哈爾濱供熱樣板

文 | 本刊記者 余娜

低谷調(diào)峰壓力增大、“熱電”矛盾突出之時(shí)，企業(yè)也在嘗試自我救贖。

寒冬時(shí)節(jié)，萬(wàn)木凋零。一場(chǎng)風(fēng)雪過(guò)后，零下20度的強(qiáng)勢(shì)低溫使得松花江哈爾濱段水面徹底凍結(jié)。

與此同時(shí)，哈爾濱群力新城小區(qū)市民于江家中卻溫暖如春。溫度計(jì)顯示，室溫接近25度，遠(yuǎn)超當(dāng)?shù)毓針?biāo)準(zhǔn)。

這是桐楠格換熱站10.57萬(wàn)平方米供熱面積一隅。10公里外，熱源廠哈一熱正將熱水源源不斷通過(guò)一次管網(wǎng)輸送至換熱站，通過(guò)換熱器換熱后，再由二次循環(huán)水泵輸送至1700名用戶(hù)家中，最終實(shí)現(xiàn)居民采暖。

“換熱站實(shí)行24小時(shí)恒溫供熱，由智能系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)水溫。室外溫度越高，二次管網(wǎng)水溫越低；反之亦然。而循環(huán)水泵的作用是將熱量帶到用戶(hù)家，如果不循環(huán)，熱量就會(huì)凝固，水也會(huì)很快冷掉。”11月28日，在距于江家4.3公里外的桐楠格換熱站，黑龍江龍?zhí)齐娏ν顿Y有限公司群力供熱分公司運(yùn)行檢修部區(qū)域管理徐海東接受《能源》記者采訪表示，“換熱站相當(dāng)于小區(qū)供熱的‘心臟’，而熱源廠則是整個(gè)一次管網(wǎng)的‘心臟’。”

被徐海東喻為“心臟”的是大唐哈爾濱第一熱電廠（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“哈一熱”）。這是中國(guó)大唐集團(tuán)公司在哈爾濱地區(qū)唯一一家熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)，也是哈爾濱地區(qū)10余家熱源企業(yè)中冉冉升起的新秀。

在東北地區(qū)低谷調(diào)峰壓力依然較大、“熱電”矛盾仍然突出之時(shí)，哈一熱如何做到“熱電”平衡？長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月的采暖期下，它又如何實(shí)現(xiàn)安全供熱、兩年“零非停”？

填補(bǔ)熱源“空白”

廠址位于哈爾濱市群力新區(qū)的哈一熱，是中國(guó)大唐集團(tuán)公司在黑龍江省的三級(jí)企業(yè)，隸屬大唐黑龍江發(fā)電有限公司。

2007年11月哈一熱獲得國(guó)家發(fā)改委項(xiàng)目核準(zhǔn)，2010年1月18日順利通過(guò)“168試運(yùn)”實(shí)現(xiàn)雙投，成為東北地區(qū)第一家集煙塔合一、無(wú)旁路脫硫脫硝和GIS高位布置于一體的熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)。

“哈一熱的成立，直接替代采暖小鍋爐366臺(tái)，每年可使哈爾濱煙塵和二氧化硫排放量分別減少85%和52%，極大改善了城市空氣質(zhì)量和投資環(huán)境。”哈一熱廠長(zhǎng)王秀江向《能源》記者介紹。

雖是“后生晚輩”，但卻“異軍突起”。哈一熱不斷探索多樣化盈利模式，形成了以“電熱主導(dǎo)、多元發(fā)展”的企業(yè)格局。

成立之初，哈一熱僅有一期2臺(tái)30萬(wàn)千瓦發(fā)電機(jī)，原始供熱能力也只有1393萬(wàn)平方米。不過(guò)隨著6臺(tái)38.77兆瓦蒸汽型吸收式溴化鋰熱泵機(jī)組投用后，其供熱能力迅速提升至1600萬(wàn)平方米。

“2013年，群力新區(qū)（哈一熱主要供熱區(qū)域）城建工作超速發(fā)展，電廠供熱壓力與日俱增，這是6臺(tái)熱泵機(jī)組能夠投產(chǎn)的最主要原因。”在哈一熱熱泵廠房，發(fā)電部值長(zhǎng)王健鵬向《能源》記者分析，“除增加供熱面積，熱泵機(jī)組的投運(yùn)還大大提升了熱網(wǎng)安全與可靠性，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。”

據(jù)其介紹，哈一熱原來(lái)的供熱方式屬單熱源孤網(wǎng)運(yùn)行，供熱安全性較薄弱。熱泵機(jī)組投運(yùn)后，既提高了安全，又增強(qiáng)了供熱方式的靈活性。

