熱電聯產供熱系統節能分析及改進

中國能源集團廣東省電力設計研究院有限公司 吳振東 蘇金龍

隨著我國重工業水平的顯著提升以及龐大的人口基數，能源消耗問題變得尤為重要。在國家發展和建設中，能源消耗是一個關鍵議題，這使得對熱電聯產供熱系統中的節能技術的關注和發展變得至關重要。供熱系統的節能不僅是一種高效的能源環保技術，還能提升國家能源的利用效率。為了確保供熱行業的持續發展，我國供熱企業必須對供熱系統的節能情況進行深入分析和改進，并合理應用各種節能技術，以便更高效地開發和利用能源。

1 熱電聯產供熱系統節能現狀

目前，雖然我國供熱企業高度重視熱電聯產供熱系統，并且這一技術已逐步走向成熟，并且擁有相對完善的理論基礎和合理的分類方法，熱電聯產供熱系統中融入了多樣的節能技術，但在實踐應用過程中，仍然面臨一些挑戰和不足之處。

圖1 熱電聯產供熱系統圖

1.1 技術方面不夠成熟

當前，科技迅速發展，我國工業迎來新的發展階段。在次過程中，除了追求先進的熱電聯產工藝外，還應加強對熱電聯產供熱系統中節能技術的關注，推動這些技術朝著標準化和精確化方向發展。對于熱電聯產供熱系統來說，一旦其節能技術水平降低，將會對系統的正常運行造成嚴重影響，不利于中國的持續發展。雖然我國已在熱電聯產供熱系統的節能技術上增加了研究投入，并投入了大量資金，但與國際標準相比，其節能效果仍有提升空間。目前，熱電聯產供熱系統在節能技術方面的發展速度相對較慢，甚至出現了停滯的現象[1]。

盡管我國積極推動綠色經濟的發展，但對于熱電聯產供熱系統和節能技術的重視程度仍不足，導致二者發展不完全同步。這不僅因為公眾對熱電聯產供熱系統的節能技術缺乏足夠關注，也因為相關企業在采用這些技術后并未獲得預期的經濟效益，進而影響了人們對節能技術應用的熱情，使得這些技術在實際應用中存在缺陷。雖然熱電聯產供熱系統中的節能技術被廣泛關注并具有巨大的發展潛力，但目前這些技術還處于初期階段，需要更多的完善和發展。

1.2 管理方面存在的問題

在熱電聯產供熱系統運營中，除了面臨節能技術本身的成熟度問題外，人員管理對技術應用的效果也有顯著影響，這在一定程度上阻礙了節能技術的發展。因此，相關部門和熱電聯產供熱系統單位不僅需要重視節能技術，還需完善管理系統。分析影響節能技術發展的因素時發現，技術人員在日常工作中對節能設備的檢查不夠細致，這降低了設備的運行效率。在供熱系統節能設備的管理中，人員管理是關鍵因素，直接影響節能改造的效果。如果設備操作人員的管理不到位，將嚴重影響節能技術的發展。并且，操作人員在不熟悉設備的情況下操作，導致操作問題。

設備運行期間的疏忽檢查也會造成運行故障。此外，工作人員操作不規范、缺乏充分知識，導致節能技術被忽視，無法發揮其重要作用。一旦節能設備出現故障，工作人員的檢查和操作失誤可能會加劇設備問題。一些工作人員還未能充分掌握相關節能技術，對操作流程也不夠熟悉，進而導致設備出現故障問題。在節能技術管理方面，需要對人為因素加大重視，有效發揮其管理作用，確保能夠統領全局。一旦在人員、設備管理方面不夠完善，將會直接影響到系統節能效果[2]。

1.3 相關政策不夠完善

當前，盡管我國已經實施了一系列行政管理和經濟激勵政策，但供熱系統的節能技術發展仍須要更多的支持和關注。除了技術難題之外，許多程序上的阻礙也嚴重制約了熱電聯產供熱系統的節能技術發展。目前，盡管一些地方政府對這一項目給予了支持，但相應的配套政策尚未健全，這限制了項目的進一步發展。缺乏配套政策可能會妨礙供熱系統節能技術的健康發展。因此，在推動節能技術發展的過程中，需要制定相關政策以提供支持，并投入必要的人力和資金資源。如果國家在財政和政策方面不加強對這一領域的支持，可能會成為阻礙該技術快速發展的因素[3]。

在目前的狀況下，我國在支持供熱系統的節能技術方面不僅在政策和財政支持上有所欠缺，而且也缺少有效的監督和激勵機制。盡管國家對熱電聯產供熱系統的節能改造實施了審批制度，但在推動節能技術的發展過程中，仍須建立更加完善的監督體系。這導致一些發電廠在名義上采用節能技術以通過審批，但實際運行中并未在熱電聯產供熱系統中充分應用這些技術，這降低了能源的利用率，不利于國家的可持續發展。此外，一些地區由于熱負荷相對較低，盡管對小型熱電機工廠進行了建設，但在節能和環保方面仍有不足。因此，我國需要采取差異化策略，促進大型熱電聯產工廠的快速發展，同時減少小型熱電機工廠數量，以更有效地推動節能技術的發展和應用[4-5]。

