第一節(jié) 產(chǎn)品定義及發(fā)展歷程
一、熱電聯(lián)產(chǎn)的定義
熱電聯(lián)產(chǎn)是指發(fā)電廠既生產(chǎn)電能，又利用汽輪發(fā)電機(jī)作過功的蒸汽對(duì)用戶供熱的生產(chǎn)方式，是同時(shí)生產(chǎn)電、熱能的工藝過程，較之分別生產(chǎn)電、熱能方式節(jié)約燃料。
二、我國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展歷程
1、1953-1967年期間
第一個(gè)五年計(jì)劃開始，進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)建設(shè)。在一些工業(yè)區(qū)內(nèi)，建設(shè)了區(qū)域熱電廠，由于當(dāng)時(shí)缺乏熱電建設(shè)經(jīng)驗(yàn)?；ㄓ?jì)劃不落實(shí)、熱負(fù)荷誤差很大，致使一些熱電廠的經(jīng)濟(jì)效益未能充分發(fā)揮。
從1953年到1967年期間，正是中國(guó)大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)的初期，也是各地電網(wǎng)發(fā)展的初期。一般是城市建筑密度低，熱網(wǎng)投資大，工業(yè)熱負(fù)荷為主，民用采暖熱負(fù)荷很小，而工業(yè)熱負(fù)荷一般是提出的偏大偏早，投產(chǎn)后熱負(fù)荷很長(zhǎng)時(shí)間上不來。熱電廠的熱化系數(shù)幾乎均大于1，因而實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益不高。這一時(shí)間由于以供工業(yè)為主，絕大多數(shù)熱電廠選擇了抽汽機(jī)組。以保證供汽供電。這一時(shí)間新投產(chǎn)6000千瓦及以上的供熱機(jī)組容量占火電機(jī)組總?cè)萘康?0％，居世界第2位。
2、1971-1980年期間
在1971年～1975年期間，由于中央政策和其他影響，工業(yè)布局分散，沒有中長(zhǎng)期的工業(yè)建設(shè)和城市規(guī)劃，因而制訂熱電廠的發(fā)展規(guī)劃沒有基礎(chǔ)，只能在短期計(jì)劃中做些安排，1976年一1980年仍然沒有相對(duì)穩(wěn)定的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，但后期國(guó)民經(jīng)濟(jì)恢復(fù)發(fā)展較快，熱電廠建設(shè)開始增加，投產(chǎn)供熱機(jī)組97.5萬千瓦，占新增火電裝機(jī)的6.8%，但公用的供熱機(jī)組只占23％，也就是說該階段自備熱電廠的比重增大了。
3、1981年-現(xiàn)在
1981年以后，中央提出到2000年工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值翻兩番，人民生活提到小康水平的宏偉戰(zhàn)略目標(biāo)，在能源政策上提出了節(jié)約和開發(fā)并重方針，在節(jié)約能源上采取一系列措施，積極鼓勵(lì)熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱，中央及各級(jí)地方政府中設(shè)置了節(jié)能機(jī)構(gòu)，國(guó)務(wù)院建立了節(jié)能辦公會(huì)議制度，國(guó)家計(jì)委在計(jì)劃安排上專列了“重大節(jié)能措施”投資，支持熱電廠項(xiàng)目建設(shè)。
第二節(jié) 產(chǎn)品特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域分析
熱電聯(lián)產(chǎn)它要求將熱電站同有關(guān)工廠和城鎮(zhèn)住宅集中布局在一定地段內(nèi)，以取得最大的能源利用經(jīng)濟(jì)效益。西方和東歐國(guó)家發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)已達(dá)較高水平，熱電廠裝機(jī)容量占電力總裝機(jī)容量的30％，用于工業(yè)生產(chǎn)和分區(qū)集中供暖各占一半。造紙、鋼鐵和化學(xué)（包括石油化學(xué)）工業(yè)是熱電聯(lián)產(chǎn)的主要用戶，它們不僅是消耗電熱的大用戶，而且其生產(chǎn)過程中所排出的廢料和廢氣（如高爐氣）可作為熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的燃料。城市工業(yè)區(qū)及人口居住密集區(qū)也是發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的主要對(duì)象，但要注意對(duì)當(dāng)?shù)責(zé)嶝?fù)荷進(jìn)行分析，一般熱化系數(shù)不得低于0.5（工業(yè)熱負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)在3500小時(shí)以上，居民冬季采暖不小于3個(gè)月）。熱電廠的供熱距離通常不超過5～8公里。對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)的燃料質(zhì)量（主要是含硫、磷量）有較高要求，同時(shí)廠址要選在城市盛行風(fēng)的下風(fēng)向，避免對(duì)城市環(huán)境的污染。略……
