淘汰落后燃煤供熱鍋爐節(jié)能減排潛力分析

文 // 梅明明 朱應(yīng)華 嚴(yán)偉林 杭州市能源監(jiān)察中心可持續(xù)發(fā)展”創(chuàng)新型智庫(kù)團(tuán)隊(duì)

廢紙?jiān)旒埿袠I(yè)是杭州江南區(qū)的傳統(tǒng)和支柱產(chǎn)業(yè)，其造紙企業(yè)主要集中在江南造紙工業(yè)區(qū)。由于造紙過(guò)程中需要消耗大量的熱能和電能，屬高耗能產(chǎn)業(yè)。目前該工業(yè)區(qū)共有造紙企業(yè)150家左右，主要產(chǎn)品有涂布白板紙、牛皮箱板紙、瓦楞紙、特種紙等，年產(chǎn)機(jī)制紙及紙板700萬(wàn)t左右。工業(yè)區(qū)的生產(chǎn)供熱主要由公用熱電企業(yè)集中供熱，但也有一些低效落后的自備熱電機(jī)組還在使用。按照《杭州市人民政府關(guān)于推進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)加快淘汰落后產(chǎn)能的若干意見(jiàn)》的規(guī)定，要求淘汰燃煤中溫中壓熱電機(jī)組。2014年通過(guò)對(duì)該區(qū)造紙自備熱電(供熱)企業(yè)用能現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研，對(duì)存在的問(wèn)題、節(jié)能減排潛力和措施進(jìn)行了分析， 為下一步提出解決方案提供了有力的技術(shù)支持和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1 造紙工業(yè)區(qū)熱電用能現(xiàn)狀

1.1 公用熱電企業(yè)用能情況

目前工業(yè)區(qū)內(nèi)共有6家自備熱電企業(yè)，大部分為2004年（園區(qū)供熱、供電能力不足）左右配套新建的造紙生產(chǎn)線陸續(xù)建成投產(chǎn)，除1臺(tái)75t/h中溫中壓循環(huán)流化床鍋爐外，其余均為35t/h中溫中壓燃煤鏈條鍋爐，鍋爐設(shè)計(jì)熱效率在80%左右。2013年6家自備熱電企業(yè)共消耗原煤約31.58萬(wàn)t，折標(biāo)準(zhǔn)煤22.90萬(wàn)tce，對(duì)應(yīng)的造紙企業(yè)紙產(chǎn)量為90萬(wàn)t左右，機(jī)組供熱量為382.6萬(wàn)GJ，供電量為16085萬(wàn)kWh，平均供熱標(biāo)煤耗為44.0kgce/GJ,平均供電標(biāo)煤耗為374gce/kWh，平均機(jī)組綜合熱（轉(zhuǎn)換）效率為65.7%。6家自備熱電企業(yè)主要生產(chǎn)設(shè)備情況見(jiàn)表1。

表1 樣本電站各費(fèi)用占比

1.2 公用熱電企業(yè)用能情況

目前工業(yè)區(qū)內(nèi)公用熱電企業(yè)有3家，是江南造紙工業(yè)區(qū)為解決集中供熱、造紙污泥處置而規(guī)劃批準(zhǔn)建設(shè)的熱源點(diǎn)。公用熱電企業(yè)所采用的生產(chǎn)設(shè)備主要為省內(nèi)先進(jìn)的高溫高壓熱電機(jī)組（垃圾爐、污泥爐除外），鍋爐設(shè)計(jì)熱效率在90%左右。2013年3家企業(yè)共使用原煤約192.7萬(wàn)t，折標(biāo)準(zhǔn)煤139.35萬(wàn)tce，供熱量為2571.6萬(wàn)GJ，供電量為134048萬(wàn)kWh，平均供熱標(biāo)煤耗為40.1kgce/GJ,平均供電標(biāo)煤耗為269gce/kWh，平均機(jī)組綜合熱效率為74.8%，各項(xiàng)單耗指標(biāo)均優(yōu)于浙江省熱電新建項(xiàng)目準(zhǔn)入值。3家公用熱電企業(yè)主要生產(chǎn)設(shè)備情況見(jiàn)表2。

表2 公用熱電企業(yè)主要用能設(shè)備情況

2 造紙自備熱電用能存在的問(wèn)題及

工業(yè)區(qū)造紙自備熱電企業(yè)用能存在的主要問(wèn)題：①自備熱電企業(yè)采用的中溫中壓熱電機(jī)組屬于落后產(chǎn)能，與高效的高溫高壓熱電機(jī)組有較大的工藝差距，按照《杭州市人民政府關(guān)于推進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)加快淘汰落后產(chǎn)能的若干意見(jiàn)》的規(guī)定，需在一定的期限內(nèi)淘汰。②自備熱電機(jī)組平均供熱標(biāo)煤耗、供電標(biāo)煤耗均大大高于當(dāng)?shù)氐墓脽犭娖髽I(yè)，平均綜合熱效率比公用熱電低9.1%,平均供電標(biāo)煤耗比公用熱電高約39%，存在浪費(fèi)能源的情況。兩類(lèi)機(jī)組的能效情況對(duì)比見(jiàn)表3。③其中的5家自備熱電企業(yè)不符合集中供熱政策規(guī)定，在依法補(bǔ)償后，集中供熱區(qū)域內(nèi)的自備供熱鍋爐應(yīng)停止使用。④自備熱電機(jī)組大氣污染物排放指標(biāo)和煙氣環(huán)保處理設(shè)施均差于公用熱電大機(jī)組，單位燃煤排污量大大高于公用熱電機(jī)組。

