濟寧市東郊熱電廠供熱系統高溫水改造工程

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一、案例名稱

濟寧市東郊熱電廠供熱系統高溫水改造工程

二、案例業主

濟寧市東郊熱電廠是1989年由國家節能投資企業中標、山東省計委批復的小型節能熱電聯產項目，是濟寧市城區規劃中的主要熱源點之一，隸屬于濟寧市國資委。現擁有在崗職工838人，廠區占地178畝，固定資產2.8億元。

目前，全廠最大裝機容量為57MW，安裝有15MW抽凝式供熱機組3臺，12MW背壓式供電機組1臺，配套安裝130t/h煤粉爐2臺，75t/h煤粉爐1臺，130t/h循環流化床鍋爐1臺。年發電量4.1億kW·h，年供熱量842萬GJ。主要承擔著濟寧東部城區約1000萬平方米城市居民冬季采暖和20余家工業企業的用汽任務。

三、案例內容

1.原設備情況及用能情況

客戶安裝有15MW抽凝式供熱機組3臺，12MW背壓式發電機組1臺，配套安裝130t/h煤粉爐2臺，75t/h煤粉爐1臺，130t/h循環流化床鍋爐2臺。東郊熱電廠供熱公司下轄14個中心供熱站，其中包括1個低溫循環水站，供熱總面積196.05萬m，具體統計見下表。另外還有約158個城市自管站，供熱面積約279萬平方米，屬于購買熱電廠蒸汽獨立運行。供熱方式有兩種:一種是熱電廠把蒸汽分別送到各個換熱站然后采用汽水換熱設備換成熱水，通過循環泵把熱送到名熱用戶;一種是低溫循環水供熱，熱量來自汽輪機凝汽器，供熱面積約86萬平方米。

2009年主要能源消耗及能源外供統計見表1。

表1 2009年主要能源消耗及能源外供統計

注:原煤的平均低位發熱量19209k/kg:

2.節能改造內容

應用的主要節能技術及工藝:熱電聯產供熱系統的優化設計，低溫循環水供熱的最優化技術，集中供熱系統的優化調度與控制技術，能源的量化管理技術，二次網的變流量調節技術,供熱管網的水力平衡調節技術供熱系統的集中補水技術，計算機監測與控制系統及能源管理系統技術等。

(1)將原供熱區域內的蒸汽供熱管網改造為高溫水供熱管網，實現供熱系統的汽改水，降低供熱管網的管損。

(2)將東郊熱電廠的三臺抽凝式汽輪機組全部改造為“低溫循環水供熱”，完全且充分地利用凝汽器的余熱，承擔供熱系統的基礎熱負荷;低溫循環水再經汽輪機的抽汽加熱后變為高溫水供熱。

(3)將原低溫循環水供熱系統改造為高溫水供熱系統，并且與蒸汽供熱系統改造后的高溫水系統合并;解決低溫循環水直供系統的調峰困難及供熱管網的水力失調問題。

(4)在東郊熱電廠內新建高溫水集中供熱系統換熱首站。

(5)首站內的熱網循環水泵全部采用汽輪機拖動技術,實現能源品位的梯級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“在電廠內對一次管網實現集中補水，再在各個換熱站內實現由一次水向二次水補水。

(7)原汽-水換熱的二級站全部改為水-水換熱的二級站，對部分規模過小的換熱站合并。原直接供熱的低溫循環水系統改為高溫水系統后，增加水一水換熱站。

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

(9)新建城市集中供熱系統的計算機監測與控制系統及能源管理系統，實現集中供熱系統的最優化控制與能源的量化管理。

2.項目開發、實施及運行情況

全部工程包含約1000萬平方米的供熱面積，改造工程分3年完成。2010年接入約400萬平方米的供熱面積，2011年接入約300萬平方米的供熱面積，2012年接入剩余部分的供熱面積。

改造工程完成即進入系統維護期，工程改造分期完成，其維護期也分期開始。系統維護期直至項目合作期結束。2010年開始合作至2011年3月16日第一個采暖季結束，節能服務公司通過資金、技術、指導培訓及運行管理等的人力物力投入，協助順利完成了項目2010-2011年度采暖季改造及運行管理任務。通過對比分析該采暖季的運行管理數據，該采暖季綜合節能量達到15000噸標準煤，綜合節能率達到20%以上，運行效果顯著。

四、項目年節能量及節能效益

表2 2009-2010采暖季熱電廠供熱用蒸汽數據表

表3 2010-2011采暖季熱電廠供熱用蒸汽數據表

續表

注:高溫水總供熱時間按照130天計算，蒸汽品質按照0.6MPa 240℃計算，每噸蒸汽折合2.94G，供熱總面積410萬平方米。

表4 兩個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，經過節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)，節能效果明顯。項目的第一年節能效益為改造前總能耗費用的48%左右。

運行效果:

2010年開始合作至2011年3月16日采暖季結束，節能服務公司通過資金、技術、指導培訓及運行管理等的人力物力投入，協助順利完成了2010-2011年度采暖季的運行管理任務。通過對比分析該采暖季的運行管理數據，該采暖季綜合節能量達到15000噸標準煤，綜合節能率達到20%以上。

五、商業模式

該項目采用合同能源管理效益分享型模式。

合同期限內，在達到20%以上節能目標的前提下，節能服務公司收益由其投資的本金和固定收益兩部分構成，每年收取本金數額為節能服務公司總投資額的1/5(即每年600萬元)，同時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690萬元、第二年552萬元、第三年414萬元、第四年276萬元、第五年138萬元)，若節能改造收益達不到10%，則五年內僅收回其投資本金，不再收取其他收益分享。

款項支付方法:東郊熱電廠在每年6月30日前將節能服務公司上一個采暖期所應獲得的本金和收益支付節能服務公司。

服務期為:自2010年7月1日開始，至2015年7月1日結束，期限5年。

節能設備及相關管理系統所有權歸屬在合同期滿或合同依法、依約解除或終止后，節能服務公司把節能設備及相關管理系統移交給用能單位，且相關檔案資料齊全。

六、融資渠道

東郊熱電廠的總投資5億元，第一期改造由節能服務公司投資3000萬元，以后全部由東郊熱電廠投資。