[度度关爱案例展播之二十]华电电力科学研究院：节能减排新突破 余热利用大价值

内容摘要：“十三五”节能规划中要求，到2020年，全国万元国内生产总值能耗比2015年下降15%，能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内。华电电力科学研究院（以下简称“电科院”）积极响应“十三五”节能规划要求，坚持以科学发展观为指导，秉持中国华电集团公司“高效、清洁、共赢、持续”的发展理念，大力推进热电联产能效提升专项行动，积极开展先进节能技术的研发及应用推广工作。目前，完成热电厂回收低温余热用于供热项目共10余家，每年为国家节煤约30万吨，节煤收益超亿元；同时，开展新型智能供热技术的创新研发与工程应用推广，不仅极大地降低了供热能耗水平，还提升了居民采暖舒适度。致力于创造更清洁的电力生产与热力供应方式，肩负起每一个企业义不容辞的社会责任。关键词：热电联产 余热利用 智能供热前言随着化石燃料日益短缺与环境污染问题日趋严重，能源降耗成为解决我国能源问题的主要措施之一。为推进大气污染防治，提高能源利用效率，促进热电产业健康发展，国家发改委特制定了《热电联产管理办法》，要求淘汰落后产能，积极推进利用余热、余压等进行供热，加快推进供热区域热网互联互通，尽早实现网源协调。电科院积极响应国家有关要求，大力推进汽轮机乏汽余热回收技术、智能供热技术等技术的创新研发与应用推广工作，技术上大胆创新突破，工程上率先推广应用，推进节能减排技术的快速发展，使得热电行业的热力生产与消费更加清洁、安全、可靠。履责行动电科院供热技术团队秉持中国华电集团公司绿色发展理念，率先布局，坚持以科技创新助推热电行业节能减排事业的发展。1.敢于创新，突破技术瓶颈团队通过对北方城市供热的现状进行分析，发现供热方式存在粗放、技术落后、能耗高等问题，严重阻碍国家建设资源节约型社会的战略。电科院供热技术团队敢于突破，通过查阅大量文献和资料，以及对国外先进供热技术的现场调研，与行业内专家进行交流学习，并结合我国国情，形成以“集中供热厂网一体化”为主题进行研究与创新，主要在余热利用新技术、智能热网供热新技术等领域实现了技术创新，实现厂侧供热优化、网侧供热优化、厂网一体化集成的目标。在余热回收利用方面，团队基于能量梯级利用原理，实现了理论创新，自主提出了一套“热泵与发电结合的能量梯级利用技术”；在智能供热方面，团队提出了“一站一优化曲线”，有效解决了换热站调节困难的问题，真正实现了网源协调。2.躬行实践，创造社会价值团队对集团公司所有热电联产电厂及热力公司的供热现状进行了现场调研和技术摸底，为集团公司的统一实施部署提供了参考。同时，团队根据集团公司的会议精神，躬行实践，积极开展余热回收利用技术与智能供热新技术的工程应用推广。在工程应用上，团队成员身先士卒，确保每一项工程项目都能高质量的完成。在团队的努力下，余热回收利用项目已完成10余家，特别是包头东华热电热泵改造项目和华电佳木斯热电热泵改造项目分别为吸收式热泵在国内首台300MW湿冷闭式机组和开式机组的首次应用，华电北京二热热泵改造项目是国内外首台利用吸收式热泵回收联合循环电厂低温余热的项目，为以后的项目开展树立了很好的典范。以华电北京二热2×254MW联合循环机组热泵项目为例，可实现回收余热52.87MW，相当于减排3.2万吨CO2、203吨NOX、192吨SO2、246吨粉尘。所有项目的成功运行，每年可为国家节约标煤约30万吨年，节煤收益超亿元年，环境与社会效益非常明显。同时，团队积极响应国家的“互联网+”战略，在国内率先推进智能供热新技术的工程应用。团队成员任劳任怨，积极奔走在第一线，努力为每一项工程建设的顺利开展做好一切准备。目前，团队已开展了多项智能供热改造项目，特别的是北方某一项基于“互联网”的网源一体化智能供热改造项目入选了国家能源局首批“互联网”智慧能源（能源互联网）示范项目，该项目仅通过智能热网升级优化，初步测算，一个采暖季可实现节约热量0.07GJm2，节约电量1.1kWhm2，可见节能效果十分显著。同时实施智能供热，可以有效解决热用户近端太热、远端太冷的问题，提升居民采暖舒适度。3.厚积薄发，立足技术研发供热技术团队并没有满足在已有项目上取得的成绩，而是继续追求卓越和精益求精，在科技创新上狠下工夫，勤练“内功”。针对国内供热现象及存在问题，团队立足于人工智能进行技术创新与集成，加强节能技术与信息技术的结合，促进热电企业的深度节能，改变传统供热行业人工操作与管理的模式，实现了热电企业生产、销售与管理的高效化与智慧化。目前，团队研发的新技术，节能成效十分明显，特别是“一站一优化曲线”和“网源一体化协调控制”的创新提出，解决了换热站不可调、调节不及时，网源信息孤岛等问题。另外，针对弃风等严重的社会现象，团队超前布局火电灵活性技术，着力研究攻克火电机组灵活性提升的局限性，目前已获得一定的技术研究成果，极大的提高了火电机组调峰能力；经理论分析，已拥有的技术可使得机组最小出力为机组30%的额定容量，目前已完成一项北方某一热电厂灵活性改造的可行性研究。履责绩效在余热回收利用方面，“热泵与发电结合的能量梯级利用技术”技术克服了通常情况下低品位余热不可用的瓶颈，巧妙地回收低温余热进行对外供热，将该技术应用于多个实际工程，获得了巨大的节能效益。同时，团队积极探索低真空供热新技术的研发，并已成功运用于实际工程，该技术具有初投资较低、外界供热负荷较大等特点，弥补了吸收式热泵技术所不具有的特性。通过吸收式热泵与低真空供热两种技术的结合，可以实现火电厂乏汽余热回收的全面布局，彻底解决了汽轮机乏汽余热回收困难的问题。在智能供热方面，针对厂侧与网侧、网侧与热用户之间不能实时调节，导致供热系统供热不协调，引起供热能耗高、热用户采暖不舒适等问题。团队多次去国外调研，学习国外先进的供热技术，并结合中国国情，进行自主创新，形成了适用于中国的先进智能供热技术，特别是“一站一优化曲线”的提出，有效解决了换热站调节困难的问题，以及基于“网源一体化”的创新理念，进行相关先进技术的研发，真正实现了网源协调。目前，该智能供热新技术已在多个工程上开展应用。结语创新是社会、企业和个人不断发展的源泉和动力。在节能减排的大背景下，能源与环境不仅与生存发展息息相关，更与国家的安全和可持续发展密不可分。作为大型发电集团的技术支撑团队，电科院将一如既往履行自身承担的责任和使命，探索出节能减排新道路。