“熱泵機(jī)組接帶城市熱網(wǎng)尖峰熱負(fù)荷。增加熱泵后，即使在事故情況下

也能滿足城市供熱的基本需求，并能有效避免城市因熱源廠發(fā)生事故導(dǎo)致大面積、長(zhǎng)時(shí)間居民停供情況的發(fā)生。”王健鵬說(shuō)。

據(jù)悉，由于熱泵機(jī)組效率高、操作簡(jiǎn)單、調(diào)整靈活，哈一熱將上述6臺(tái)熱泵機(jī)組作為供熱基礎(chǔ)設(shè)備。每年供熱期開(kāi)始便啟動(dòng)運(yùn)行，直至供熱期結(jié)束。

然而，在供熱區(qū)域每年新增大量熱負(fù)荷的新興趨勢(shì)下，哈一熱依然無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的熱源需要。建設(shè)更多熱源項(xiàng)目，成為當(dāng)務(wù)之急。

“在國(guó)家可持續(xù)發(fā)展政策引導(dǎo)下，哈一熱二期擴(kuò)建項(xiàng)目擬規(guī)劃建設(shè)兩臺(tái)85兆瓦背壓供熱機(jī)組，預(yù)計(jì)2020年投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。項(xiàng)目建成后，將增加供熱面積905.35萬(wàn)平方米，并顯著提高哈爾濱市集中供熱普及率。”王秀江介紹。

為有效填補(bǔ)二期項(xiàng)目建成前的熱源“空白”，盡快解決機(jī)組供熱能力不足等問(wèn)題，哈一熱已從多熱源聯(lián)合供熱入手，策劃建設(shè)了配套調(diào)峰熱源項(xiàng)目，搶占熱力市場(chǎng)發(fā)展先機(jī)。

據(jù)悉，哈一熱配套調(diào)峰熱源項(xiàng)目，位于規(guī)劃的二期擴(kuò)建工程場(chǎng)地內(nèi)，占地面積12380平方米，項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)2臺(tái)116兆瓦循環(huán)流化床熱水鍋爐，預(yù)期可擴(kuò)展供熱能力401萬(wàn)平方米。

配套調(diào)峰熱源全景

2016年12月、2017年11月，兩臺(tái)鍋爐先后順利通過(guò)96小時(shí)試運(yùn)，鍋爐機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行，配套環(huán)保設(shè)施同步投運(yùn)并實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

在王秀江看來(lái)，先行建設(shè)2臺(tái)循環(huán)流化床熱水鍋爐，既是應(yīng)急妙方，也是必要之舉。

“在二期擴(kuò)建工程投產(chǎn)前，分期建設(shè)的調(diào)峰熱源項(xiàng)目是解決群力新區(qū)供熱能力不足最有效的辦法，不僅能使供熱區(qū)域內(nèi)事故保證率達(dá)到國(guó)家規(guī)定的75%以上，還能極大提高供熱系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。”王秀江坦言。

提升火電靈活性

作為能源局確定的首批16個(gè)提升火電靈活性改造試點(diǎn)項(xiàng)目之一，哈一熱率先成為“第一個(gè)敢吃螃蟹”的發(fā)電企業(yè)。

在東北地區(qū)，冬季供熱機(jī)組通常“以熱定電”。但隨著供熱負(fù)荷越來(lái)越大，機(jī)組對(duì)電負(fù)荷的調(diào)節(jié)能力也變得越來(lái)越小。

受電網(wǎng)調(diào)度影響，機(jī)組供熱能力往往得不到充分釋放；從發(fā)電效益和發(fā)電煤耗考量，機(jī)組供熱改造思路也較為狹隘。

加之“棄風(fēng)”問(wèn)題嚴(yán)重，在長(zhǎng)達(dá)半年的供熱季中，如何提高火電機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)能力成為亟待解決的難題。

2014年10月1日，國(guó)家能源局東北監(jiān)管局下發(fā)《東北電力輔助服務(wù)調(diào)峰市場(chǎng)監(jiān)管辦法（試行）》，東北電力調(diào)峰市場(chǎng)啟動(dòng)試運(yùn)行。

此后，五部委聯(lián)合下發(fā)熱電聯(lián)產(chǎn)管理辦法，辦法中第十三條明確提出“為提高系統(tǒng)調(diào)峰能力，保障系統(tǒng)安全，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組應(yīng)按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定要求安裝蓄熱裝置”。