表3 機(jī)組能效對(duì)比

解決低效、落后自備熱電機(jī)組用能問(wèn)題已具備的相關(guān)基礎(chǔ)條件：①政策方面，根據(jù)加快淘汰落后產(chǎn)能若干意見(jiàn)的規(guī)定，區(qū)政府已明確中溫中壓自備熱電機(jī)組力爭(zhēng)于2015年底前完成淘汰工作。②工程方面，3家公用熱電企業(yè)供熱管網(wǎng)均已覆蓋自備熱電企業(yè)區(qū)域（均在5km經(jīng)濟(jì)供熱半徑內(nèi)），且隨著公用熱電企業(yè)二期工程已于2013年建成投產(chǎn)，現(xiàn)有公用熱電近400t/h蒸汽富余設(shè)計(jì)供熱能力已能很好滿足自備熱電190t/h左右的供熱需求。3家熱電企業(yè)的供熱管道已相互聯(lián)網(wǎng)形成造紙工業(yè)區(qū)主要熱力網(wǎng)，進(jìn)一步提高了公用熱電的供熱可靠性。③淘汰實(shí)踐方面，位于造紙工業(yè)區(qū)內(nèi)的一家造紙企業(yè)已在2012年完成1臺(tái)35t/h中溫中壓自備熱電機(jī)組的淘汰工作，就近使用公用熱網(wǎng)蒸汽，效果良好。

3 解決落后自備熱電機(jī)組用能問(wèn)題的對(duì)策及節(jié)能減排潛力

解決低效、落后自備熱電機(jī)組用能問(wèn)題的基本思路：根據(jù)國(guó)家集中供熱政策、淘汰落后產(chǎn)能政策及造紙工業(yè)區(qū)現(xiàn)有用能形式轉(zhuǎn)型升級(jí)條件，企業(yè)應(yīng)淘汰自備中溫中壓熱電機(jī)組，改為造紙工業(yè)區(qū)高效公用熱電機(jī)組集中供熱。

淘汰落后燃煤供熱鍋爐的節(jié)能減排潛力：①若全部淘汰低效機(jī)組，以2013年自備熱電供熱量和供電量計(jì)，年可節(jié)約能源3.22萬(wàn)tce，相當(dāng)于減少原煤消耗約4.51萬(wàn)t，節(jié)能率達(dá)到14%左右，具有明顯的節(jié)能效果。②從區(qū)域整體角度看，將減少能源消費(fèi)成本約2700萬(wàn)元，并從源頭減少燃煤帶來(lái)的SO2、N0X、煙塵等污染物的排放，對(duì)改善空氣質(zhì)量和治理霧霾有積極作用，具有較好的社會(huì)效益。③由于大型公用熱電機(jī)組具有二次脫硫（爐內(nèi)、爐外）、高效除塵和脫硝等污染處理設(shè)施，到2015年底，高效的公用熱電機(jī)組將達(dá)到大氣污染物特別排放限值的要求（比一般燃煤鍋爐排放低50%以上），同比自備的落后自備燃煤機(jī)組，將從末端大大減少SO2、N0X、顆粒物等污染物的排放。燃煤鍋爐排放要求對(duì)比見(jiàn)表4。

表4 燃煤鍋爐大氣污染物排放濃度限值

4 結(jié)語(yǔ)

江南造紙工業(yè)區(qū)自備熱電機(jī)組存在能源轉(zhuǎn)換效率不高和不符合產(chǎn)業(yè)政策等情況?，F(xiàn)已基本具備淘汰這些低效、落后自備燃煤供熱鍋爐的條件，如能及時(shí)實(shí)現(xiàn)淘汰，并由公用熱電集中供熱替代，將可取得年節(jié)3.22萬(wàn)tce的效果，大大減少燃煤產(chǎn)生污染物的排放，為區(qū)域的大氣污染防治做出積極貢獻(xiàn)，具有很大的節(jié)能減排潛力。淘汰低效機(jī)組將使造紙工業(yè)區(qū)用能形式得到轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)全域的高效集中供熱，為打造再生造紙循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園加分。要實(shí)現(xiàn)落后機(jī)組的順利淘汰，政府相關(guān)部門(mén)既要出好相關(guān)的政策并做好督促工作，也要做好供熱負(fù)荷分配與國(guó)家電網(wǎng)電力接入等相關(guān)的具體協(xié)調(diào)工作。