12MW背壓式發(fā)電機(jī)組1臺(tái)，配套安裝130t/h煤粉爐2臺(tái)，75t/h煤粉爐1臺(tái)，130t/h循環(huán)流化床鍋爐2臺(tái)。東郊熱電廠供熱公司下轄14個(gè)中心供熱站，其中包括1個(gè)低溫循環(huán)水站，供熱總面積196.05萬(wàn)m，具體統(tǒng)計(jì)見下表。另外還有約158個(gè)城市自管站，供熱面積約279萬(wàn)平方米，屬于購(gòu)買熱電廠蒸汽獨(dú)立運(yùn)行。供熱方式有兩種:一種是熱電廠把蒸汽分別送到各個(gè)換熱站然后采用汽水換熱設(shè)備換成熱水，通過(guò)循環(huán)泵把熱送到名熱用戶;一種是低溫循環(huán)水供熱，熱量來(lái)自汽輪機(jī)凝汽器，供熱面積約86萬(wàn)平方米。

2009年主要能源消耗及能源外供統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 2009年主要能源消耗及能源外供統(tǒng)計(jì)

注:原煤的平均低位發(fā)熱量19209k/kg:

2.節(jié)能改造內(nèi)容

應(yīng)用的主要節(jié)能技術(shù)及工藝:熱電聯(lián)產(chǎn)供熱系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，低溫循環(huán)水供熱的最優(yōu)化技術(shù)，集中供熱系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度與控制技術(shù)，能源的量化管理技術(shù)，二次網(wǎng)的變流量調(diào)節(jié)技術(shù),供熱管網(wǎng)的水力平衡調(diào)節(jié)技術(shù)供熱系統(tǒng)的集中補(bǔ)水技術(shù)，計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)及能源管理系統(tǒng)技術(shù)等。

(1)將原供熱區(qū)域內(nèi)的蒸汽供熱管網(wǎng)改造為高溫水供熱管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的汽改水，降低供熱管網(wǎng)的管損。

(2)將東郊熱電廠的三臺(tái)抽凝式汽輪機(jī)組全部改造為“低溫循環(huán)水供熱”，完全且充分地利用凝汽器的余熱，承擔(dān)供熱系統(tǒng)的基礎(chǔ)熱負(fù)荷;低溫循環(huán)水再經(jīng)汽輪機(jī)的抽汽加熱后變?yōu)楦邷厮帷?/span>

(3)將原低溫循環(huán)水供熱系統(tǒng)改造為高溫水供熱系統(tǒng)，并且與蒸汽供熱系統(tǒng)改造后的高溫水系統(tǒng)合并;解決低溫循環(huán)水直供系統(tǒng)的調(diào)峰困難及供熱管網(wǎng)的水力失調(diào)問(wèn)題。

(4)在東郊熱電廠內(nèi)新建高溫水集中供熱系統(tǒng)換熱首站。

(5)首站內(nèi)的熱網(wǎng)循環(huán)水泵全部采用汽輪機(jī)拖動(dòng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)能源品位的梯級(jí)利用降低電廠的自用電量。

(6)利用東郊熱電廠原有的制水設(shè)備和制水能力(因汽改水以后，電廠的制水能力將富余)，采用“在電廠內(nèi)對(duì)一次管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)集中補(bǔ)水，再在各個(gè)換熱站內(nèi)實(shí)現(xiàn)由一次水向二次水補(bǔ)水。

(7)原汽-水換熱的二級(jí)站全部改為水-水換熱的二級(jí)站，對(duì)部分規(guī)模過(guò)小的換熱站合并。原直接供熱的低溫循環(huán)水系統(tǒng)改為高溫水系統(tǒng)后，增加水一水換熱站。

(8)為解決二次管網(wǎng)的水力平衡所進(jìn)行的改造，部分管段的改造和加裝平衡閥，改善二次管網(wǎng)的水利失調(diào)。

(9)新建城市集中供熱系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)及能源管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集中供熱系統(tǒng)的最優(yōu)化控制與能源的量化管理。

2.項(xiàng)目開發(fā)、實(shí)施及運(yùn)行情況

全部工程包含約1000萬(wàn)平方米的供熱面積，改造工程分3年完成。2010年接入約400萬(wàn)平方米的供熱面積，2011年接入約300萬(wàn)平方米的供熱面積，2012年接入剩余部分的供熱面積。

