長興島供熱發(fā)展現(xiàn)狀及前景

上海長興島第二發(fā)電廠 劉忠華

1 上海長興島第二發(fā)電廠供熱背景

由于2010年上海世博會的舉行，長興島良好的地理位置和岸線優(yōu)勢，吸引了中船、中海、振華港機(jī)、上海港機(jī)等大型船舶和港機(jī)企業(yè)紛紛入駐，成為長興島新的發(fā)展動力。2005年，上海市政府審批通過《崇明三島總體規(guī)劃》，明確了長興島的功能定位是以現(xiàn)代船舶和港機(jī)制造為特色的海洋裝備島，重點發(fā)展船舶制造和港機(jī)制造產(chǎn)業(yè)，拓展海洋設(shè)備制造等海洋產(chǎn)業(yè)和船舶配套產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間。大型船舶和港機(jī)制造企業(yè)的進(jìn)駐，帶來了大量的生產(chǎn)和生活用熱需求。2005年，上海長興島第二發(fā)電廠（以下簡稱第二電廠）與江南造船集團(tuán)簽訂了供熱合同；2006年底由江南造船廠投資的管徑250mm、總長約8.7km的供熱主干管道建成，第二電廠凝汽式機(jī)組改造成抽汽式的項目完成，2007年4月18日正式向江南廠供汽。

2 制定和執(zhí)行有效技術(shù)措施，確保熱網(wǎng)安全運行。

加強(qiáng)供用熱雙方聯(lián)系和溝通，在第二電廠#2機(jī)組改造時，因原設(shè)計倉促，工程周期緊等原因，投運后出現(xiàn)了一些故障，通過技術(shù)攻關(guān)一一予以解決。如設(shè)計時將抽汽管道疏水接至大氣，在機(jī)組啟動時無法泄放，很不安全，改接后消除了此缺陷。

去年威脅安全供熱主要問題是減溫水系統(tǒng)，僅第二電廠管轄的供熱網(wǎng)，就先后發(fā)生了7臺次的ф273mm管道法蘭的吹損，（廠區(qū)外江南廠管轄的管道發(fā)生了4臺次）。引起此異常情況的主要原因是由于第二電廠抽汽式供熱機(jī)組抽氣口汽溫較高，而廠外熱網(wǎng)管道是按用熱方要求設(shè)計的，參數(shù)較低，二者不匹配?，F(xiàn)采用給水泵出口壓力為5.5MPa,溫度為99℃的給水作為減溫水。去年雖安裝了自動調(diào)節(jié)閥門，但實際效果仍不理想，特別在供熱量發(fā)生較大變化時（如停復(fù)役切換操作時、或冬季用熱量變化較大時），因減溫水難以霧化，加上汽溫表安裝位置離減溫水出口太近，表計反映及自動調(diào)節(jié)信號往往遲后于實際汽溫的變化，所以經(jīng)常發(fā)生因管道熱脹冷縮不均勻，造成管道法蘭的吹損。采取的措施和對策是：①減溫器小孔從ф3mm小至ф1mm；②減溫器小孔由原16孔封堵為9孔，以便減少流通面積增加霧化，通過改造后效果非常理想。

3 第二電廠目前供熱情況

自實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)以來，隨著江南長興基地產(chǎn)能不斷增長，其用熱需求不斷上升，2007年完成供熱137027GJ，日平均流量為7.5t/h；2008年完成供熱316589GJ，日平均流量為11.4 t/h；2009年完成供熱366873GJ，日平均流量為13.9 t/h；2010年以來供熱量持續(xù)上升，預(yù)計全年可完成供熱量420000GJ，日平均流量高達(dá)30t/h。隨著供熱量不斷上升，熱電聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)越性不斷體現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)性不斷提高，以供電煤耗及熱效率為例，2006年兩項指標(biāo)為535g/kWh和23%，2009年供電煤耗為511g/kWh，熱效率達(dá)36.38%；2010年供電煤耗達(dá)到500g/kWh，熱效率達(dá)36.38%，供熱以來累計節(jié)約標(biāo)煤3820t（至2009年末），減排CO29817.4t、SO276.4t、煙塵573t、灰渣152.8t，取得了很好的社會效益。為此，第二發(fā)電廠供熱改造工程被列為2008年上海市節(jié)能獎勵工程，獲得了60萬元的節(jié)能專項獎金。