第三節(jié) 產(chǎn)業(yè)鏈概述
一、在產(chǎn)業(yè)鏈中的位置
熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)圖
二、相關(guān)行業(yè)簡(jiǎn)述
（一）煤炭行業(yè)簡(jiǎn)述
2009年，在應(yīng)對(duì)國(guó)際金融危機(jī)一攬子計(jì)劃的拉動(dòng)下，我國(guó)經(jīng)濟(jì)增速逐季加快，投資快速增長(zhǎng)，消費(fèi)需求不斷擴(kuò)大，煤炭需求逐季增加。
總體上看，2009年我國(guó)煤炭行業(yè)呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：
1、行業(yè)供求由相對(duì)寬松向供給偏緊過渡。
2009年，我國(guó)煤炭需求經(jīng)歷了從緩慢回升到加速增長(zhǎng)的明顯變化。特別是進(jìn)入10月份以來，由于宏觀經(jīng)濟(jì)回升向好和冬季取暖用煤需求明顯增加，國(guó)內(nèi)煤炭市場(chǎng)形勢(shì)從供應(yīng)相對(duì)寬松、供需基本平衡迅速向大部分地區(qū)“緊平衡”方向發(fā)展，部分地區(qū)和個(gè)別煤種有供應(yīng)偏緊的趨勢(shì)。
2、大規(guī)模煤炭資源整合使行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐明顯加快。
2009年，山西等省份開始進(jìn)行大規(guī)模的煤炭資源整合，使煤炭產(chǎn)業(yè)集中度與規(guī)模得到進(jìn)一步提升，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到明顯改善。
3、大型煤礦和大型企業(yè)在行業(yè)中的地位明顯上升。
經(jīng)過資源整合、兼并重組和煤礦新建，全國(guó)已建成了一大批具有國(guó)際先進(jìn)水平的大型現(xiàn)代化煤礦，一大批大型企業(yè)集團(tuán)快速發(fā)展壯大。與此同時(shí)，行業(yè)利潤(rùn)越來越向大型企業(yè)集中。2009年1至10月份，神華集團(tuán)、中煤能源集團(tuán)、河南煤化工集團(tuán)、晉城無煙煤集團(tuán)4家企業(yè)的利潤(rùn)占全國(guó)規(guī)模以上企業(yè)利潤(rùn)總額的近40％，占大型煤炭企業(yè)利潤(rùn)總額的60％以上;神華集團(tuán)等前10家企業(yè)利潤(rùn)占全國(guó)規(guī)模以上企業(yè)利潤(rùn)總額的近50％，占大型煤炭企業(yè)利潤(rùn)總額的近80％。
4、進(jìn)口煤炭成為國(guó)內(nèi)供給的重要補(bǔ)充。
由于國(guó)內(nèi)煤炭供給、內(nèi)外煤價(jià)差距等因素，2009年國(guó)內(nèi)煤炭進(jìn)口量飆升，出口大幅下降。
5、煤炭市場(chǎng)化改革邁出關(guān)鍵一步。
2009年12月，國(guó)家發(fā)改委下發(fā)了《關(guān)于完善煤炭產(chǎn)運(yùn)需銜接工作的指導(dǎo)意見》，取消各種形式的全國(guó)煤炭產(chǎn)運(yùn)需銜接會(huì)?！兑庖姟芬蟪浞职l(fā)揮企業(yè)市場(chǎng)主體作用，自主銜接，協(xié)商訂貨，并鼓勵(lì)雙方企業(yè)簽訂長(zhǎng)期合同，煤炭?jī)r(jià)格繼續(xù)實(shí)行市場(chǎng)定價(jià)，進(jìn)一步完善煤炭?jī)r(jià)格市場(chǎng)形成機(jī)制。政府不再行政干預(yù)企業(yè)簽訂合同，不再協(xié)調(diào)電煤價(jià)格。這標(biāo)志我國(guó)煤炭市場(chǎng)價(jià)格改革進(jìn)一步深化。
2010年，我國(guó)煤炭下游行業(yè)將全面復(fù)蘇，國(guó)內(nèi)煤炭需求將保持相對(duì)高速增長(zhǎng)，全年新增煤炭需求將達(dá)到2億噸左右。2010年，煤炭新增產(chǎn)量主要來自大型礦井新增產(chǎn)能和整合完成的中小型礦井穩(wěn)定生產(chǎn)。我國(guó)煤炭供給增量主要來自山西、陜西、內(nèi)蒙古、安徽、貴州和新疆等省份，其中，山西、陜西、內(nèi)蒙古增量約2.3億噸，占增量的90％左右，其他地區(qū)增量在3000萬噸左右，全國(guó)煤炭產(chǎn)量增加2.6億噸左右?？紤]到資源整合在全國(guó)范圍展開、國(guó)內(nèi)運(yùn)力和煤質(zhì)等因素影響，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)煤炭有效供給增量大約在2億噸左右。
總體來看，全國(guó)煤炭供求總量可望實(shí)現(xiàn)總量均衡。預(yù)計(jì)2010年，上半年將處于“緊平衡”，下半年將基本均衡。在生產(chǎn)成本增加、電煤市場(chǎng)化和運(yùn)輸約束等多重因素的推動(dòng)下，煤價(jià)將出現(xiàn)恢復(fù)性上漲。