改造工程完成即進(jìn)入系統(tǒng)維護(hù)期，工程改造分期完成，其維護(hù)期也分期開始。系統(tǒng)維護(hù)期直至項(xiàng)目合作期結(jié)束。2010年開始合作至2011年3月16日第一個(gè)采暖季結(jié)束，節(jié)能服務(wù)公司通過(guò)資金、技術(shù)、指導(dǎo)培訓(xùn)及運(yùn)行管理等的人力物力投入，協(xié)助順利完成了項(xiàng)目2010-2011年度采暖季改造及運(yùn)行管理任務(wù)。通過(guò)對(duì)比分析該采暖季的運(yùn)行管理數(shù)據(jù)，該采暖季綜合節(jié)能量達(dá)到15000噸標(biāo)準(zhǔn)煤，綜合節(jié)能率達(dá)到20%以上，運(yùn)行效果顯著。

四、項(xiàng)目年節(jié)能量及節(jié)能效益

表2 2009-2010采暖季熱電廠供熱用蒸汽數(shù)據(jù)表

表3 2010-2011采暖季熱電廠供熱用蒸汽數(shù)據(jù)表

續(xù)表

注:高溫水總供熱時(shí)間按照130天計(jì)算，蒸汽品質(zhì)按照0.6MPa 240℃計(jì)算，每噸蒸汽折合2.94G，供熱總面積410萬(wàn)平方米。

表4 兩個(gè)采暖季供熱面積及單位面積耗煤量比較表

從表4可以看出，經(jīng)過(guò)節(jié)能改造以后采暖單位面積煤耗由改造前的14.55(kg/m季)，降低至改造完成后的7.5(kg/m季)，節(jié)能效果明顯。項(xiàng)目的第一年節(jié)能效益為改造前總能耗費(fèi)用的48%左右。

運(yùn)行效果:

2010年開始合作至2011年3月16日采暖季結(jié)束，節(jié)能服務(wù)公司通過(guò)資金、技術(shù)、指導(dǎo)培訓(xùn)及運(yùn)行管理等的人力物力投入，協(xié)助順利完成了2010-2011年度采暖季的運(yùn)行管理任務(wù)。通過(guò)對(duì)比分析該采暖季的運(yùn)行管理數(shù)據(jù)，該采暖季綜合節(jié)能量達(dá)到15000噸標(biāo)準(zhǔn)煤，綜合節(jié)能率達(dá)到20%以上。

五、商業(yè)模式

該項(xiàng)目采用合同能源管理效益分享型模式。

合同期限內(nèi)，在達(dá)到20%以上節(jié)能目標(biāo)的前提下，節(jié)能服務(wù)公司收益由其投資的本金和固定收益兩部分構(gòu)成，每年收取本金數(shù)額為節(jié)能服務(wù)公司總投資額的1/5(即每年600萬(wàn)元)，同時(shí)收取其上一年剩余本金額度的23%作為分享的收益(即第一年為690萬(wàn)元、第二年552萬(wàn)元、第三年414萬(wàn)元、第四年276萬(wàn)元、第五年138萬(wàn)元)，若節(jié)能改造收益達(dá)不到10%，則五年內(nèi)僅收回其投資本金，不再收取其他收益分享。

款項(xiàng)支付方法:東郊熱電廠在每年6月30日前將節(jié)能服務(wù)公司上一個(gè)采暖期所應(yīng)獲得的本金和收益支付節(jié)能服務(wù)公司。

服務(wù)期為:自2010年7月1日開始，至2015年7月1日結(jié)束，期限5年。

節(jié)能設(shè)備及相關(guān)管理系統(tǒng)所有權(quán)歸屬在合同期滿或合同依法、依約解除或終止后，節(jié)能服務(wù)公司把節(jié)能設(shè)備及相關(guān)管理系統(tǒng)移交給用能單位，且相關(guān)檔案資料齊全。

六、融資渠道

東郊熱電廠的總投資5億元，第一期改造由節(jié)能服務(wù)公司投資3000萬(wàn)元，以后全部由東郊熱電廠投資。