雖然熱電聯(lián)產(chǎn)取得一定的效益，但目前第二電廠供熱工作尚存在一定的問題：主要表現(xiàn)為整體熱負(fù)荷不高，且季節(jié)差異明顯，無法徹底發(fā)揮集中供熱的優(yōu)越性。第二電廠機(jī)組目前設(shè)計供熱能力為30t/h，如完成二期供熱改造，供熱能力將達(dá)60t/h。根據(jù)南京汽輪機(jī)廠的設(shè)計，屆時熱效率將達(dá)78%，供電煤耗400g/kWh以下。而目前冬季最大熱負(fù)荷為30t/h，且早晚存在一定的峰谷差，由于我廠機(jī)組為不可調(diào)整抽汽，不能保持在最佳經(jīng)濟(jì)工況下運行。由于整體熱負(fù)荷不高，2009年我廠熱電比及熱效率分別為66.58和36.38%,均未達(dá)到熱電廠要求，距離78%的設(shè)計最高熱效率更遠(yuǎn)，熱電聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)越性沒有徹底顯現(xiàn)。而要解決這一問題，只有通過發(fā)展熱用戶，擴(kuò)大熱負(fù)荷來實現(xiàn)。

4 長興島供熱需求預(yù)測

1）海島整體規(guī)劃:

根據(jù)上海市整體規(guī)劃，長興島定位為海洋裝備島，《長興島島域總體規(guī)劃》中提出了“一核、兩軸、五區(qū)”的島域空間發(fā)展格局。其中現(xiàn)代船舶制造業(yè)的核心工業(yè)區(qū)、配套工業(yè)區(qū)為長興島島域總體規(guī)劃中的重點。現(xiàn)代船舶制造業(yè)的核心工業(yè)區(qū)包括中船、中海以及振華、上海港機(jī)用地，集中分布在潘閘港以東深水岸線的腹地，其中中海、中船等造船企業(yè)集中建設(shè)于第二電廠東部，振華、上海港機(jī)等港機(jī)企業(yè)集中建設(shè)于第二電廠西部。規(guī)劃總面積約16km2。現(xiàn)代船舶制造業(yè)的配套工業(yè)區(qū)是核心工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)業(yè)配套基地，是現(xiàn)代船舶制造業(yè)基地的補(bǔ)充。由東西兩區(qū)組成，東區(qū)位于長江橋隧工程以東，毗鄰中船、中海集團(tuán)和鳳凰鎮(zhèn)鎮(zhèn)東區(qū)；西區(qū)位于長江橋隧工程以西，毗鄰振華港機(jī)、上海港機(jī)集團(tuán)和鳳凰鎮(zhèn)鎮(zhèn)西區(qū)，形成夾鳳凰鎮(zhèn)的兩翼發(fā)展格局，總面積約8.3km2。

2）潛在用戶用熱需求情況

根據(jù)長興島島域總體規(guī)劃，長興島將有大型海工企業(yè)進(jìn)駐，而海工企業(yè)的生產(chǎn)和生活中均需要蒸汽，存在大量潛在熱負(fù)荷需求。有些企業(yè)已自行建設(shè)小鍋爐，而小鍋爐既不環(huán)保又不經(jīng)濟(jì)，而發(fā)展集中供熱是解決這一問題的唯一手段。為此第二電廠對長興島潛在用戶用熱需求進(jìn)行專題調(diào)研，并委托崇明縣規(guī)劃設(shè)計院制定了《長興島供熱工程總體規(guī)劃》。用戶用熱需求情況如下：

（1）中船一期，即江南長興造船基地，位于第二電廠圍墻出口正東方向4km。于2007年4月接受供熱，2009年完成供熱36.68萬GJ，日平均流量為13.68t/h。蒸汽的參數(shù)為：壓力1.2MPa,溫度300℃。目前江南造船基地的熱力設(shè)備均已正常投用，但仍有發(fā)展的潛力，如：一號線有每組容量為315kW的CO2電加熱裝置3組，（二、三號線也有）因電與汽的性價比近4倍；用熱方也有將電加熱改為汽加熱的意愿，加上二號線等部分車間尚有油鍋爐；如進(jìn)行必要的改造，在現(xiàn)有供熱的基礎(chǔ)上平均再可增加近2t/h以上的用熱量，其最高用汽量為40t/h。

（2）中船二期，即中船集團(tuán)滬東造船廠長興基地，規(guī)劃位于江南造船廠的東面，長興島南沿的最東端，距離第二電廠圍墻出口約8km，滬東造船廠最大用汽規(guī)模在30t/h左右。用汽參數(shù)與中船一期相同。中船二期原計劃2009年開工建設(shè)，受金融危機(jī)影響，預(yù)計“十二五”期間開工建設(shè)。

（3）中海工業(yè)（上海長興）有限公司：中海集團(tuán)緊鄰第二電廠東側(cè)；現(xiàn)有2t/h燃煤鍋爐一臺，4t/h燃?xì)忮仩t一臺，蒸汽的參數(shù)為：壓力1.25MPa、溫度200℃。其鍋爐設(shè)在中海集團(tuán)生活區(qū)內(nèi)，距我廠僅2.3km。由于燃煤鍋爐既不環(huán)保又不經(jīng)濟(jì)，該集團(tuán)日前已向第二電廠書面申請用熱：最大供熱量為8.7t/h；平均供熱量3.4t/h；日均需求量86.4t。