（二）電力行業(yè)簡(jiǎn)述
2008年，受工業(yè)生產(chǎn)增長(zhǎng)放緩的影響，全社會(huì)用電需求增速放緩。受此影響，電力行業(yè)投資降至2004年以來的最低點(diǎn)。2009年，我國(guó)經(jīng)濟(jì)面臨周期性調(diào)整和結(jié)構(gòu)性調(diào)整雙重壓力，全社會(huì)用電量增速進(jìn)一步回落；隨著前幾年投資形成的生產(chǎn)能力陸續(xù)投產(chǎn)，電力供需形勢(shì)將進(jìn)一步緩和。預(yù)計(jì)2010年,全社會(huì)用電量將達(dá)到39806億千瓦時(shí)，較2009年增長(zhǎng)9.03%。由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同特點(diǎn)，全國(guó)各地區(qū)用電需求將呈現(xiàn)出區(qū)不同程度的上升。
2009年，全國(guó)發(fā)電量36506億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)7%，增速同比加快1.5個(gè)百分點(diǎn)。其中，火電增長(zhǎng)7.2%，加快4.2個(gè)百分點(diǎn)；水電增長(zhǎng)4.3%，減緩13.2個(gè)百分點(diǎn)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年全社會(huì)用電量同比增長(zhǎng)6%，增幅同比提高0.8個(gè)百分點(diǎn)。其中，一、二、三產(chǎn)用電量分別增長(zhǎng)7.9%、4.2%和12.1%，提高6、0.4和2.4個(gè)百分點(diǎn)；居民用電量增長(zhǎng)11.9%，提高0.1個(gè)百分點(diǎn)。工業(yè)用電量同比增長(zhǎng)4.3%，提高0.7個(gè)百分點(diǎn)。全國(guó)發(fā)電設(shè)備平均利用小時(shí)數(shù)4527小時(shí)，同比下降121小時(shí)。其中，火電設(shè)備平均利用小時(shí)數(shù)4839小時(shí)，下降46小時(shí)。2009年末，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量8.74億千瓦，同比增長(zhǎng)10.2%。
2009年前11個(gè)月，電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)891億元，同比增長(zhǎng)2.3倍，上年同期為下降82.3%。其中，發(fā)電行業(yè)由上年同期凈虧損16.9億元轉(zhuǎn)為凈盈利828億元；供電行業(yè)利潤(rùn)63億元，同比下降77.8%。
第四節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1、機(jī)型和規(guī)模選擇缺乏科學(xué)的、因地制宜的原則
從系統(tǒng)整體能源利用率的角度，熱負(fù)荷達(dá)不到要求的大型供熱機(jī)組無論與超超臨界凝汽式火電機(jī)組比，還是與以供熱為主的中小熱電機(jī)組比，并不節(jié)能，反而是浪費(fèi)能源。從環(huán)境保護(hù)的角度考察問題更為嚴(yán)重。因此，發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)必須因地制宜，結(jié)合實(shí)際情況來選擇熱電機(jī)組規(guī)模。
有條件的地方，因地制宜地建設(shè)抽－背搭配的機(jī)組，供電煤耗可大大降低。如果1×3萬千瓦背壓加1×3萬千瓦抽凝的裝機(jī)，完全可以滿足供熱需要，發(fā)電量不到2×30萬千瓦抽凝的十分之一，能耗完全可以下降到300克/千瓦時(shí)以下，這樣發(fā)電耗煤減少90%以上，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的污染就大為減輕。
對(duì)于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，為了節(jié)能減排，在有條件的地方應(yīng)該“上大壓小”。如果當(dāng)?shù)責(zé)嶝?fù)荷大且集中，供煤供水及灰渣處理方便，環(huán)境容量又允許，經(jīng)過全系統(tǒng)（終端）能源利用率的比較研究結(jié)果是節(jié)能環(huán)保的就應(yīng)該提倡支持。對(duì)人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、當(dāng)?shù)丨h(huán)境容量已經(jīng)為負(fù)值的地區(qū)，不采取科學(xué)的態(tài)度，不考慮大、中、小型機(jī)組比例，而機(jī)械地實(shí)施“上大壓小”，可能帶來諸多不良后果。
2、熱電聯(lián)產(chǎn)替代分散小鍋爐推進(jìn)速度緩慢