進(jìn)行火電靈活性改造，提升電源調(diào)峰能力，成為破解東北棄風(fēng)的理想舉措。

“就東北區(qū)域自然環(huán)境、用電負(fù)荷而言，針對(duì)冬季供熱期時(shí)夜間環(huán)境溫度低供熱需求量大，而用電負(fù)荷減少的現(xiàn)實(shí)情況，推進(jìn)熱電解耦成為火電靈活性改造的一項(xiàng)重要措施。”王秀江坦言。

在其看來(lái)，一味從能量梯級(jí)利用、能量利用率角度出發(fā)，必然會(huì)將熱和電緊密捆綁在一起，造成無(wú)法解決的熱電矛盾。

“只有通過(guò)靈活性改造這一技術(shù)手段增加電網(wǎng)可靈活調(diào)節(jié)電源的比重，才能釋放火電機(jī)組調(diào)峰能力。”王秀江說(shuō)。

據(jù)悉，為實(shí)現(xiàn)熱電解耦，哈一熱計(jì)劃新建2臺(tái)50兆瓦電鍋爐及其附屬系統(tǒng)。屆時(shí)，在電網(wǎng)公司要求深度調(diào)峰時(shí)，可大幅降低上網(wǎng)電量，增加供熱面積。

“該項(xiàng)目預(yù)計(jì)于2018-2019年供熱期投運(yùn)。投運(yùn)后，調(diào)峰能力最低可達(dá)35%機(jī)組額定負(fù)荷，并新增約200萬(wàn)平方米供熱面積。”王秀江透露。

另?yè)?jù)了解，該項(xiàng)目還可同時(shí)享受?chē)?guó)家調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)政策補(bǔ)貼。

在中國(guó)全面推行燃煤超低排放進(jìn)程下，哈一熱繼續(xù)保持領(lǐng)跑姿態(tài)，成為黑龍江省內(nèi)首家獲批的“超低排放”發(fā)電企業(yè)。

采訪當(dāng)天，《能源》記者在哈一熱電廠集控室看到，1號(hào)機(jī)組當(dāng)天顯示的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是煙塵2.67mg/Nm3，氮氧化物36.6mg/Nm3，二氧化硫20.7mg/Nm3，遠(yuǎn)低國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

“這一輪改造工程共計(jì)投入資金7500余萬(wàn)元。與改造前相比，每年煙塵、二氧化硫、氮氧化物將分別減排91.3%、71.7%、58.3%，各項(xiàng)均優(yōu)于國(guó)家對(duì)燃?xì)鈾C(jī)組環(huán)保排放的指標(biāo)。”王健鵬介紹。

2016年1月，《大唐哈爾濱第一熱電廠 2臺(tái)30萬(wàn)千瓦機(jī)組煙氣污染物超低排放改造工程可行性研究報(bào)告》發(fā)布，確立了在脫硫塔內(nèi)安裝高效除霧器及加裝噴淋層、脫硝催化劑再生及補(bǔ)充催化劑，以及除塵加裝濕式電除塵器的改造方案。

而后，哈一熱1號(hào)機(jī)組僅僅用了半年時(shí)間，便于2016年7月13日并網(wǎng)運(yùn)行，完成超低排放改造計(jì)劃。

據(jù)悉，按照國(guó)家對(duì)超低排放實(shí)行的激勵(lì)政策，對(duì)實(shí)施超低排放改造企業(yè)的上網(wǎng)基數(shù)電量上調(diào)0.01元/千瓦時(shí)，將直接增加利潤(rùn)千萬(wàn)元。

此外，主要污染物的減排還將促進(jìn)排污費(fèi)用的減少。由此增加的排污權(quán)交易總量，也能成為哈一熱增收節(jié)支的重要途徑。

值得關(guān)注的是，隨著蒸汽熱負(fù)荷的迅速增長(zhǎng)，哈一熱還啟動(dòng)了對(duì)現(xiàn)有兩臺(tái)機(jī)組的工業(yè)抽汽供熱改造計(jì)劃。

“工業(yè)抽氣系統(tǒng)投運(yùn)后，每小時(shí)將對(duì)外供汽70～100噸，在提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益，降低發(fā)電煤耗的同時(shí)，可替代開(kāi)發(fā)區(qū)即將關(guān)停的4臺(tái)20噸老舊蒸汽鍋爐。對(duì)改善哈爾濱市環(huán)境質(zhì)量，提升環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益方面效果顯著。”王秀江說(shuō)。

就在《能源》記者到訪前的兩個(gè)月，該鍋爐工業(yè)抽汽項(xiàng)目剛剛完成第一次對(duì)外協(xié)調(diào)試運(yùn)，開(kāi)始供熱。