（4）振華港機(jī)位于長興島馬家港西側(cè)，距第二電廠約3km。該廠于2002年自江陰搬遷至長興島，已形成完整的內(nèi)部供熱網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)該廠日前提供的書面資料：現(xiàn)有食堂13所，大型浴室7座，各類小鍋爐26臺：其中燃油鍋爐20臺，電鍋爐6臺?？傆嬜畲罂晒崃?169萬kcal/h；按焓值726kcal/kg計，則最高用汽量30t/h左右，年用汽量預(yù)測可達(dá)10萬t。

(5)現(xiàn)代船舶制造業(yè)的配套工業(yè)區(qū)：產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位為長興現(xiàn)代船舶和港機(jī)制造配套產(chǎn)業(yè)，目前雖已編制完成控制性詳細(xì)規(guī)劃，但對于未來實際入駐的工業(yè)企業(yè)還不明確，企業(yè)的生產(chǎn)工藝實際耗熱數(shù)據(jù)無法確定。根據(jù)相關(guān)規(guī)范，對規(guī)劃建設(shè)的工業(yè)企業(yè)，可按不同行業(yè)項目估算指標(biāo)中典型生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行估算。因此，在熱力網(wǎng)總體規(guī)劃階段，不具備詳細(xì)計算條件的情況下，從蒸汽在船舶和港機(jī)制造生產(chǎn)工藝上的用途考慮，參照核心工業(yè)企業(yè)用汽需求量，估算配套工業(yè)用地最大用汽需求量在20t/h左右。

（6）民用熱負(fù)荷：主要為江南造船集團(tuán)職工醫(yī)院。該醫(yī)院選址在鳳凰新市鎮(zhèn)西區(qū)，位于第二電廠正北方向約2km?？匾?guī)中地塊編號W030602。醫(yī)院機(jī)構(gòu)級別為二級乙等綜合醫(yī)院，核定床位數(shù)為400張。醫(yī)院建設(shè)用地面積為3.68公頃，容積率為0.9，總建筑面積為3.32萬m2。參照以上數(shù)據(jù)，計算醫(yī)院的采暖通風(fēng)、空調(diào)和生活熱水熱負(fù)荷為6.9t/h。

（7）分析預(yù)測長興島用熱需求如下：

東線：位于第二電廠東面的工業(yè)用熱需求有中海集團(tuán)、中船集團(tuán)和配套工業(yè)東區(qū)，其中中船集團(tuán)包括江南造船廠和滬東造船廠，供熱距離最遠(yuǎn)11km。三家用熱單位最大熱負(fù)荷為90t/h左右。

西線：位于第二電廠西面的工業(yè)用熱需求有振華港機(jī)和配套工業(yè)西區(qū)，二家用熱單位的最大負(fù)荷為30t/h，供熱距離最遠(yuǎn)8km。東西兩線總的工業(yè)熱負(fù)荷為120t/h，取同時使用系數(shù)為0.75，最大工業(yè)熱負(fù)荷為90t/h。

北線：民用熱負(fù)荷為主，主要為江南造船集團(tuán)職工醫(yī)院，供熱距離最遠(yuǎn)3km，熱負(fù)荷為6.9t/h。

5 尚需解決的問題

隨著熱網(wǎng)的不斷發(fā)展，減排及環(huán)保治理工作也是第二電廠生存發(fā)展的另一主線。第二電廠原來被列入2010年關(guān)停計劃，但隨著供熱的發(fā)展，關(guān)停工作不可能按期實現(xiàn)，且根據(jù)2010年1月7日上海經(jīng)信委召開的協(xié)調(diào)會精神及《上海市熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)劃》要求，我廠機(jī)組將進(jìn)行功能轉(zhuǎn)化，由小火電轉(zhuǎn)為熱電聯(lián)產(chǎn)，即長興島第二發(fā)電廠2臺機(jī)組將繼續(xù)運行3至5年乃至更長一段時間。那么煙氣環(huán)保治理工作也是急待解決的一大問題。

目前第二電廠兩臺65T/H煤粉爐，燃用煤種為大同混，年平均含硫量1.1%~1.3%。煙氣SO2排放濃度經(jīng)常超2100mg/m3。2010年1月1日起，上海市執(zhí)行200mg/m3的新標(biāo)準(zhǔn)且第二電廠被列為國控重點大氣污染物排放企業(yè)。這使電廠的環(huán)保壓力倍增，如不進(jìn)行煙氣脫硫改造，則根本無法達(dá)到200mg/m3的排放標(biāo)準(zhǔn)，這將嚴(yán)重影響到企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營乃至生存。

由于國際金融危機(jī)的影響，目前長興島相當(dāng)部分的基建項目，處于停建或延期。江南造船廠二期原計劃2009年應(yīng)投入運行，但目前剛剛平整場地，加上國家上大壓小的相關(guān)能源政策，因此第二電廠供熱前景目前還不夠明朗。