我國(guó)已出臺(tái)有關(guān)文件明確要求用熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱為主的方式替代城市燃煤小鍋爐，提高熱電聯(lián)產(chǎn)在供熱中的比例。但目前一些地區(qū)由于熱電聯(lián)產(chǎn)替代分散小鍋滬的相關(guān)支持政策不明確，在城市建設(shè)規(guī)劃中沒有提前配套考慮熱力規(guī)劃，導(dǎo)致一些企業(yè)為解決自身熱負(fù)荷需求而建設(shè)小鍋爐。
調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，除部分省市剛開始編制熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)劃外，其他一些地區(qū)對(duì)用熱企業(yè)仍沒有統(tǒng)一規(guī)劃熱源，鼓勵(lì)熱電聯(lián)產(chǎn)替代的政策不明確。由于執(zhí)行替代小鍋爐政策受到企業(yè)內(nèi)外購(gòu)熱成本差距不大的影響，用熱企業(yè)主動(dòng)替代的積極性不高。受原建設(shè)地政府財(cái)政稅收以及環(huán)保收費(fèi)等問題的制約，政府明確替代的執(zhí)行力度不夠。因此，熱電聯(lián)產(chǎn)替代分散小鍋爐的進(jìn)展緩慢。略……
第五節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝特點(diǎn)或流程
1、鍋爐加供熱汽輪機(jī)
由于煤燃燒形成的高溫?zé)煔獠荒苤苯幼龉?，需要?jīng)鍋爐將熱量傳給蒸汽，由高溫高壓蒸汽帶動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，做功后的低品位的汽輪機(jī)抽汽或背壓排汽用于供熱。鍋爐加供熱機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)適應(yīng)于以煤為燃料。這也是我國(guó)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)普遍采用的形式。這種系統(tǒng)的技術(shù)已非常成熟，主要設(shè)備也早已國(guó)產(chǎn)化。由于這種系統(tǒng)占地大，負(fù)荷調(diào)節(jié)能力差，發(fā)電效率低，一般在煤改氣的熱電聯(lián)產(chǎn)中得以應(yīng)用，新建燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)很少采用這種形式。
2、燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
分為單循環(huán)和聯(lián)合循環(huán)兩種形式。單循環(huán)的工作原理是：空氣經(jīng)壓氣機(jī)與燃?xì)庠谌紵胰紵鬁囟冗_(dá)1000℃以上、壓力在1－1.6MPa的范圍內(nèi)而進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)推動(dòng)葉輪，將燃料的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，并拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。從燃?xì)廨啓C(jī)排出的煙氣溫度一般為450℃～600℃，通過余熱鍋爐將熱量回收用于供熱。大型的燃?xì)廨啓C(jī)效率可達(dá)30％以上，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷低于50%時(shí)，熱效率下降顯著。考慮到熱和電兩種輸出的總效率一般能夠保持在80％以上。燃?xì)廨啓C(jī)組啟停調(diào)節(jié)靈活，因而對(duì)于變動(dòng)幅度較大的負(fù)荷較適應(yīng)。目前工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的生產(chǎn)基本上來自西方國(guó)家，如GE,ALSTOM，SIEMENS,SOLAR,ABB等。
上述單循環(huán)中余熱鍋爐可以產(chǎn)生的參數(shù)很高的蒸汽，如果增設(shè)供熱汽輪機(jī)，使余熱鍋爐產(chǎn)生的較高參數(shù)的蒸汽在供熱汽輪機(jī)中繼續(xù)做功發(fā)電，其抽汽或背壓排汽用于供熱，可以形成燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的發(fā)電效率進(jìn)一步得到提高，可達(dá)到50％以上。
3、內(nèi)燃機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
當(dāng)規(guī)模較小時(shí)，它的發(fā)電效率明顯比燃?xì)廨啓C(jī)高，一般在30％以上，因而在一些小型的燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)中往往采用這種內(nèi)燃機(jī)形式。但是，由于內(nèi)燃機(jī)的潤(rùn)滑油和氣缸冷卻放出的熱量溫度較低（一般不超過90℃），而且該熱量份額很大，幾乎與煙氣回收的熱量相當(dāng)，因而這種采暖形式在供熱溫度要求高的情況下受到了限制。內(nèi)燃機(jī)的生產(chǎn)廠家有總部這在瑞士的WARTSILANSD公司、德國(guó)的MANB&W公司以及美國(guó)的CATERPILLAR公司等。