2 熱電聯產供熱系統節能改進對策

2.1 技術改進

以云河發電公司天然氣熱電聯產項目為例，其位于我國廣東省云浮市河口鎮，需要在用地紅線范圍內合理規劃和建設燃氣-蒸汽聯合循環熱電聯產機組，該項目計劃在2023年2月開工，并計劃在2024年8月底實現7套機組的正式投產，在11月底實現八套機組的投產。從機組類型來看，其具體需要建設2套460MW 級改進型“一拖一”多軸燃氣-蒸汽聯合循環機組和公用設施。

本期工程建設需要維持B 廠的正常運行，暫時不對二期工程進行考慮。在機組選型過程中，主機配置方案采用上述的熱電聯產機組，燃機則需要采用西門子SGT-4000F 型燃氣輪機，汽輪機則需要采用三壓、再熱以及抽凝汽式。在發電公司周圍，其主要用熱企業包括食品加工、新材料、生物醫藥、精細化工、建材類企業，結合這些企業的用熱特點和熱負荷比例，可以對發電公司周邊區域的典型日熱負荷特點加以明確，具體見表1。

表1 全天分時負荷相當于最大負荷的百分比

想要進一步促進熱電聯產供熱系統的節能技術發展，首先需要對節能技術全面加強改進工作。熱電聯產供熱系統的節能技術發展，有效推動熱電聯產供熱系統的節能技術發展對我國實現可持續發展和緩解能源危機具有重要意義。為了快速發展這些節能技術，相關部門需要加大在技術研發和應用方面的資金投入。資金支持對于節能技術的改進和發展至關重要，缺乏足夠的資金支持會阻礙技術的進步。因此，加大資金投入對于提高供熱系統的技術水平和解決技術故障至關重要。

此外，供熱企業除了需要加大資金投入之外，也應更加重視供熱系統節能技術的發展。相關供熱企業應對此技術發展加大重視，以此來合理完善相關節能技術，進一步提高節能技術水平。在熱電聯產供熱系統運行過程中，通過加快節能技術發展，除了為企業創造收益以外，還可以促進我國供熱行業的長期穩定發展。在對節能技術大力發展后，可以推動我國的可持續發展，使能源得到有效節省，保障社會的穩定發展。

2.2 管理改進

以某北方聯合循環熱電聯產機組為例，如圖2所示。在工程項目中需要燃用潔凈的天然氣，并運用燃氣蒸汽聯合循環技術，在冬季采暖供熱，在夏季對吸收式溴化鋰制冷機組進行采用，從而以熱制冷，向西部新城核心區域有效提供生活熱水和集中供冷，是一類高效綠色能源項目，不會產生燃燒廢棄物。

圖2 供熱系統現場一

為了加快熱電聯產供熱系統的節能技術發展，不僅需要改進技術本身，還必須改善技術管理工作。有效的管理改進對于推動節能技術的發展至關重要。因此，供熱企業應加強人員管理，減少技術發展過程中的問題，并進行深入研究，以分析問題的根源。目前，為了促進節能技術的發展，必須改進管理工作，解決相關的管理問題。在具體操作中，員工應嚴格遵守技術規范和要求，以防技術操作錯誤影響節能技術的應用效果。

因此，供熱企業應加強對管理人員的培訓，提高技術人員的專業知識和實踐能力。如果技術人員未能規范掌握相關技術，就應禁止他們操作設備，以避免事故和影響技術的有效應用。同時，企業管理人員也應采用先進技術工藝，有效檢查和測量設備，從而促進節能技術的快速發展，并降低熱電聯產供熱系統的運行能耗。

2.3 政策改進

對于熱電聯產供熱系統而言，想要使節能技術得到快速發展，不僅要對技術加以改進，并強化管理工作，供熱企業還需要加大政策支持力度。相關政府部門需要對具體的優惠政策進行制定，并有效落實差別熱價改革，以此來為節能技術發展提供有力的政策和資金支持，在價格上出臺相關的優惠政策，從而為技術研發和應用打下良好基礎，如圖3所示。對于供熱企業，其需要充分學習和了解相關政策，并對政策積極響應，以此來保障自身技術研發工作的有效開展，使先進的節能技術在熱電聯產供熱系統中得到有效運用，降低系統能耗，進一步保證供熱質量。

圖3 供熱系統現場二

3 結語

綜上所述，對于供熱企業，熱電聯產供熱系統可以有效提高生產效率，但相關供熱企業需要對系統運行能耗問題加大關注，并有效研發相關節能技術，以此來促進供熱企業的健康發展。具體來說，供熱企業需要對節能技術加大發展力度，高度重視系統的節能改進和優化，以此來有效降低能耗，提高供熱企業的節能減排工作質量。