4、燃料電池
它是把氫和氧反應(yīng)生成水放出的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。其基本原理相當(dāng)于電解反應(yīng)的逆向反應(yīng)。燃料（H2和CO等）及氧化劑（O2）在電池的陰極和陽極上借助氧化劑作用，電離成離子，由于離子能通過在二電極中間的電介質(zhì)在電極間遷移，在陰電極、陽電極間形成電壓。在電極同外部負(fù)載構(gòu)成回路時(shí)就可向外供電。燃料電池種類不少，根據(jù)使用的電解質(zhì)不同，主要有磷酸燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽型燃料電池（MCFC）、固體氧氣物燃料電池（SOFC）和質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）等。
燃料電池具有無污染、高效率、適用廣、無噪聲和能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。它的發(fā)電效率可達(dá)40％以上，熱電聯(lián)產(chǎn)的效率也達(dá)到80％以上。目前，多數(shù)燃料電池正處于開發(fā)研制種，雖然磷酸燃料電池（PAFC）等技術(shù)成熟并已經(jīng)推向市場(chǎng)，但仍較昂貴。鑒于燃料電池的獨(dú)到優(yōu)點(diǎn)，隨著該項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，必將在未來燃?xì)獠膳袠I(yè)起到越來越重要的作用。從事燃料電池研究和開發(fā)的單位主要有美國(guó)的國(guó)際燃料電池、聯(lián)信、PlugPower、AnalyticPower、Onsi和西屋等公司，加拿大Ballard公司，日本的三菱、松下、三洋、東芝、宣士電機(jī)和富士電機(jī)等公司，德國(guó)MTU公司和西門子公司等。我國(guó)也有大連化物所等多家單位從事燃料電池的研究。
第六節(jié) 國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析
作為熱電聯(lián)產(chǎn)的一種方式——熱電冷多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，是一種趨于分布式的能源供應(yīng)系統(tǒng)，在發(fā)達(dá)國(guó)家已有20多年的發(fā)展歷史，近幾年開始引起國(guó)內(nèi)的廣泛關(guān)注，在我國(guó)還是一個(gè)剛起步的新生事物。實(shí)際上，它是傳統(tǒng)大型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在規(guī)模和適用范圍上的進(jìn)一步拓展。也就是說，熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)正在由以往的大中型系統(tǒng)向中小型系統(tǒng)發(fā)展，由簡(jiǎn)單的熱電并供向可滿足用戶供暖、制冷、通風(fēng)、除濕等諸多要求發(fā)展，由簡(jiǎn)單的獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)向具有多種能量輸出的系統(tǒng)發(fā)展。作為分布式能源系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的具體配置和組成形式可能多種多樣，因此在流程配置和設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中更加強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)集成與綜合優(yōu)化。
分布式熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)具有分布式能源系統(tǒng)的所有特點(diǎn)，同時(shí)更易于與可再生能源結(jié)合，因此對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響將顯著下降。熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可獨(dú)立于電網(wǎng)運(yùn)行，也可與電網(wǎng)構(gòu)成一個(gè)電力供應(yīng)聯(lián)合體，二者相輔相成，將大大增強(qiáng)用戶電力供給的安全性和可靠性。熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)不僅應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，還可以應(yīng)用于工業(yè)能源領(lǐng)域。熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以認(rèn)為是在熱電聯(lián)產(chǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的一種新型能源集成系統(tǒng)，對(duì)提高能源利用效率、減少環(huán)境污染、加強(qiáng)能源安全、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)起到積極作用，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)短期內(nèi)大幅度降低能源消耗提供有效技術(shù)手段。略……
第七節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1、機(jī)型和規(guī)模選擇缺乏科學(xué)的、因地制宜的原則
從系統(tǒng)整體能源利用率的角度，熱負(fù)荷達(dá)不到要求的大型供熱機(jī)組無論與超超臨界凝汽式火電機(jī)組比，還是與以供熱為主的中小熱電機(jī)組比，并不節(jié)能，反而是浪費(fèi)能源。從環(huán)境保護(hù)的角度考察問題更為嚴(yán)重。因此，發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)必須因地制宜，結(jié)合實(shí)際情況來選擇熱電機(jī)組規(guī)模。
有條件的地方，因地制宜地建設(shè)抽－背搭配的機(jī)組，供電煤耗可大大降低。如果1×3萬千瓦背壓加1×3萬千瓦抽凝的裝機(jī)，完全可以滿足供熱需要，發(fā)電量不到2×30萬千瓦抽凝的十分之一，能耗完全可以下降到300克/千瓦時(shí)以下，這樣發(fā)電耗煤減少90%以上，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的污染就大為減輕。
對(duì)于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，為了節(jié)能減排，在有條件的地方應(yīng)該“上大壓小”。如果當(dāng)?shù)責(zé)嶝?fù)荷大且集中，供煤供水及灰渣處理方便，環(huán)境容量又允許，經(jīng)過全系統(tǒng)（終端）能源利用率的比較研究結(jié)果是節(jié)能環(huán)保的就應(yīng)該提倡支持。對(duì)人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、當(dāng)?shù)丨h(huán)境容量已經(jīng)為負(fù)值的地區(qū)，不采取科學(xué)的態(tài)度，不考慮大、中、小型機(jī)組比例，而機(jī)械地實(shí)施“上大壓小”，可能帶來諸多不良后果。
2、熱電聯(lián)產(chǎn)替代分散小鍋爐推進(jìn)速度緩慢
我國(guó)已出臺(tái)有關(guān)文件明確要求用熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱為主的方式替代城市燃煤小鍋爐，提高熱電聯(lián)產(chǎn)在供熱中的比例。但目前一些地區(qū)由于熱電聯(lián)產(chǎn)替代分散小鍋滬的相關(guān)支持政策不明確，在城市建設(shè)規(guī)劃中沒有提前配套考慮熱力規(guī)劃，導(dǎo)致一些企業(yè)為解決自身熱負(fù)荷需求而建設(shè)小鍋爐。
調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，除部分省市剛開始編制熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)劃外，其他一些地區(qū)對(duì)用熱企業(yè)仍沒有統(tǒng)一規(guī)劃熱源，鼓勵(lì)熱電聯(lián)產(chǎn)替代的政策不明確。由于執(zhí)行替代小鍋爐政策受到企業(yè)內(nèi)外購(gòu)熱成本差距不大的影響，用熱企業(yè)主動(dòng)替代的積極性不高。受原建設(shè)地政府財(cái)政稅收以及環(huán)保收費(fèi)等問題的制約，政府明確替代的執(zhí)行力度不夠。因此，熱電聯(lián)產(chǎn)替代分散小鍋爐的進(jìn)展緩慢。
第八節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝特點(diǎn)或流程
1、鍋爐加供熱汽輪機(jī)
由于煤燃燒形成的高溫?zé)煔獠荒苤苯幼龉?，需要?jīng)鍋爐將熱量傳給蒸汽，由高溫高壓蒸汽帶動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，做功后的低品位的汽輪機(jī)抽汽或背壓排汽用于供熱。鍋爐加供熱機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)適應(yīng)于以煤為燃料。這也是我國(guó)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)普遍采用的形式。這種系統(tǒng)的技術(shù)已非常成熟，主要設(shè)備也早已國(guó)產(chǎn)化。由于這種系統(tǒng)占地大，負(fù)荷調(diào)節(jié)能力差，發(fā)電效率低，一般在煤改氣的熱電聯(lián)產(chǎn)中得以應(yīng)用，新建燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)很少采用這種形式。
2、燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
分為單循環(huán)和聯(lián)合循環(huán)兩種形式。單循環(huán)的工作原理是：空氣經(jīng)壓氣機(jī)與燃?xì)庠谌紵胰紵鬁囟冗_(dá)1000℃以上、壓力在1－1.6MPa的范圍內(nèi)而進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)推動(dòng)葉輪，將燃料的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，并拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。從燃?xì)廨啓C(jī)排出的煙氣溫度一般為450℃～600℃，通過余熱鍋爐將熱量回收用于供熱。大型的燃?xì)廨啓C(jī)效率可達(dá)30％以上，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷低于50%時(shí)，熱效率下降顯著?？紤]到熱和電兩種輸出的總效率一般能夠保持在80％以上。燃?xì)廨啓C(jī)組啟停調(diào)節(jié)靈活，因而對(duì)于變動(dòng)幅度較大的負(fù)荷較適應(yīng)。目前工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的生產(chǎn)基本上來自西方國(guó)家，如GE,ALSTOM，SIEMENS,SOLAR,ABB等。
上述單循環(huán)中余熱鍋爐可以產(chǎn)生的參數(shù)很高的蒸汽，如果增設(shè)供熱汽輪機(jī)，使余熱鍋爐產(chǎn)生的較高參數(shù)的蒸汽在供熱汽輪機(jī)中繼續(xù)做功發(fā)電，其抽汽或背壓排汽用于供熱，可以形成燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的發(fā)電效率進(jìn)一步得到提高，可達(dá)到50％以上。
3、內(nèi)燃機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
當(dāng)規(guī)模較小時(shí)，它的發(fā)電效率明顯比燃?xì)廨啓C(jī)高，一般在30％以上，因而在一些小型的燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)中往往采用這種內(nèi)燃機(jī)形式。但是，由于內(nèi)燃機(jī)的潤(rùn)滑油和氣缸冷卻放出的熱量溫度較低（一般不超過90℃），而且該熱量份額很大，幾乎與煙氣回收的熱量相當(dāng)，因而這種采暖形式在供熱溫度要求高的情況下受到了限制。內(nèi)燃機(jī)的生產(chǎn)廠家有總部這在瑞士的WARTSILANSD公司、德國(guó)的MANB&W公司以及美國(guó)的CATERPILLAR公司等。
4、燃料電池
它是把氫和氧反應(yīng)生成水放出的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。其基本原理相當(dāng)于電解反應(yīng)的逆向反應(yīng)。燃料（H2和CO等）及氧化劑（O2）在電池的陰極和陽極上借助氧化劑作用，電離成離子，由于離子能通過在二電極中間的電介質(zhì)在電極間遷移，在陰電極、陽電極間形成電壓。在電極同外部負(fù)載構(gòu)成回路時(shí)就可向外供電。燃料電池種類不少，根據(jù)使用的電解質(zhì)不同，主要有磷酸燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽型燃料電池（MCFC）、固體氧氣物燃料電池（SOFC）和質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）等。
燃料電池具有無污染、高效率、適用廣、無噪聲和能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。它的發(fā)電效率可達(dá)40％以上，熱電聯(lián)產(chǎn)的效率也達(dá)到80％以上。目前，多數(shù)燃料電池正處于開發(fā)研制種，雖然磷酸燃料電池（PAFC）等技術(shù)成熟并已經(jīng)推向市場(chǎng)，但仍較昂貴。鑒于燃料電池的獨(dú)到優(yōu)點(diǎn)，隨著該項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，必將在未來燃?xì)獠膳袠I(yè)起到越來越重要的作用。從事燃料電池研究和開發(fā)的單位主要有美國(guó)的國(guó)際燃料電池、聯(lián)信、PlugPower、AnalyticPower、Onsi和西屋等公司，加拿大Ballard公司，日本的三菱、松下、三洋、東芝、宣士電機(jī)和富士電機(jī)等公司，德國(guó)MTU公司和西門子公司等。我國(guó)也有大連化物所等多家單位從事燃料電池的研究。略……
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